ESERCITAZIONI DI FOTOGRAFIA ASTRONOMICA

Moderatori: Martina, Giulia, Roberto, Adrian

ESERCITAZIONI DI FOTOGRAFIA ASTRONOMICA

Messaggioda eraclide2017 » 20/08/2018, 23:00

ESERCITAZIONI DI FOTOGRAFIA ASTRONOMICA

III.1 - INTRODUZIONE

In questa parte tratteremo della fotografia astronomica, delle riprese del cielo per mezzo dei "C.C.D." e delle telecamere. Ad oggi la ripresa delle immagini celesti è parte fondamentale dell'astronomia dilettantistica.
Con l'uso di queste apparecchiature si riesce a fissare l'immagine su di un supporto sia esso la stessa fotocamera o un disco rigido di un calcolatore per rivederla successivamente e studiarla, ecc.
Qui di seguito trattiamo delle applicazioni dei mezzi sopraddetti mediante delle esercitazioni, alcune di queste sono molto semplici, altre richiedono una maggiore esperienza. Abbiamo separato questa parte dalle altre esercitazioni già trattate nella parte dedicata alla fotografia astronomica, in quanto essa richiede la conoscenza di quanto trattato nel capitolo dedicato ai telescopi.


III.2 - PRIME FOTOGRAFIE DELLE COSTELLAZIONI

- Il dilettante può eseguire le prime fotografie del cielo riferendosi alle costellazioni.
Con una comune macchina fotografica tipo "Reflex" (l'obbiettivo è intercambiabile), un cavalletto fotografico, uno scatto flessibile è possibile fotografare le costellazioni. L'obiettivo necessario ad inquadrare una costellazione è il 50 mm, per le costellazioni più grandi come la Virgo è necessario un grandangolo da 28 mm.
Con questo metodo si può realizzare un album del cielo. Consigliamo l'uso di diapositive in quanto le fotografie possono presentare dei colori del fondo cielo non reali, le diapositive mostrano il cielo reale.
La sensibilità deve essere 400 – 1600 ISO. I tempi di esposizione teorici (in secondi) indicati per evitare il mosso (stelle non puntiformi) sono:

obiettivo decl. 0° decl. 45° decl. 85°
20mm 34 49 198
28mm 24 34 141
50 mm 14 19 79
135 mm 5 7 29

* la declinazione 0° corrisponde all'equatore celeste, 85° prossimo al polo celeste Nord.

Sull’immagine saranno visibili le stelle più luminose che sicuramente definiranno la costellazione. Come già detto è sconsigliabile riprendere le costellazioni con la telecamera o con il "C.C.D." poiché le costellazioni sono estese e composte da stelle deboli.

- l'occorrente per questo tipo di fotografia è il seguente: una macchina fotografica Reflex, uno scatto flessibile elettronico, la posa "B" per lunghe esposizioni, due torce (una rossa, una bianca), in opzione un temporizzatore od un cronometro (in mancanza di questi si può contare lentamente: "101", "102" e così via.
Per iniziare si raggiunga un posto molto buio e poi si eseguano le seguenti operazioni:

- posizionamento cavalletto;
- avvitare la macchina fotografica al cavalletto;
- fissare lo scatto flessibile alla macchina fotografica;
- si posizioni l'obbiettivo della macchina fotografica sull'infinito e si apra tutto il diaframma (in genere f/2 per un 50 mm), poi si metta l'indice della scala dei tempi su "B";
- si diriga la macchina fotografica sulla costellazione da fotografare, avendo cura di inquadrare tutta la costellazione;
- si spengano tutte le luci e poi si scatti premendo il tasto dello scatto elettronico; contemporaneamente si faccia partire il cronometro;
- allo scadere del tempo di esposizione prefissato si sblocchi lo scatto, la fotografia è fatta.

Con questo metodo molto semplice, nell'arco di circa un anno, si può realizzare un atlante celeste delle costellazioni.
Molta attenzione si deve prestare nel fotografare le costellazioni basse sull'orizzonte tipo i Pisces, Scorpio, Sagittarius, ecc., in quanto all'orizzonte l'inquinamento luminoso è più marcato.
Con lo stesso metodo ma con degli obiettivi grandangolari da 28 mm o 20 mm, si possono riprendere ampie zone di cielo (50 - 80 gradi) comprendenti più costellazioni, quindi utilissime per conoscere più a fondo il cielo stellato.


III.2- DIMOSTRAZIONE DELLA ROTAZIONE DELLA TERRA

- Come ben sappiamo la Terra ruota attorno a se stessa, da Ovest verso Est, in 23 ore e 56 minuti circa.
Questo moto di rotazione provoca il moto relativo delle stelle da Est verso Ovest; l'esperienza su questo moto è molto semplice, basta recarsi in una zona buia ed osservare qualche stella luminosa ad Est, dopo qualche decina di minuti si osserverà che la stella ha "ruotato" verso Ovest. Un metodo molto semplice per mostrare che esiste un moto relativo fra la Terra e le stelle (in verità noi sappiamo che è la Terra a ruotare) consiste nel fotografare il cielo con lunghe pose.
Per far ciò è sufficiente l'attrezzatura dell'esercizio precedente con un obiettivo da 50 mm.

- Si punti la fotocamera sulla stella polare centrando quest'ultima esattamente al centro dell'obiettivo da 50 mm. Poi seguendo i punti dell'esercitazione precedente si esponga per almeno 10 - 30 minuti con una sensibilità di 400 ISO; la fotografia mostrerà tante tracce stellari (archi) con centro il polo celeste Nord, la traccia della polare sarà vicinissima al polo. Le tracce sono dovute alla rotazione della Terra che nel tempo di esposizione provoca il "mosso" delle immagini stellari. La dimensione dell'arco sarà tanto più grande quanto più lunga è l'esposizione.


III.3 - REGISTRAZIONE DELL'INQUINAMENTO LUMINOSO

- Le luci delle città danno luogo all'inquinamento luminoso, cioè all'emissione della luce verso il cielo, provocando la rottura dell'equilibrio naturale della notte. L'inquinamento luminoso offusca le stelle.
Per registrare l'inquinamento luminoso su un sensore digitale c'è bisogno dell'apparecchiatura delle esercitazioni precedenti, il sensore mostrerà fasci di luce provenienti dall'orizzonte.

- Si ripetano le operazioni delle esercitazioni precedenti con l'avvertenza di usare un obiettivo da 50 mm circa e di dirigere la macchina fotografica verso la sorgente di luce (in genere una città).
Il tempo di esposizione dipende dall'intensità luminosa della sorgente inquinante, in prima approssimazione si può dire che i tempi oscillano fra i 1 - 2 minuti (sorgente visibile), in quest’ultimo caso è consigliabile usare una sensibilità di 400 - 800 ISO.


L’inquinamento luminoso di Civitavecchia


Luxometro per misurare l’illuminamento (Lumen/mq)



III.4 - PRIME FOTOGRAFIE DELLA LUNA

- La Luna è l'oggetto celeste più osservato e fotografato dai dilettanti.
La fotografia lunare è di facile accesso ma nel caso di fotografia al fuoco diretto od ad alto ingrandimento diventa complessa (si veda l'esercitazione successiva).
Fotografie della Luna, senza pretese, si possono ottenere con una macchina fotografica su un cavalletto ed un teleobiettivo da 300 mm; sotto i 300 mm, le dimensioni della Luna sono troppo piccole. Bisogna usare sensibilità elevate per ridurre i tempi di esposizione, altrimenti le fotografie presentano il "mosso", specie con le focali più lunghe.
L'apparecchiatura necessaria è quella dell'esercitazione precedente. Per ottenere delle ottime fotografie occorre una montatura equatoriale motorizzata.

- Si ripetano le operazioni delle esercitazioni precedenti con l'avvertenza di usare un teleobiettivo e di dirigere la macchina fotografica verso la Luna.
Il tempo di esposizione dipende dalla fase della Luna; tempi minori per la Luna piena, tempi maggiori con la Luna al primo quarto o ultimo quarto.
Consigliamo i seguenti tempi di esposizione (con sensibilità di 400 ISO ad f/8 o 100 ISO ad f/4) :
- Luna al primo od ultimo quarto: circa 1/250 s;
- Luna piena: circa 1/1000 s;
E' bene provare più tempi attorno a quelli indicati.


III.5 - FOTOGRAFIA E RIPRESA DELLA LUNA

- La fotografia al fuoco diretto della Luna o la fotografia ad alto ingrandimento richiede un telescopio in montatura equatoriale con motorizzazione in A.R. e Declinazione. Questo tipo di fotografia è di difficile realizzazione, specie quella ad alto ingrandimento. Le dimensioni della Luna con una focale di 1000 - 1.500 mm rientrano nel formato 24 * 36 mm; le fotografie ad alto ingrandimento con il sistema afocale od ottica positiva (proiezione d'oculare) richiedono un adattatore in cui inserire l'oculare, in questo caso le dimensioni della Luna sono tali che solo una parte rientra nel sensore 24 * 36 mm; la fotografia con proiezione d'oculare permette di fotografare ad alto ingrandimento i particolari lunari (crateri, monti, mari, ecc.). La fotografia al fuoco diretto è utilizzata spesso per riprendere le eclissi di Luna.
Come già accennato la Luna può essere ripresa tramite la cinepresa. Si possono usare le comuni telecamere o altre dedicate. Chi può raggiungere alti ingrandimenti può riprendere la Luna direttamente, però in genere gli ingrandimenti raggiungibili sono troppo ridotti e non permettono di vedere i dettagli della superficie selenica. E' quindi consigliabile l'uso di una telecamera con un telescopio, meglio se motorizzato in A.R. In pratica la telecamera riprende le immagini provenienti dal telescopio. Le telecamere dedicate hanno il vantaggio di accoppiarsi direttamente al telescopio, quindi non stancano l'operatore e non danno il "mosso".
L'altro strumento per ottenere particolari dettagliati della superficie lunare è il "C.C.D." o Webcam; come detto questo strumento elettronico presenta vantaggi e svantaggi, sicuramente è utile all'amatore astronomico. Il "C.C.D." s'inserisce nel focheggiatore del telescopio e trasmette le immagini al calcolatore (quindi le immagini possono vedersi in diretta) per poi venire elaborate con appositi programmi e stampate.
Si tari l’immagine sullo schermo del PC con gli appositi comandi e poi si realizzi un filmato di 500 - 1000- 2000 frame.
Un discorso a parte meritano le eclissi di Luna. Le eclissi si fotografano al fuoco diretto del telescopio per fare in modo che la Luna occupi gran parte del fotogramma, ciò non toglie che si possano adoperare dei teleobiettivi ma le dimensioni della Luna sul fotogramma saranno tanto più piccole quanto minore sarà la focale del teleobiettivo. Sconsigliamo di fotografare un'eclisse di Luna con un comune obiettivo da 50 mm, la Luna apparirebbe poco più grande di un punto. Per fotografare le eclissi di Luna è assolutamente necessario il movimento in ascensione retta.
Come già detto in altra parte del libro, grazie alle librazioni lunari, è possibile vedere delle zone che di norma sono nascoste. Consultando delle riviste astronomiche specializzate si possono rilevare i periodi in cui sono visibili zone lunari "nascoste", in quel periodo vanno effettuate delle fotografie al fuoco diretto o con proiezione d'oculare per mettere in risalto zone superficiali della Luna.
Un'altra bellissima esperienza fotografica lunare riguarda la fotografia della luce cinerea (la parte oscura della Luna illuminata dalla luce proveniente dalla Terra che a sua volta riflette la luce solare); la luce cinerea può essere fotografata con teleobiettivi o meglio al fuoco diretto del telescopio; i tempi di esposizione sono dell'ordine di qualche decimo di secondo o secondi e variano al variare della luminosità della luce cinerea.
Quando si riprende la Luna con una comune telecamera bisogna posizionarla su un cavalletto ed avvicinare l'obiettivo all'oculare del telescopio, variando la focale dell'oculare e della telecamera si possono variare gli ingrandimenti (sono tanto maggiori tanto più piccola è la focale dell'oculare e più elevata la focale della telecamera). Le cineprese dedicate si applicano direttamente al focheggiatore del telescopio e trasmettono le riprese al videoregistratore od al calcolatore. Le riprese con la telecamera necessitano del moto in A.R.
Le riprese alla telecamera hanno il vantaggio che sono "continue", però i dettagli della superficie lunare sono inferiori a quelli fotografici.
Il "C.C.D." va applicato direttamente al focheggiatore del telescopio e trasmette le immagini ad un calcolatore. Il "C.C.D." ha un piccolo campo di ripresa e quindi serve per gli alti ingrandimenti. Con i metodi esposti si possono realizzare degli atlanti della Luna.


Foto “a colori” della Luna – autore S. Spadaro Foto della Luna – F. Curti



III.6 - FOTOGRAFIA E RIPRESA DEL SOLE

- Per la fotografia o comunque la ripresa del Sole è necessario un filtro solare posto sull'obbiettivo del telescopio se rifrattore o all'estremità superiore se riflettore, il filtro difenderà gli occhi, chi non usa i filtri solari rischia la cecità. La fotografia al fuoco diretto del Sole o la fotografia ad alto ingrandimento richiede un telescopio in montatura equatoriale con motorizzazione in A.R.. Questo tipo di fotografia è di difficile realizzazione, specie quella ad alto ingrandimento. Le dimensioni del Sole con una focale di 1500 - 2000 mm rientrano nel formato 24 * 36 mm; le fotografie ad alto ingrandimento con il sistema afocale od ottica positiva (proiezione d'oculare) richiedono un adattatore in cui inserire l'oculare, in questo caso le dimensioni del Sole sono tali che solo una parte rientra nel negativo 24 * 36 mm; la fotografia con proiezione d'oculare permette di fotografare ad alto ingrandimento le macchie solari. La fotografia al fuoco diretto è utilizzata spesso per riprendere le eclissi di Sole.
Il Sole può essere ripreso tramite la cinepresa. Si possono usare le comuni telecamere o altre dedicate. Se si opera ad alto ingrandimento si può riprendere il Sole direttamente (con filtro solare), però in genere gli ingrandimenti raggiungibili sono scarsi e non permettono di vedere i dettagli della superficie solare.
E' consigliabile l'uso di una telecamera con un telescopio, meglio se motorizzato in A.R. In pratica la telecamera riprende le immagini provenienti dal telescopio. Le telecamere dedicate hanno il vantaggio di accoppiarsi direttamente al telescopio, quindi non stancano l'operatore e non danno il "mosso".
L'altro strumento per ottenere particolari dettagliati della superficie solare è il "C.C.D." o Webcam; come detto questo strumento elettronico presenta vantaggi e svantaggi sicuramente è utile all'amatore astronomico. Il "C.C.D." s'inserisce nel focheggiatore del telescopio e trasmette le immagini al calcolatore (quindi le immagini possono vedersi in diretta) per poi venire elaborate con appositi programmi e stampate.
Un discorso a parte meritano le eclissi di Sole. L'eclisse di Sole si fotografa al fuoco diretto del telescopio per fare in modo che il Sole occupi gran parte del fotogramma, ciò non toglie che si possano adoperare dei teleobiettivi ma le dimensioni del Sole sul fotogramma saranno tanto più piccole quanto minore sarà la focale del teleobiettivo. Sconsigliamo di fotografare un'eclisse di Sole con un comune obiettivo da 50 mm, il Sole apparirebbe poco più grande di un punto. Per fotografare le eclissi di Sole è assolutamente necessario il movimento in ascensione retta.
Quando si riprende il Sole con una comune telecamera bisogna posizionarla su un cavalletto ed avvicinare l'obiettivo all'oculare del telescopio, variando la focale dell'oculare e della telecamera si possono variare gli ingrandimenti (sono tanto maggiori tanto più piccola è la focale dell'oculare e più elevata è la focale della telecamera). Le cineprese dedicate si applicano direttamente al focheggiatore del telescopio e trasmettono le riprese al videoregistratore od al calcolatore. Le riprese con la telecamera necessitano del moto in A.R.
Le riprese alla telecamera hanno il vantaggio che sono "continue", però i dettagli della superficie solare sono inferiori a quelli fotografici.
Il "C.C.D." va applicato direttamente al focheggiatore del telescopio e trasmette le immagini ad un calcolatore.


III.7- FOTOGRAFIA E RIPRESA DI MERCURIO

- La fotografia di Mercurio è difficilissima poiché il pianeta è sempre vicino al Sole e se ne discosta di pochi gradi, quindi nei periodi migliori è fotografabile per circa 1 ora e per di più è basso sull'orizzonte ad Est od ad Ovest.
Il pianeta deve essere fotografato ad altissimo ingrandimento (sistema afocale o ottica positiva) avendo dimensioni dell'ordine dei secondi d'arco, comunque anche le fotografie migliori non mostreranno dettagli. E' d'obbligo la motorizzazione del telescopio in A.R. Per le riprese con la telecamera o "C.C.D." valgono le stesse raccomandazioni.
Il telescopio più indicato è il rifrattore da 80 -150 mm, meglio se apocromatico, con rapporto d'apertura f/10 - f/15, motorizzato in A.R.. Il telescopio "Maksutov da buoni risultati.

- In una giornata con cielo limpidissimo ci si porti in una zona dove sia perfettamente visibile l'orizzonte, si metta in stazione (se è giorno si usi una bussola, meglio se si mette in stazione di notte) e poi si fotografi o si riprenda il piccolo pianeta con i metodi spiegati nel paragrafo dedicato alla fotografia astronomica.


III.8 - FOTOGRAFIA E RIPRESA DI VENERE

- La fotografia di Venere è difficoltosa come d'altronde lo è tutta la fotografia planetaria, però Venere presenta i seguenti vantaggi rispetto a Mercurio:

- dimensioni apparenti maggiori;
- maggiore lontananza dal Sole;
- periodo di visibilità più lungo;
- magnitudine apparente maggiore.

In definitiva le dimensioni di Venere sul sensore saranno ben maggiori delle rispettive di Mercurio.
E' comunque difficile registrare particolari della superficie venusiana, mentre sono perfettamente fotografabili le fasi del pianeta. Il telescopio più indicato è il rifrattore da 80 -150 mm, meglio se apocromatico, con rapporto d'apertura f/10 - f/15, motorizzato in A.R. Il telescopio "Maksutov” da buoni risultati.

- I metodi generali di ripresa sono quelli già trattati nelle precedenti esercitazioni , in particolare osserviamo che per ottenere i migliori risultati bisogna aspettare il periodo in cui Venere ha dimensioni ragguardevoli meglio se maggiori di 40 secondi d'arco e spingersi a 300 - 400 ingrandimenti.
La ripresa con la cinecamera è indicata e da buoni risultati. Il "C.C.D." o Webcam è perfettamente impiegabile su Venere.


III.9 - FOTOGRAFIA E RIPRESA DI MARTE

- La fotografia di Marte presenta i seguenti problemi:
- dimensioni apparenti ridotte, raggiunge i 25 secondi d'arco alle grandi opposizioni, in genere all'opposizione è circa 15 - 20 secondi;
- luminosità minore di Venere o Giove;
In definitiva le dimensioni di Marte sul sensore sono estremamente ridotte.
E' comunque possibile registrare particolari della superficie marziana; sono perfettamente fotografabili i poli e le maggiori conformazioni. Il telescopio più indicato è il rifrattore da 80 -150 mm, motorizzato in A.R. Il telescopio "Maksutov " da buoni risultati.

- I metodi generali di ripresa sono quelli già trattati nelle precedenti esercitazioni, in particolare osserviamo che per ottenere i migliori risultati bisogna aspettare il periodo in cui Marte è all'opposizione (da non perdere le grandi opposizioni, purtroppo molto rare).
La ripresa con la cinecamera è indicata . Il "C.C.D." o Webcam è perfettamente impiegabile su Marte e permette di rilevare notevoli particolari.


III.10 - FOTOGRAFIA E RIPRESA DI GIOVE

Giove, assieme a Saturno, è il pianeta più facilmente fotografabile, in quanto:
- le dimensioni all'opposizione superano i 40 secondi d'arco e le opposizioni sono annuali;
- la luminosità è ottima;
- la superficie è ricca di dettagli: la grande macchia rossa, le bande equatoriali Sud e Nord, ecc.

In definitiva le dimensioni di Giove sul sensore sono più che accettabili.
Il telescopio più indicato è il rifrattore da 80 - 150 mm, motorizzato in A.R. Il telescopio "Maksutov" da buoni risultati.

- I metodi generali di ripresa sono quelli già trattati nelle precedenti esercitazioni , in particolare osserviamo che per ottenere i migliori risultati bisogna aspettare il periodo in cui Giove è all'opposizione.
La ripresa con la cinecamera ad alto ingrandimento è chiaramente migliore se confrontata con quella dei pianeti trattati precedentemente. D'altronde la ripresa con la telecamera non potrà mai mostrare immagini definite come quelle del "C.C.D." o Webcam. Le immagini di Giove con il "C.C.D." o Webcam sono formidabili.


III.11 - FOTOGRAFIA E RIPRESA DI SATURNO

Come già detto, la fotografia di Saturno da ottimi risultati. In particolare rileviamo che:

- le dimensioni degli anelli all'opposizione superano i 40 secondi d'arco e le opposizioni sono annuali;
- la luminosità è buona anche se inferiore a Giove;
- la superficie è ricca di dettagli: la divisione di Cassini, le fasce sul disco del pianeta, ecc..
In definitiva le dimensioni di Saturno sul sensore sono più che accettabili.
Il telescopio più indicato è il rifrattore da 80 -150 mm con rapporto d'apertura f/10 - f/15, motorizzato in A.R. Il telescopio "Maksutov" da buoni risultati.

- I metodi generali di ripresa sono quelli già trattati nelle precedenti esercitazioni , in particolare osserviamo che per ottenere i migliori risultati bisogna aspettare il periodo in cui Saturno è all'opposizione. Raccomandiamo di allungare i tempi di esposizione rispetto alle fotografie di Giove, in quanto Saturno è meno luminoso. Dalla nostra esperienza risulta che per fotografare Saturno (con D.S.L.R. ed unico scatto) con un rifrattore da 120 mm f/12 ed un oculare da 4 mm, bisogna usare una sensibilità sui 400 ISO ed esporre per almeno 1 – 2 secondi.
La ripresa con la telecamera è di discreta qualità ma non potrà mai mostrare immagini definite come quelle del "C.C.D." o Webcam. Le immagini di Saturno ripreso con il "C.C.D." sono ottime.


III.12 - FOTOGRAFIA DI URANO E NETTUNO

- Come già detto, Urano e Nettuno sono posti all'estremità del sistema solare e in genere hanno magnitudine rispettivamente di 6 - 7 e 8 - 9, quindi sono fotografabili ma la fotografia ad alto ingrandimento non riuscirà a mostrare particolari; Urano risulterà un piccolo dischetto azzurro/verde, Nettuno un puntino simile ad una stella

- Ci si rechi in campagna e si fotografi adottando il metodo della fotografia in parallelo, già ampiamente descritto nell'esercitazione sulle costellazioni. In questo caso, bisognerà identificare con precisione la zona di cielo dove giace uno dei due pianeti o se possibile ambedue. Un obiettivo da 50 - 70 mm va bene, l'esposizione deve durare almeno 5 - 10 minuti ad f/2 - f/2,8, altrimenti non è possibile registrare Nettuno. Consigliamo di adoperare una sensibilità di 400 ISO. Gli astrofili esperti possono fotografare i pianeti con teleobiettivi più potenti o al fuoco diretto del loro telescopio; chi è veramente bravo, può tentare di fotografare Urano ad altissimo ingrandimento.
Per oggetti così deboli è sconsigliato l'uso della telecamera; per Urano ad altissimo ingrandimento è molto utile il "C.C.D.".


III.13 - FOTOGRAFIA DI PLUTONE

- Plutone è l'ultimo pianeta del sistema solare anche se in verità in alcuni periodi è Nettuno il pianeta più esterno. La fotografia di Plutone è difficile in quanto il pianeta è di magnitudine 13 - 14 e lo si può fotografare solo con attrezzature sofisticate. La tecnica adoperata sarà quella al fuoco diretto con telescopio guida.
Per rilevarlo basta sapere la posizione del pianeta fra le stelle.

- Ci si rechi in campagna e si fotografi adottando il metodo al fuoco diretto, come se Plutone fosse una stella. In questo caso, bisognerà identificare con precisione la zona di cielo dove giace il pianeta. E' necessario un telescopio riflettore da 250 mm ad f/4 - f/6, l'esposizione deve durare almeno diversi minuti. Consigliamo di adoperare sensibilità di 800 – 1600 ISO.
Con strumenti di apertura media, tramite il "C.C.D.", si riesce a registrare Plutone.


III.14 - FOTOGRAFIA DEGLI OGGETTI DEBOLI

- La fotografia degli oggetti deboli richiede dei teleobiettivi da 200 - 300 mm ed oltre o meglio la fotografia al fuoco diretto.
Per iniziare è meglio fotografare con il teleobiettivo ed inseguire con il telescopio, successivamente si fotograferà al fuoco diretto del telescopio inseguendo con un telescopio guida.
Per gli oggetti estesi è meglio utilizzare i teleobiettivi che hanno un campo di ripresa maggiore dei telescopio, mentre per quelli minuti è d'obbligo la fotografia al fuoco diretto. - L'attrezzatura necessaria è: il telescopio (con rapporto d'apertura f/4 - f/5) su montatura equatoriale motorizzata in A.R. e declinazione, il telescopio guida , in genere un rifrattore, il reticolo illuminato per l'inseguimento o il PC con apposito programma, una comune macchina fotografica tipo "Reflex" (con l'obiettivo intercambiabile), uno scatto.
Con questo metodo si può realizzare un album degli oggetti celesti deboli, inizialmente degli oggetti Messier (ammassi, galassie, ecc., catalogati dall'astronomo francese Messier).
I tempi di esposizione con un telescopio f/4 - f/5 sono dell'ordine di 1 – 2 minuti;per ottenere ottime immagini bisogna scattare molte immagini dello stesso oggetto e poi elaborarle con appositi programmi astronomici.
Per iniziare si raggiunga un posto molto buio e poi si eseguano le seguenti operazioni:

- posizionamento e massa in stazione del telescopio;
- avvitare la macchina fotografica al focheggiatore del telescopio (se al F.D.);
- fissaggio scatto elettronico alla macchina fotografica;
- si regoli il focheggiatore fino a raggiungere un'ottima messa a fuoco;
- si diriga il telescopio guida su una stellina di riferimento per l'inseguimento;
- si spengano tutte le luci e poi si scatti per mezzo dello scatto; contemporaneamente si faccia partire il cronometro;
- durante l'esposizione si corregga in A.R. e declinazione in modo che la stella guida stia sempre nel medesimo posto sullo sfondo del reticolo illuminato; dopo pochi minuti la fotografia è fatta;

Questo metodo è indicato anche per le comete deboli e con una coda corta che rientri nel campo del telescopio al fuoco diretto (1 - 2 gradi) o comunque per rilevare particolari della chioma.










III.15 - FOTOGRAFIA COMETARIA

- La fotografia delle comete è affascinante, ricordiamo i due passaggi delle comete Yakutake e Hale – Bope del secolo scorso. Per la fotografia delle comete con lunghe code (dell'ordine dei gradi o delle decine di gradi) bisogna adoperare obbiettivi da 50 mm o teleobiettivi fino a 200 - 300 mm. Per le fotografie delle comete di dimensioni apparenti ridotte e deboli è indicato il fuoco diretto.
I metodi sono gli stessi adoperati per gli oggetti del cielo profondo, tenendo conto che la cometa è in movimento quindi si può inseguire sulla chioma o su stelle nello sfondo.


III.16 - FOTOGRAFIA DELLE STELLE VARIABILI

- La fotografia è adatta al rilevamento delle variazioni di luminosità delle stelle. La rilevazione è qualitativa e non permette di calcolare la magnitudine precisa delle stelle.
La fotografia delle stelle variabili richiede una conoscenza delle stelle da fotografare, cataloghi adatti sono in vendita o comunque si possono trovare degli elenchi sui libri o sui programmi di astronomia per i calcolatori elettronici. E' consigliabile adoperare obiettivi da 50 mm – 80 mm per le variabili la cui luminosità inferiore è pari a magnitudine 5/6. Per quelle più deboli bisogna adoperare teleobiettivi a 200 - 300 mm o addirittura il telescopio al fuoco diretto.

- Per la tecnica di ripresa delle stelle variabili vale quanto detto per gli oggetti deboli. Sapendo il periodo di variabilità, si eseguiranno delle fotografie periodiche così da seguire la variazione nel tempo e per il suo intero ciclo.


III.17 - FOTOGRAFIA DELLE STELLE DOPPIE

- Le stelle doppie possono essere fotografate ed in particolare la fotografia è d'ausilio alla rilevazione della distanza (doppie visuali) od al cambiamento di distanza ed angolo di rotazione (doppie fisiche). In questo caso le variazioni sono qualitative. E' difficile risalire con precisione alle variazioni di cui sopra tramite la fotografia astronomica.
La fotografia delle stelle doppie richiede una conoscenza delle stelle da fotografare, cataloghi adatti sono in vendita o comunque si possono trovare degli elenchi sui libri o sui programmi di astronomia per i calcolatori elettronici. E' d'obbligo adoperare il telescopio al fuoco diretto o tramite lenti di “Barlow” fotografiche o con il metodo della proiezione d'oculare o Webcam o C.C.D., infatti le stelle doppie sono separate da pochi secondi d'arco o minuti, quindi la fotografia con un semplice obiettivo da 50 mm in genere non riuscirebbe a separarle.
La “strisciata”, con il moto orario fermo, si esegue sulle stelle luminose.
Riguardo alla tecnica di ripresa delle stelle doppie vale quanto detto per gli oggetti deboli. Conoscendo la distanza fra le due stelle si adotterà la focale equivalente necessaria (si ricordi che un telescopio da 114 mm riesce a separare 2 stelle distanti 1 secondo d'arco; in questo caso bisognerà spingere l'ingrandimento per separare le 2 stelle). La regola è la seguente: per stelle separate di qualche secondo d'arco, forzare l'ingrandimento, per stelle larghe abbassare l'ingrandimento o fotografare al fuoco diretto.
Riguardo alla determinazione della distanza si ricordi la formula che permette di ricavarla conoscendo la lunghezza focale dello strumento; poiché la separazione in millimetri sul negativo è piccola è meglio proiettare la diapositiva sullo schermo e tenendo conto delle proporzioni ricavare la distanza o le variazioni di distanza. Noi consigliamo un'altro metodo: si fotografi una serie di stelle doppie di cui si conosce esattamente la distanza e poi si usino tali distanze come campioni. La determinazione dell'angolo di rotazione delle stelle doppie fisiche è difficile; si può provare seguendo le seguenti istruzioni:

- separare le stelle al massimo possibile purché siano nitide;
- bloccare il motorino della A.R. e rilevare il senso del moto, posizionando il lato lungo della macchina fotografica parallelo al moto;
- riaccendere il motorino di A.R. e posizionare le stelle al bordo del campo;
- prepararsi alla fotografia;
- bloccare il motorino e scattare;

La fotografia mostrerà due strisciate parallele con inizio in due punti; con un goniometro si potrà rilevare l'angolo formato dalla congiungente le 2 stelle con le strisciate. Dopo un certo periodo di tempo dipendente dal periodo di rotazione delle stelle, ad esempio 1 anno – 10 anni, si ripeterà la fotografia e si noterà che oltre ad essere variata la distanza fra le 2 strisciate è variato anche l'angolo di cui sopra.. Nel caso esistano sullo sfondo delle stelle di riferimento, la misura è facilitata. Il metodo della “strisciata” non è adatto alla ripresa di stelle deboli in quanto non si riesce a registrare la traccia stellare, in questo caso si possono eseguire 2 o 3 esposizioni a distanza di 10 – 20 secondi con motore in A.R. acceso e spento in sequenza, il risultato sarà dato da 2 o punti luminosi ripetuti a distanza ed allineati su ogni singola linea.


III.18 – FOTOGRAFIA DELLE OCCULTAZIONI ED ALLINEAMENTI PLANETARI

- Periodicamente la Luna occulta delle stelle (le rende invisibili, in quanto le copre con la sua massa; la Luna è più vicina delle stelle) e più raramente i pianeti.
Per conoscere la data e l'ora dell'occultazione bisogna consultare le riviste di astronomia.
La fotografia delle occultazioni richiede la conoscenza della magnitudine della stella occultata. Quest'ultima determina il tipo di sensibilità ed i tempi di esposizione. E' bene fotografare sia l'ingresso che l'uscita della stella, il più vicino possibile alla Luna.
Se la magnitudine della stella è vicina a 0 - 2, si può usare una sensibilità di 100 – 400 ISO, se la magnitudine è maggiore di 3, allora bisognerà usare sensibilità più spinte. Un elemento importante nella riuscita della fotografia è la fase della Luna, infatti, la Luna piena tende ad "oscurare" la stella.
Gli obiettivi da usare sono:

- teleobiettivo da 200 - 300 mm per distanze di qualche grado della stella dalla Luna;
- telescopio al fuoco diretto o con proiezione d'oculare per distanze dell'ordine dei minuti o di pochi secondi. I tempi di esposizione sono estremamente variabili: ½ - 2 secondi circa, per stelle luminose, fino a 10 secondi per stelle deboli fotografate con la proiezione d'oculare. La ripresa con la telecamera è indicata per stelle luminose, essa mostrerà il fenomeno nella sua interezza (un'occultazione può durare anche un'ora); quando la Luna si avvicina alla stella bisognerà applicare la cinepresa al telescopio, solo così si riuscirà a separare la stella dalla Luna. Il "C.C.D." o Webcam è perfettamente impiegabile e permette di rilevare notevoli particolari.

- Per la tecnica di ripresa delle occultazioni vale quanto detto per gli oggetti deboli.



III.19 - FOTOGRAFIA DELLE METEORE

- Le meteore sono state trattate ampiamente nelle esercitazioni dedicate, riguardo alla fotografia si può affermare che essa è molto simile a quella indicata nel paragrafo "prime fotografie delle costellazioni". Certamente bisogna conoscere i periodi ci caduta delle meteore ed in particolare le ore di massima frequenza. Questi dati si trovano sulle riviste astronomiche nazionali.
Con una comune macchina fotografica, tipo "Reflex" (con l'obbiettivo intercambiabile), un cavalletto fotografico, uno scatto è possibile fotografare le meteore. L'obbiettivo necessario ad inquadrare una pioggia meteoritica è il classico 50 mm o dei grandangolari tipo il 28 o 20 mm che abbracciano una zona di cielo più vasta.
La sensibilità deve essere circa 400/1600 ISO. I tempi di esposizione con un obiettivo da 28 - 50 mm aperto ad f/4 possono arrivare a circa 2 minuti con cielo nero; nel caso di inquinamento luminoso i tempi vanno ridotti drasticamente. Sull’immagine saranno visibili le stelle come tracce stellari, mentre le meteore lasceranno una strisciata ben riconoscibile per la forma e per la direzione in genere diversa dal moto stellare.

- L'analisi delle fotografie consiste nella verifica del: numero di meteore fotografate nell'ora, lunghezza scia, calcolabile tramite la proporzione con il campo di ripresa, la magnitudine, ricavabile dal confronto con la magnitudine delle stelle della fotografia.
In una notte è bene scattare centinaia di pose, magari assieme ad altri dilettanti per coprire ampie zone di cielo. L'esperienza mostra che su 100 pose non potrebbe esserci neanche una meteora. E' inutile l'utilizzo della telecamera, non registrerebbe niente se non dei bolidi luminosissimi ma purtroppo molto rari. E' inutile anche il "C.C.D." dato il piccolissimo campo di ripresa.


III.20 - FOTOGRAFIA DELLE CONGIUNZIONI

- Periodicamente, alcuni corpi celesti quali i pianeti, la Luna, le stelle od ammassi stellari si trovano prospetticamente vicini, allora si parla di congiunzione.
La fotografia delle congiunzioni è relativamente facile e bellissima.
Per conoscere la data e l'ora della congiunzione bisogna consultare le riviste di astronomia.
La fotografia delle congiunzioni in genere richiede un obiettivo nel cui campo di ripresa rientrino gli oggetti da fotografare. Ad esempio se c'è una congiunzione della Luna con Giove il quale dista dalla Luna 10 gradi si può adoperare un obiettivo da 50/70 mm, se la congiunzione è ravvicinata (qualche grado), allora è meglio usare un teleobiettivo da 135/300 mm o al F.D. se la congiunzione è circa 1 secondo d’arco.
La luminosità degli oggetti in congiunzione determina il tipo di sensibilità ed i tempi di esposizione.
Per i pianeti più luminosi e la Luna bastano pochi secondi, se c'è anche un oggetto debole tipo ammasso stellare o cometa i tempi si allungheranno.

- Per la tecnica di ripresa delle congiunzioni vale quanto detto nelle esercitazioni precedenti (allineamenti o occultazioni)


III.21 - FOTOGRAFIA DELLO SPETTRO STELLARE

- La fotografia degli spettri stellari è una branca dell'astronomia che da molte soddisfazioni. Tramite un semplice spettrometro applicato al telescopio ed una macchina fotografica si possono registrare sul sensore le righe di assorbimento ed emissione delle stelle. Le righe scure sottili che appaiono sullo spettro corrispondono agli elementi chimici più comuni come il calcio, ossidi di titanio, sodio, magnesio, ferro, idrogeno, elio, ecc. Al fuoco diretto lo spettro apparirà piccolo, specie in larghezza, quindi è meglio fotografare con il metodo di proiezione d'oculare, limitandosi agli oculari di media e lunga focale, sempreché la luminosità della stella lo permetta. Un metodo per ottenere degli spettri bellissimi consiste nel far scorrere lo spettro, senza inseguire con il moto orario. Consigliamo di iniziare con le stelle più luminose tipo Sirio (tipo spettrale A0), Rigel (tipo B8), Vega (tipo A1), Capella (tipo G5), Aldebaran (tipo K5), Bethalgeuse (tipo M2), Spica (tipoB2). Per riconoscere gli spettri stellari bisogna dotarsi di un libro specifico.

- per ottenere degli spettri leggibili per stelle di magnitudine limite 3/4, c'è bisogno di un telescopio di apertura minima pari a 150/200 mm, meglio un 250 mm, in quanto la luce richiesta è abbondante ed il cielo deve essere molto buio. Lo spettrometro si avvita all'adattatore della macchina fotografica come se fosse un filtro e poi si fotografa al fuoco diretto o con il metodo per proiezione d'oculare. I tempi di esposizione al fuoco diretto sono dell'ordine dei secondi o decine di secondi con l'inseguimento in A.R. ma in questo caso la traccia sarà minuscola e le righe di difficile visione, mentre lasciando scorrere lo spettro nella medesima direzione delle righe (senza inseguimento), quest'ultime saranno più visibili.
Con la proiezione d'oculare i tempi si allungano e sono dell'ordine dei 2 - 3 minuti sempreché la luminosità delle stelle sia sufficiente. Le stelle deboli sono registrabili solo se si passa al rallentamento del moto orario o si faranno delle pose di 10/20 secondi con l'inseguimento e 10/20 secondi senza inseguimento.
Per trovare i tempi ottimali bisogna provare e riprovare, i tempi indicati sopra sono puramente indicativi.
Un metodo semplice per rilevare lo spettro del Sole è il seguente: posizionare un’antenna radio cromata e ben lucidata in maniera che i raggi di luce vi abbaglino, poi con un teleobiettivo da 135, 200, 270 mm e il reticolo di diffrazione montato puntate il riflesso della luce solare proveniente dall’antenna, a questo punto mettete a fuoco e ruotate il reticolo di diffrazione fino a vedere lo spettro nella massima espansione; fotografate lo spettro con i tempi di esposizione indicati dall’esposimetro ma è meglio sottoesporre di 2 o 3 diaframmi, in maniera da far risaltare le linee di emissione del Sole. Le righe più marcate sono quelle del calcio ionizzato a 393,3/396,7 nanometri, del ferro a 430,8 nm, l’idrogeno gamma a 434 nm, beta a 486nm, del magnesio e ferro a 516/517 nm.
Lo stesso risultato si può ottenere facendo filtrare la luce solare dalle fessure di una tapparella abbassata.


Spettro di Sirio

Spettro di Vega a dx, autore C. Rossi





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