FOTO "HI-RES" CON SOLI 60 mm.

2013 - articolo di ANDREA BONZI- introduzione di Paolo Casarini

di Paolo Casarini

Ho conosciuto Andrea attraverso alcune sue immagini tratte con paupera attrezzatura: mi piacquero molto e gli scrissi i miei complimenti. Da lì, con il suo contributo, è nata l'idea di scrivere un piccolo articolo sulla possibilità, ancora oggi, di fare riprese planetarie ai corpi maggiori del sistema solare. Un invito a tutti coloro che, per scelta o imposizione, non hanno strumentazione di rilievo e per questo pensano di non potersi divertire "a fotografare pianeti". Beh, si sbagliano, e Andrea ci spiega perché.

ARTICOLO DI ANDREA BONZI

Questo articolo descrive ciò che si può ottenere con un rifrattore entry-level di fabbricazione giapponese fine anni '80, nella fattispecie un "Gemini" 60/700 con ottiche della giapponese Tanzutsu di qualità assolutamente media. La costruzione è economica: cella del doppietto e focheggiatore in plastica (ma con tubo di messa a fuoco in metallo), oculari Huyghens nelle focali di 20 e 6 mm (barilotto da 24,5), montatura altazimutale con moti micrometrici su entrambi gli assi, "classico" cercatore 5x24 (diaframmato a 10 in quanto a lente singola). Lente di barlow e raddrizzatore terrestre praticamente mai usati.

Il rifrattore Gemini con ottiche Tanzutsu 

Negli anni il piccolo “sessantino” è stato oggetto di alcune migliorie: sfruttando una nota iniziativa editoriale si sono aggiunti due oculari da 9 e 6 mm (Kellner invertito, barilotto da 31,75), un doppietto divergente che è diventato una buona Barlow acromatica 3x e un vecchio oculare "rubato" a un monocolo cinese. Completa il tutto una serie di barilotti ed adattatori in cartoncino F4 arrotolato ed incollato, sorprendentemente rigidi e robusti; dal 2009 la dotazione comprende una economica webcam con relativo adattatore sempre in cartoncino.

Parco accessori. Da sinistra: Barlow autocostruita; tubo di prolunga per usare gli oculari a fuoco diretto; adattatore per webcam Hercules. A destra, dall'alto: webcam Hercules Classic Silver; oculare K9; oculare ricavato da monocolo cinese con barilotto autocostruito; oculari Huygens originali. Vi è anche un particolare adattatore, sempre in cartoncino, per fissare la digicam agli oculari per il metodo afocale. La montatura altazimutale è stata spessorata sull'asse in azimut per ridurne i giochi; nell'estate 2011 il diaframma di contrasto nel tubo ottico (che riduceva l'apertura a meno di 50 mm. per ottenere un rapporto focale F/15) è stato arretrato convenientemente. Lo star test riferito alla piena apertura mostra un pronunciato residuo di sferica oltre ad altri difetti, che tuttavia non pregiudicano eccessivamente la focalizzazione. 

Test di focalizzazione del doppietto Tanzutsu ottenuto con stella artificiale ricavata da puntatore laser; webcam Hercules privata dell'obiettivo e accoppiata a lente di Barlow autocostruita come spiegato nel testo. Dopo anni di saltuario uso visuale, nel 2007 sono iniziati i primi tentativi di ripresa in afocale: dapprima tenendo in mano la camera accostata all'oculare H20, in seguito fissandola al barilotto con un robusto cilindro di cartoncino.

Le immagini ottenibili con questa tecnica, specie sui pianeti, non sono comparabili a quelle visuali; problemi nella messa a fuoco automatica ed aberrazioni indotte dall'obiettivo della fotocamera fanno letteralmente crollare nitidezza e contrasto.Nondimeno si possono raggiungere risultati discreti sulla Luna, su Venere e sulle doppie più luminose, di cui in condizioni favorevoli la compatta esalta il contrasto cromatico.

Giove, Saturno, venere ripresi in afocale

Albireo e Beta Scorpii

Nel luglio 2009 mi sono messo alla ricerca di una economica webcam che avesse l'unico requisito di un obiettivo facilmente svitabile, con l'idea di fare qualche esperimento e giocarci un po'. E ho trovato la Hercules Classic Silver mostrata qui sotto.

Un semplice raccordo di cartoncino arrotolato permetteva di installarla nel diagonale del “sessantino” come fosse un qualunque oculare. 

Primi esperimenti, primi problemi: tolto l'obiettivo, e quindi senza filtro taglia infrarossi, era impossibile ottenere, in diurna sul paesaggio, immagini accettabili a causa delle lunghezze d'onda non corrette dal doppietto acromatico. Era praticamente impossibile mettere a fuoco.

Soluzione "pazza": usare il minuscolo obiettivo della webcam, dotato di filtro, come oculare da proiezione (vedi schema qui sotto).

Mi ero accorto che, svitando l'obiettivo per estrarlo, la sua corsa era talmente ampia da arrivare a mettere a fuoco a pochi mm, funzionando di fatto in modo simile ad un oculare vista anche la sua focale cortissima: così ho fatto qualche tentativo. Ha funzionato sul paesaggio, e anche i primissimi tentativi su Giove (agosto 2009) sono stati decisamente incoraggianti. 

Così, dopo la fase sperimentale, ho iniziato a raffinare questa tecnica a prima vista bizzarra - un obiettivo di webcam non è certo un oculare da proiezione, per quanto quello della Hercules sia in vetro e perfino trattato antiriflesso... - in modo da poterla applicare con sicurezza all'imaging planetario.

Il problema successivo è stato puntare e quindi mantenere nel ridotto campo inquadrato i pianeti, con la minuscola montatura altazimutale di cui dispongo (e a cui ho ridotto il più possibile il gioco dell'asse in azimut a forza di spessori): un meticoloso allineamento del cercatore (unito ad una prima rozza messa a fuoco su soggetti terrestri) di solito è sufficiente, con un po' di pazienza, per puntare gli oggetti anche con l'uso della Barlow, a patto di ricontrollarlo ogni volta che si monta il treno ottico. 

Non potendo inseguire il movimento apparente del cielo, lascio che il soggetto inquadrato "sorga" ad un estremo del campo e "tramonti" a quello opposto. La focale equivalente ottenibile con la webcam a fuoco diretto varia tra i 700 e i 1000 mm. circa (2000-3000 con la barlow), secondo quanto si estrae l'obiettivo, il che si traduce in un massimo di 30-40 (o 12-15) secondi circa di permanenza del soggetto inquadrato; dopodiché occorre, con pazienza, agire delicatamente sui moti micrometrici e riportare il pianeta nella posizione di partenza, calcolando un tempo opportuno perché si smorzino le vibrazioni.

Ogni corpo celeste ha esigenze particolari imposte sia dalla dimensione apparente che, soprattutto, dalla differente brillanza superficiale: il che, data la ridotta gamma di sensibilità della webcam, impone la scelta di una scala d'immagine tale per cui il soggetto inquadrato non risulti "bruciato" né sottoesposto; grande aiuto viene dall'uso della lente di Barlow, eventualmente con tubi di prolunga per aumentare il tiraggio.

La webcam Hercules con l'adattatore per il porta oculari da 24,5

VENERE

Senza dubbio uno dei soggetti più difficili per la spropositata brillanza superficiale che satura inesorabilmente l'immagine, anche usando la Barlow; di fatto non è possibile cogliere nulla al di là della fase, a meno di condizioni di trasparenza del cielo davvero scarse (che però possono essere associate a cattivo seeing). Ecco alcuni tentativi, sia a fuoco diretto (con il pianeta prossimo al tramonto, immagini a sinistra) che mediante Barlow "tirata" a circa 4x (a destra).

LUNA

La ripresa di dettagli del suolo lunare è stata tentata finora solo a fuoco diretto; naturalmente il puntamento di un soggetto così esteso è assai più facile rispetto a quello dei pianeti. Data la grande estensione angolare, ho fatto esperimenti riprendendo la Luna anche in afocale con la webcam: si ottiene l'immagine intera del disco, ma ad una risoluzione assai bassa. Per riprese "panoramiche" con la webcam occorre affidarsi alla tecnica del montaggio di più immagini, altrimenti conviene ancora riprendere con la compatta.

MARTE

I primi tentativi sono del 2009-10, in una delle opposizioni più sfavorevoli per condizioni geometriche, con un dischetto di non più di 14", assai piccolo per il rifrattore ed estremamente luminoso. Le prime prove non diedero buoni risultati: la focale equivalente troppo corta saturava inesorabilmente l'immagine, anche giocando il più possibile con i parametri di esposizione. All'epoca non avevo ancora costruito la Barlow; tentai qualche soluzione per allontanare ancor più l'obiettivo della webcam dal sensore, ma con scarsi risultati quanto a stabilità e precisione dell'insieme. Mi venne in aiuto, inaspettatamente, in due occasioni tra gennaio e febbraio 2010, un sottile velo di foschia che non pregiudicava il seeing e attenuava la luce del pianeta rosso abbastanza per poter cogliere, con mia grande sorpresa, macchie di albedo corrispondenti ai dettagli principali come calotta polare, regioni geografiche e nebbie al lembo. Ma non si può sempre aspettare un velo di foschia ad hoc...

Con l'opposizione del 2012, di nuovo afelica, mi è venuta l'idea di provare ad utilizzare la Barlow autocostruita, scontrandomi con la grande difficoltà nel puntare il pianeta indotta dall'uso del piccolo cercatore che comunque, con un po' di pazienza ed una regolazione accurata ad inizio sessione, alla fine ha assolto il non facile compito.Le riprese ottenute hanno evidenziato un deciso incremento della risoluzione e dell'incisione dell'immagine, attribuibile al fatto che l'obiettivo della webcam, usato a fuoco diretto, introduce una leggera aberrazione sferica che la Barlow, aumentando a monte il rapporto focale, riduce in maniera significativa aumentando nel contempo la scala dell'immagine. Avevo notato che già in visuale, accoppiando gli originali Huyghens a questo accessorio, la visione era decisamente più comoda e anche più incisa; con la webcam è stato più semplice anche ottenere, in serate di buon seeing, immagini cromaticamente abbastanza fedeli (qui sotto, una carrellata di riprese a cavallo tra il febbraio e il marzo 2012. Ben evidente la calotta polare nord, come le nebbie al lembo e le principali formazioni sul suolo marziano).

GIOVE

Il gigante gassoso, soggetto dei primissimi esperimenti nel 2009, è stato ripreso anche nelle opposizioni 2010, 2011 e 2012, sintetizzate nell'immagine composita qui sotto che evidenzia assai bene la variazione di aspetto di bande e zone; nel 2010 è stato tentato anche un montaggio con l'immagine dei satelliti galileiani.

Anche nel caso di Giove, con l'opposizione 2012-2013, è stato tentato l'uso della Barlow che, come già con Marte, ha portato un notevole aumento del dettaglio osservabile arrivando addirittura a staccare alcuni festoni nella zona equatoriale. Si confrontino le due immagini qui sotto a sinistra, ottenute nel 2011, con le due a destra ottenute nel gennaio 2013 (riprese a pochi minuti l'una dall'altra, evidenziando la rotazione del pianeta): l'aumento di dettaglio è evidente.

La ripresa dei satelliti galileiani è possibile con l'avvertenza di aumentare al massimo l'esposizione della camera; così facendo si satura inevitabilmente il pianeta, che andrà poi ripreso con esposizione normale sovrapponendo l'immagine a quella dei satelliti. E' comunque necessario un montaggio, in quanto il campo inquadrato è tanto stretto da non permettere di comprenderli tutti insieme.

SATURNO

La maggiore difficoltà legata a questo pianeta è la bassa brillanza, che impone già a fuoco diretto l'uso dei massimi tempi di posa; la relativamente piccola dimensione apparente del disco rende difficile la percezione di dettagli che restano impastati dal residuo di aberrazione sferica indotto dall'obiettivo della webcam. Nondimeno è possibile cogliere l'ombreggiatura dell'emisfero nord e, con l'anello più aperto, un vago accenno della divisione di Cassini. Per la scarsa luminosità non è stata ancora tentata la ripresa con la Barlow; l'altezza assai ridotta del pianeta nelle opposizioni di questi anni sembrerebbe sconsigliarla. (immagini delle opposizioni 2010, 2011 e 2012).

I risultati ottenibili sui pianeti maggiori sono assolutamente comparabili a quello che si può osservare visualmente, con la differenza di un contrasto maggiore che tende ad esaltare i dettagli: fatte salve le limitazioni imposte dalla dimensione del rifrattore e soprattutto dalla sua montatura le tecniche di ripresa ed elaborazione dei filmati sono quelle ordinariamente usate nell'imaging planetario.

di Paolo Casarini

Che cosa dire del lavoro di Andrea? Che è molto promettente, innanzitutto, e che il risultati ottenuti sono di ottimo rilievo se si considera la strumentazione con cui sono ottenuti.

Siamo, dunque, di fronte a una vera e propria sfida e la indiscutibile conclusione che si può fare bene anche con molto poco.