SISTEMI MULTIPLI IN AFOCALE

doppie strette

Continua la nostra avventura nell’affascinante mondo della ripresa dei sistemi multipli.

I cieli montani della mia postazione in alta Val d’Ayas, da una balza a circa 1800 metri in una pozza di terra lontana da luci parassite e dotata di una trasparenza aerea notevole, sono stati ottimo scenario e compagni di notti serene in questo passato agosto 2013. Dopo aver dedicato il periodo a cavallo del novilunio e della settimana successiva a testare alcuni strumenti sugli oggetti del cielo profondo ho riesumato il supporto della piccola macchina fotografica digitale e il fido TeleVue Genesis 1° serie (versione 100/500 in configurazione Petzval con un elemento alla fluorite). Nella notte tra il 20 e il 21 agosto, con la Luna praticamente piena e un cielo splendido contornato dalle cime delle montagne illuminate dal lucore lunare, ho dedicato qualche ora alla ripresa di sistemi multipli famosi.

Come da prassi di questa sezione mi sono limitato all’utilizzo del sistema di ripresa afocale, con la strumentazione installata su una montatura Ioptron IE45 grossolanamente stazionata al polo.

Devo dire che, non disponendo di un sistema di flip mirror, la ricerca dei sistemi multipli attraverso lo schermo LCD della fotocamera digitale tascabile (che ha dimensioni e soprattutto sensibilità limitata) sarebbe stata un calvario in mancanza di una montatura go-to accettabilmente precisa. A tal fine ho scelto la proiezione con un oculare a focale media che mi permettesse un campo inquadrato non troppo piccolo, anche a costo di avere minore ingrandimento da sfruttare sulle doppie. La scelta, dopo qualche prova con oculari da 7,5 e 9 mm. (rispettivamente un Takahashi LE e un TMB-Burgess) è ricaduta su un vecchio ma ben performante Meade UWA da 13,8mm. (oculare con più di 20 anni di onorato servizio alle spalle). In combinazione con il TeleVue Genesis, questo oculare fornisce il limitato potere di 36x con un campo visuale di circa 1,8° che si riduce a circa la metà attraverso l’obiettivo della fotocamera e il formato del sensore di ripresa. Sembrerebbe un potere troppo basso per lavorare dignitosamente su sistemi binari ma all’atto pratico si dimostra sufficiente, soprattutto se si sfrutta lo zoom ottico della camera digitale che lavora ottimamente a 5x, bene a 10x, e in modo quantomeno accettabile con l’inserimento dello zoom digitale che porta fino a 20x il fattore moltiplicativo.

Il problema principale, lavorando con ingrandimenti iniziali bassi, è rappresentato dall’inevitabile non perfetto allineamento tra gli assi ottici del complesso telescopio/oculare e obiettivo di ripresa. Quando si “zooma” con la digitale, il difetto che risulta poco visibile a ingrandimento “base” viene ovviamente incrementato e i dischi stellari tendono ad allungarsi distribuendo tra l’altro in modo non uniforme il residuo di aberrazione cromatica indotto dai vari complessi ottici in causa.

Altro problema (che dipende esclusivamente dalle caratteristiche della digitale compatta usata – la mia in questo caso) è l’impossibilità di lavorare per priorità di tempi di otturazione. Questa grave mancanza, almeno in campo astronomico, della pur ottima Canon Ixus 125-hs va tenuta in considerazione perché limita enormemente le possibilità di settaggio in fase di acquisizione dell’immagine. Ci si trova a poter solo decidere se far scattare o meno il flash (il cui contributo può essere determinante in caso di stelle molto luminose per ridurre drasticamente il tempo di posa) e quale sensibilità nominale utilizzare, in un range compreso tra i 100 e i 3200 ISO.

Detto questo, tutte le immagini che seguono sono realizzate con tempo di posa pari a 1 secondo e differenti settaggi via via indicati nelle didascalie.

Inoltre, per non alterare il dato oggettivo ripreso, nessuna immagine è stata trattata con programmi di fotoritocco. Avrei potuto migliorare le immagini lavorando con maschere di contrasto, modifica selettiva dei colori, e mille altri artifici da “grafico” ma avrei trasmesso un messaggio alterato e non è questo il fine dell’articolo.

L’idea è quella di mostrare cosa si può fare, sapendo che è solo l’inizio e che, anche senza gran strumentazione, si può migliorare tanto.

Ciò che emerge dalle immagini postate è, sostanzialmente, la possibilità concreta di riprendere questi bellissimi astri (e tantissimi altri ovviamente). La mia scelta è caduta su due costellazioni ricche di sistemi multipli luminosi relativamente vicini tra loro (la Lira/Cefeo e Cassiopea). L’allineamento “a occhio” al polo celeste mi ha obbligato a limitare le aree di intervento così da settare bene solo due volte la correzione di puntamento del sistema automatico (che è stata eseguita ATTRAVERSO la fotocamera per non essere costretto a smontare completamente il sistema di supporto).

Non mi è mai capitato di vedere molte immagini fotografiche di stelle doppie. I forum di astronomia, le riviste del settore, e i siti personali dei vari astroimager sono ricchi di riprese fantastiche di oggetti del cielo profondo: galassie, nebulose, ammassi globulari. Sembra però mancare interesse alla ripresa delle “neglette stelle doppie”. Non so se questo sia dovuto a una generale scarsa attenzione a questo tipo di soggetto o alle presunte difficoltà nel riprenderlo. Ritengo che sia un peccato e queste poche pagine vogliono essere un invito a operare in questo senso, testimoniando inoltre come anche un non-fotografo come me, dotato peraltro di strumentazione volutamente limitata, sia in grado di produrre risultati dignitosi.

Alcuni dei sistemi ripresi, inoltre, denunciano separazioni ben al di sotto dei 10” e sono certo che, con l’oculare giusto, o con un rifrattore di focale maggiore (ma pur sempre da 10 cm.) si possa giungere a riprendere doppie con separazione prossima ai 3” o forse anche meno, valore prossimo al 50% del potere risolutore dello strumento. Un bel risultato per il metodo afocale…

ALPHA CASSIOPEIAE con la sua debole compagna (a ore 1:00)

BETA CEPHEI - UWA 13,8 mm. + 10X a 400 ISO

BETA LIRAE - UWA 13,8 mm a 3200 ISO

ETA CASSIPEIAE - UWA 13,8 mm + 20X a 3200 ISO

ETA LIRAE - UWA 13,8 mm + 10X a 3200 ISO

KAPPA CEPHEI - UWA 13,8 mm + 20X a 800 ISO

PSI CASSIOPEIAE - UWA 13,8 mm + 20X a 3200 ISO

STRUVE 3053 CASSIOPEIAE - UWA 13,8 mm + 10X a 3200 ISO

Xi CEPHEI - UWA 13,8 mm. + 10x a 800 ISO

ZETA LIRAE - UWA 13,8 mm. + 6,3X a 3200 ISO

Notte del 22 agosto 2013:

… non pago e con la “pulce nell’orecchio” posta dalle mie stesse parole decido di provare a riprendere sistemi con separazione prossima a 2”. Dato il periodo e la posizione nelle prime ore della notte, allo zentih, scelgo come soggetto una classica delle classiche: la Epsilon Lyrae, conosciuta anche come “doppia-doppia”. E’ risaputo che le sue componenti, di magnitudine 5.0 e 5.3, sono anch’esse doppie, e formano due coppie di stelle di mag. 5.0 e 6.1 con separazione di 2,1” la prima e di mag. 5.3 e 5.4 con separazione di 2,4” la seconda.

L’elevata luminosità, la facile collocazione in cielo, e la separazione prossima al valore prefissato le rendono le candidate ideali al test.

Ho già appurato che l’utilizzo in proiezione dell’oculare da 13,8mm. abbinato al TeleVue Genesis non è sufficiente a consentire una separazione certa, così decido di operare con un oculare Takahashi da 5mm. di focale che permette un potere di 100x. Per esperienza visuale so che tale potere è sufficiente a notare con certezza la duplicità dei due sistemi e quindi spero che si riveli adatto alla ripresa fotografica.

La preparazione dello strumento avviene in una giornata ventosa con grossi cumuli congesti
bianchi nel cielo azzurro e anche l’appropinquarsi del vespero non migliora la situazione portando ulteriore velatura ad alta quota. Resto però speranzoso che le prime ore della notte si risolvano in
condizioni migliori e nel frattempo cerco di migliorare l’assialità del complesso oculare/obiettivo della fotocamera.

Il supporto in mio possesso (nella foto sotto) ha, tra i tanti difetti, anche quello di non mantenere perfettamente ortogonale la macchina fotografica con il fascio ottico dell’oculare. E’ una vera “bestiata” progettuale, a ulteriore testimonianza di quanto “baracchini” siano questi sistemi preconfezionati.

Altra follia progettuale risiede nell’impossibilità di “ribaltare” in qualche modo il supporto per consentire di accostare l’occhio all’oculare, con il conseguente obbligo di dover centrare l’oggetto della ripresa attraverso lo schermo LCD della fotocamera. Ritengo che, tempo e voglia permettendo, si debba pensare di far realizzare in laboratorio un supporto serio e ben progettato e di buttare alle ortiche queste baracche plasticose che il mercato ci impone.

Detto questo, con una serie di piccoli spessori in silicone adesivo, riesco ad ottenere una apparente assialità accettabile, provando sul cielo diurno la uniformità di illuminazione del disco dell’immagine proiettata. Non ottengo, sia chiaro, un risultato encomiabile, ma la sensazione è quella di essere sulla strada giusta.

Una buona cena, un poco di gioco con i bambini (macchinine, disegni, storie varie), e poi mi ritrovo a inizializzare la pulsantiera della montatura ed eseguire l’allineamento a due stelle di settaggio del go-to e del moto di inseguimento siderale, purtroppo sotto un cielo completamente nuvoloso attraverso il quale riesco a intravedere, ogni tanto, Vega e Altair. Di Epsilon Lyrae, ovviamente, nessuna pallida presenza…

Termino comunque la configurazione della montatura e punto le nuvole. Trascorrono quasi due ore ( e un intero film alla televisione) prima che sullo schermo LCD si intraveda la coppia di stelle, con un segnale esiguo, un rumore di fondo travolgente e una turbolenza poco rassicurante.
Nell’arco di un’altra ora riesco a scattare qualche immagine, sempre con la costellazione della Lira invisibile a occhio nudo, cercando di mantenere al centro dell’inquadratura la doppia coppia di stelle. L’impresa è disperata ma qualche scatto decente, soprattutto in relazione alle condizioni proibitive in cui è ottenuto, sembra esserci.

Non poter lavorare in priorità di tempi è, in condizioni simili di alta turbolenza, una limitazione tale da inficiare qualsiasi lavoro ed è un autentico miracolo aver trovato tre scatti con una puntiformità stellare accettabile. Quello “d’insieme” è ottenuto con un fattore di zoom pari a 8,2x, i due che inquadrano le due coppie singolarmente con un fattore di zoom pari a 20x. A parte un aumento di contrasto del 30% per tutte e un aumento di ingrandimento del 40% per la foto “d’insieme”, non sono stati alterati altri valori né effettuati ritocchi di alcun tipo con Photoshop (cosa che avrebbe migliorato notevolmente le immagini).

Il fine della prova è però raggiunto: entrambe le coppie appaiono separate e il valore di risoluzione di circa 2” è stato ottenuto. Considerando le condizioni di ripresa e l’esperienza fatta (allo schermo LCD della fotocamera la separazione al momento della ripresa appariva molto più marcata ma il tempo di esposizione lungo ha notevolmente diminuito la prestazione finale) ritengo che si possa giungere a separare stelle fino a circa 1,5” se assistiti da una serata migliore.

A questo proposito è interessante notare come sia meglio separata la coppia con separazione inferiore (2.1”) che presenta componenti stellari di magnitudine diversa rispetto alla coppia più bilanciata e anche meno stretta. Questo la dice lunga sulla importanza di poter “congelare” (con tempi di posa più brevi di 1 secondo) gli effetti del seeing che, in fase di ripresa, hanno allargato a dismisura le dimensioni delle immagini stellari invadendo oltre modo lo spazio nero che separa i dischi di airy.

Affinché inoltre la saturazione non accentuasse questo effetto, le riprese sono avvenute con sensibilità impostata sugli 800 ISO (altra cosa sarebbe stata lavorare, ad esempio, a 3200 ISO e con un tempo di esposizione di 1/15 o di 1/8 di secondo!).

Benché inferiore a quanto ottenibile visualmente, il valore raggiunto di 2” può ritenersi lusinghiero e rappresentare un traguardo rispettabile, soprattutto in funzione della possibilità che queste immagini hanno di essere impiegate a supporto di altri lavori.

SMARTPHONE ADDENDUM

Nell’anno 2015, a cominciare dall’agosto, sono stati pubblicati su questo sito una serie di articoli sulla fotografia afocale perpetrata attraverso l’uso di SMARTPHONE. Li si possono trovare alla sezione dedicata con richiamo diretto dalla home page FOTOGRAFIA CON IL CELLULARE o al link diretto:

 

http://www.dark-star.it/fotografia-con-il-cellulare/

 

Consiglio a tutti gli interessati in materia di leggerli essendo, de facto, il primo vero esaustivo compendio alla fotografia astronomica planetari con smartphone esistente.

Ci potete contattare a:

diglit@tiscali.it

oppure usare il modulo online.

n° di accessi al sito dal 10/4/2013

 

 

 

 

 

 

 

 

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