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Astrofotografia: introduzione alla fotografia astronomica

L'astrofotografia é la tecnica che consente di ottenere spettacolari immagini dei corpi dell'universo: dai pianeti alla Luna, dalle galassie alle nebulose, dal Sole agli ammassi stellari. L'astrofotografia di alcuni oggetti può essere semplice mentre per altri, soprattutto a causa della loro bassa luminosità, è più difficile e può richiedere particolari strumenti e tecniche. Grazie alla rivoluzione digitale avvenuta nella fotografia degli ultimi 10 anni, l'astrofotografia ha fatto grandi passi avanti e tutti possono ottenere bellissime fotografie dell'universo utilizzando i giusti strumenti.

 

Astrofotografia - introduzione: la stella Sadr nella costellazione del Cigno ripresa dall'autore Astrofotografia - introduzione: la stella Sadr nella costellazione del Cigno ripresa dall'autore

 

Infatti fino agli ultimi anni del 20º secolo, le camere digitali non erano diffuse e le camere CCD raffreddate per astronomia avevano basse risoluzioni, piccoli sensori e costi elevatissimi. La maggior parte degli astrofili utilizzava fotocamere a pellicola che però offrivano, nonostante speciali pellicole anche ipersensibilizzate, basse sensibilità (a causa di un limite noto come reciprocità per cui la sensibilità di una pellicola diminuiva con il proseguire dell'esposizione) e capacità risolutive molto più basse rispetto ai moderni sensori. Era pertanto molto complicato ottenere belle immagini del cielo notturno anche di soggetti relativamente luminosi con grandi telescopi.

 

Astrofotografia - introduzione: la Canon EOS 300D è stata, per molti astrofili, la prima camera digitale usata in astrofotografia. Astrofotografia - introduzione: la Canon EOS 300D è stata, per molti astrofili, la prima camera digitale usata in astrofotografia.

 

Però a partire dai primi anni del 21º secolo compaiono sul mercato le prime reflex digitali con grandi sensori a costi contenuti (come la Canon EOS 300D) e anche le camere il CCD, spinte dall'evoluzione delle reflex, diventano più diffuse ed economiche. Ci si rende immediatamente conto che applicando una reflex digitale al telescopio invece di una camera a pellicola si riescono ad ottenere fotografie migliori, anche grazie alle nuove possibilità di elaborazione al computer grazie ad appositi software che, progettati per l'astrofotografia, consentono ad esempio di sommare singole pose in maniera molto semplice.

La rivoluzione digitale dell'astrofotografia sì è compiuta e gli astrofili si rendono conto che con questa tecnica è possibile ottenere eccezionali risultati anche con strumenti di modeste dimensioni. Gli oggetti fotografati mostrano colori e dettagli invisibili a occhio nudo e l'astrofotografia diventa anche un modo per superare i limiti dell'occhio umano. Infatti, anche se l'osservazione dal vivo dell'universo è estremamente affascinante, il nostro occhio è poco sensibile in condizioni di scarsa luce. Potete immaginare l'occhio umano come una fotocamera che può effettuare solo 1/10 di secondo di posa. Con le camere fotografiche possiamo invece lasciare aperto l'otturatore per molto tempo, anche ore, accumulando luce e generando immagini decisamente più dettagliate.

 

Astrofotografia - introduzione: simulazione di come può si può vedere la Nebulosa di Orione con l'occhio (a sinistra) e come si può fotografare con una moderna camera digitale (destra). Astrofotografia - introduzione: simulazione di come può si può vedere la Nebulosa di Orione con l'occhio (a sinistra) e come si può fotografare con una moderna camera digitale (destra).

 

L'astrofotografia é quindi facile o difficile? Dipende dal soggetto che volete riprendere. Infatti potete puntare la vostra fotocamera (ad esempio una reflex digitale con il propio obiettivo) verso il cielo di notte ed eseguire una foto da qualche secondo di posa (ad alti ISO) per registrare immagini delle costellazioni. Ma se volete ottenere fantastiche immagini come quelle qui riportate il discorso diverso. Questo tipo di astrofotografia (che gli astrofili eseguono con i telescopi) non è facilissima ma è certamente è fattibile anche da un amatore a patto di usare la strumentazione giusta (che vi consiglieremo) e le corrette nozioni di base (che vi spiegheremo). Ma prima di tutto facciamo una distinzione.

L'astrofotografia non è sempre uguale e siamo abituati a distinguere due grandi classi:
- fotografia planetaria: ad esempio pianeti, Luna, Sole
- fotografia del profondo cielo: ad esempio nebulose, galassie e ammassi stellari

 

Astrofotografia - introduzione: il pianeta Saturno (a sinistra) e l'ammasso delle Pleiadi (a destra) ripresi dall'autore. Astrofotografia - introduzione: il pianeta Saturno (a sinistra) e l'ammasso delle Pleiadi (a destra) ripresi dall'autore.

 

L'astrofotografia planetaria si occupa di registrare oggetti che sono a noi relativamente vicini, all'interno del Sistema Solare. Per questo sono anche più luminosi: a parte quelli più lontani dal Sole, come Urano o Nettuno, i pianeti sono luminosi e ci consentono di effettuare riprese ad ingrandimenti elevati (quindi rapporti focali lunghi). Questo è comunque necessario in quanto i pianeti hanno dimensioni apparenti in cielo molto basse e ci appaiono più piccoli di molte galassie anche se quest'ultime sono decisamente più distanti dalla Terra. Lo stesso discorso si può fare per la Luna e il Sole: anche se sono molto grandi in cielo, spesso per fotografarne i dettagli più piccoli si utilizzano elevati ingrandimenti. Per tale ragione spesso ci si riferisce alla fotografia planetaria con il termine alta risoluzione. Per riprendere le immagini planetarie si possono utilizzare le reflex digitali ma le migliori riprese si ottengono tramite apposite camere (tipo webcam o apposite reflex digitali modificate per astrofotografia) che consentono di registrare un video invece di una singola foto. Appositi software di elaborazione planetaria scompongono il video in una serie di immagini consecutive, selezionano solo le migliori (eliminando ad esempio quelle rovinate da un momento di cattiva turbolenza atmosferica), fanno una media delle immagini per ridurre il rumore elettronico ed applicano filtri di contrasto per evidenziare i dettagli più piccoli.

 

Astrofotografia - introduzione: la QHY5L-II è una camera "tipo webcam" ottima per la fotografia planetaria in alta risoluzione. Astrofotografia - introduzione: la QHY5L-II è una camera "tipo webcam" ottima per la fotografia planetaria in alta risoluzione.

 

L'astrofotografia del profondo cielo, al contrario, necessita di pose molto lunghe in quanto galassie, nebulose ammassi stellari sono soggetti molto deboli. Inoltre presentano spesso una dimensione apparente in cielo molto più grande di un pianeta e quindi, per riprenderli, servono telescopi con focali relativamente corte a cui collegare la fotocamera a fuoco diretto (anche con riduttore focale). Riprendendo così a veloce rapporto focale, potete registrare con pose lunghe (molti minuti o ore) anche i dettagli più deboli. Le camere più usate per questa applicazione sono le reflex digitali (meglio se appositamente modificate per l'astrofotografia) o le camere CCD raffreddate che consentono di registrare lunghe esposizioni mantenendo il rumore elettronico a livelli molto bassi. Tramite appositi software e tecniche e poi possibile calibrare e sommare le immagini per aumentare la luminosità del soggetto ripreso e, contemporaneamente, ridurre il rumore di fondo dell'immagine.

 

Astrofotografia - introduzione: la QHY10 è una camera raffreddata perfetta per la fotografia a lunga posa di oggetti deboli. Astrofotografia - introduzione: la QHY10 è una camera raffreddata perfetta per la fotografia a lunga posa di oggetti deboli.

 

Vedremo in successivi articoli come effettuare l'astrofotografia planetaria in alta risoluzione o quella del profondo cielo a lunga posa, quali sono gli strumenti consigliati e le tecniche per ottenere i migliori risultati.