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La fotografia astronomica

Per realizzare foto celesti occorre avere una fotocamera di tipo reflex perché ha le seguenti caratteristiche: permette di osservare attraverso il mirino  ciò che è riprese dall’obiettivo ed ha gli obiettivi intercambiabili. E’ importante usare una reflex manuale con pulsante di scatto meccanico; le reflex elettroniche con pulsante elettromagnetico non sono adatte perché col freddo e l’umidità s'inceppano durante le lunghe pose a causa della caduta di tensione sul dispositivo che tiene aperto l’otturatore.


 

La reflex
I componenti importanti di un apparecchio fotografico sono: l’obiettivo, il diaframma, l’otturatore, il pulsante di scatto.
L’obiettivo è la lente che trasmette l’immagine inquadrata sul piano della pellicola.. Parametro fondamentale di un obiettivo è la focale: con una focale più lunga il soggetto apparirà con un ingrandimento maggiore. Obiettivi da 18 mm a 35 mm di focale sono detti grandangolari, perché riescono ad inquadrare una grossa fetta di campo celeste, obiettivi da 100 a 1000 mm di focale, sono detti teleobiettivi ed inquadrano una piccola parte di  cielo ingrandendola molto
Il diaframma regola la quantità di luce che raccoglie l’obiettivo fotografico; il numero che caratterizza l’apertura del diaframma è dato dalla lunghezza focale diviso il diametro dell’obiettivo: il valore ottenuto si chiama rapporto focale e si indica con “f/”. Avremo quindi dei valori tipo f/1.8, f/2, f/5, ecc.; nelle foto astronomiche tale valore deve essere il più basso possibile, con piccolo valori f/  si ha un obiettivo più aperto, cosicché maggiore sarà la quantità di luce raccolta. Fanno eccezione il Sole, la Luna ed i maggiori pianeti che, data la loro grande luminanza , possono essere fotografati con focali molto lunghe, ottenendo rapporti focali pari o superiori a  f/100.
Il pulsante di scatto comanda l’apertura dell’otturatore; nelle ordinarie foto il tempo di posa si regola su frazioni di secondo. Nelle foto astronomiche, a causa della bassa luminanza dei soggetti, bisogna esporre la pellicola per svariati minuti(alcune volte anche 60, 90). Per effettuare tale procedura bisogna selezionare nella ghiera di regolazione dei tempi d’esposizione la cosiddetta posa “B”; collegare al pulsante di scatto un cavetto flessibile che lo comandi, aprire col primo colpo di pulsante l’otturatore, effettuare la posa evitando di toccare la macchina fotografica ed infine con un secondo colpo al cavetto richiudere l’otturatore.
Le pellicole si classificano, oltre che per il fatto di dare immagini in b/n o a colori in negative o positive (diapositive) e in base alla sensibilità: si va dai normali 25, 100 ISO per le foto paesaggistiche, fino a 1600, 3200 ISO per i soggetti astronomici deboli come nebulose e galassie. Purtroppo l’aumentare della sensibilità provoca un ingrossamento della grana della foto, creando effetti antiestetici; inoltre dopo un certo tempo di posa subentra il cosiddetto difetto di reciprocità: l’emulsione non è più in grado di raccogliere i fotoni giunti dal soggetto fotografato.
 

Come tenere ben inquadrato il soggetto

Il problema principale nell’esecuzione delle foto astronomiche sta nel riuscire a tenere inquadrato in maniera  precisa il soggetto fotografato, pena la realizzazione di foto con stelle di forma allungata anziché puntiforme: cioè fotografie mosse. Il problema è che  a causa della rotazione terrestre gli oggetti della sfera celeste ruotano continuamente intorno al  polo nord celeste; tale punto è individuato dalla proiezione dell’asse terrestre e coincide  pressappoco con la stella Alfa Ursae Minoris, meglio nota come Stella Polare. Fotografando la zona del polo nord celeste con un normale obiettivo di 50 mm. di focale posto su un semplice treppiede e posando con un tempo di 60 minuti, si nota come le stelle tracciano  un arco sempre più ampio allontanandosi dalla Polare. In ogni caso l’arco descritto è 1/24 della circonferenza totale. Diventa quindi di fondamentale importanza l’uso di una montatura, su cui posizionare la macchina fotografica e il telescopio, detta montatura equatoriale:  dirigendo l’asse di rotazione della montatura verso il  polo  celeste e dotando la montatura stessa di un motorino elettrico tarato ad una determinata velocità, detta siderale, si seguirà con discreta accuratezza il movimento apparente della volta celeste.
 

I sistemi di fotografia astronomica

Sono tre i principali sistemi di fotografia astronomica: foto in parallelo, foto al fuoco diretto del telescopio e foto al fuoco indiretto o cosiddetto sistema a proiezione d’oculare.
 Nella fotografia in parallelo si monta la macchina fotografica completa di obiettivo su di un raccordo presente su molti telescopi chiamato piggy-back e, dopo aver orientato ovviamente la montatura equatoriale in maniera corretta (messa in stazione), azionando il motorino il sistema seguirà il moto della sfera celeste e  si può iniziare la posa fotografica. Qualora si utilizzano obiettivi con focali molto lunghe, diciamo da 200 mm in su è necessario controllare continuamente l’esatto inseguimento del soggetto inquadrato; in questo caso bisogna inserire nel telescopio un oculare con un reticolo illuminato: puntando una stella prossima al soggetto fotografato si controllerà che durante la posa non si allontani dalla zona centrale disegnata nel reticolo, correggendo con l’apposita pulsantiera eventuali errori d’inseguimento. Questa procedura è necessaria con obiettivi di lunga focale, cioè con forti ingrandimenti perché, anche con un’accurata messa in stazione sono presenti nella montatura dei giochi meccanici e  dei difetti nel movimento siderale della montatura stessa.
Nel sistema di fotografia  a fuoco diretto è utilizzato il telescopio come fosse un enorme teleobiettivo collegato alla reflex, mediante un apposito raccordo; la macchina fotografica sarà privata, ovviamente, di qualsiasi obiettivo, e nel telescopio non saranno inseriti oculari. L’immagine generata dal telescopio si focalizzerà direttamente sul piano della pellicola. Per seguire l’esatto inseguimento del soggetto durante la posa bisognerà installare, in parallelo al  telescopio, un altro cannocchiale munito di oculare con reticolo illuminato, correggendo eventuali spostamenti della stella di guida presente al centro del reticolo.
 
 

SISTEMA A FUOCO DIRETTO
 
 








 Il sistema di fotografia a fuoco indiretto, meglio conosciuto come “proiezione d’oculare” è usato solamente per gli oggetti molto luminosi e piccoli: pianeti come Mercurio, Venere, Marte, Giove, Saturno spesso usata anche per la Luna ed il Sole, ma solo per piccole parti della loro superficie. Tale metodologia consiste nel collegare tramite un tubo di prolunga (tele-extender) l’apparecchio fotografico privo di obiettivo al telescopio completo di oculare. Così facendo si allunga la focale  in maniera considerevole e quindi aumentano notevolmente gli ingrandimenti, ma di contro crolla la luminosità del soggetto fotografato. La formula per calcolare la focale equivalente è la seguente:

Feq = F x  (T/Fo – 1)

dove T è il tiraggio, in pratica la distanza fra l’oculare e la pellicola. Per evitare vibrazioni durante gli scatti d’apertura e chiusura dell’otturatore accentuate dagli alti ingrandimenti operati, bisogna usare la tecnica del “cartoncino nero”: qualche secondo prima dello scatto d’apertura e di chiusura dell’otturatore si pone davanti all’obiettivo del telescopio un cartone nero sufficientemente grande da coprire l’imboccatura del telescopio. Facendo così la vibrazione generata durante gli scatti non evidenzierà alcun mosso, essendo il soggetto fotografato coperto dall’elemento nero non riflettente.
 
 

SISTEMA A PROIEZIONE D’OCULARE
 
 







TEMPI DI POSA ORIENTATIVI
 
 
 
LUNA AL
 1°QUARTO
     GIOVE 
SATURNO
VENERE 
   MARTE
 
 f/100 
 f/10 
   f/100
f/100
f/100
f/100
  25 ISO 
4 sec 
 1/4 sec
25 sec. 
35 sec 
 1/4 
    1.5 sec
100 ISO 
   1.5 
   1 /20
     6 
 15 
     1/16 
       6

         E’ buona norma comunque  fare diversi scatti intorno ai tempi consigliati sopra, anche per sfuggire ai  momenti in cui l’atmosfera  terrestre è agitata (seeing “cattivo”) poiché tale condizione produce delle immagini sfocate e poco nitide.
Per calcolare le dimensioni in millimetri (dim) del soggetto da fotografare sul negativo si usa la seguente formula:

dim= D” x F / 206.265

 dove con D” si considerano le dimensioni angolari del soggetto in secondi d’arco.
 
 

Emilio Lo Savio
 

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