Combinare due filtri per osservare il Sole in Hα

Cosa permette lo stacking dei filtri?

La combinazione di due filtri permette un contrasto maggiore nell’osservazione e nella fotografia solare in Hα.

La dinamicità della sua superficie rende il Sole uno degli oggetti più affascinanti e mutevoli che gli astrofili possano osservare, in particolar modo la cromosfera con un filtro Hα. Sul mercato sono disponibili diversi filtri o telescopi Hα completi. Come accessorio opzionale si trovano anche le cosiddette “unità Double-Stack”, ovvero un secondo filtro che, in combinazione con un filtro già presente, garantisce un contrasto migliore.

Per poter osservare la cromosfera è necessario bloccare la luce bianca della fotosfera e allo stesso tempo lasciare passare la luce della riga Hα. La forma della curva di trasmissione di un filtro Hα corrisponde a una curva a campana di Lorentz. Un criterio importante per stabilire quanto nitidamente risalteranno le strutture della cromosfera è la larghezza della finestra di trasmissione, detta Full Width at Half Maximum (FWHM), o larghezza a metà altezza: più è piccola, migliore è il contrasto.

Una possibilità di migliorare ulteriormente il contrasto si ottiene combinando due filtri, ovvero con il cosiddetto filter-stacking.

Spesso la larghezza a metà altezza non è nota con precisione, e le informazioni del produttore sono soggette ad alcune incertezze. La maggior parte dei sistemi di filtri sul mercato dichiarano una larghezza a metà altezza compresa tra 0,5 nm e 0,1 nm. Anche nel caso più sfavorevole – corrispondente a un rapporto FWHM di 1:2 – si può considerare un fattore di moltiplicazione di circa 0,85 e un leggero aumento del contrasto. Per quanto riguarda i calcoli sottostanti, va notato che sono stati ipotizzati filtri ideali con una trasmissione del 100% sulla lunghezza d'onda centrale. In pratica però la trasmissione massima si discosta da questo valore e si attesta generalmente al 60%, con una conseguente diminuzione della luminosità applicando il filter-stacking. Soprattutto con gli ingrandimenti elevati, questo può rendere difficili le osservazioni dei dettagli. I fotografi devono ricorrere a tempi di esposizione più lunghi, uno svantaggio se si tiene conto che il seeing di giorno è piuttosto scadente.

Nella pratica è opportuno iniziare dapprima con un filtro singolo, regolandolo in base all’impressione visiva o alla immagine live sullo schermo per ottenere il migliore contrasto possibile: una volta raggiunto, la lunghezza d’onda centrale del filtro sarà sulla riga Hα. Successivamente si può montare il secondo filtro e lo si ottimizza visivamente.

Larghezze di banda diverse influiscono sul risultato: mentre con un sistema largo di circa 0,07 nm la fotosfera brilla ancora nitidamente, cosa che è particolarmente visibile sulla corona solare, a 0,045 nm diventa praticamente invisibile. Le strutture sensibilmente più ricche di contrasto sul disco solare si fondono con le strutture ai margini e le protuberanze senza soluzione di continuità. Allo stesso tempo l’immagine complessiva diventa più scura, per cui durante l’osservazione è consigliabile una efficace protezione contro la luce parassita.

Autore: Mario Weigand / Su gentile concessione di: Oculum-Verlag GmbH