Ecco come ottenere foto di Marte ben riuscite

Sconfiggere seeing e rifrazione

Ecco come ottenere belle foto dei pianeti bassi sull'orizzonte, nonostante la rifrazione e le turbolenze atmosferiche

Nella fotografia planetaria si è affermata la tecnologia RGB, con veloci camere industriali e i loro sensibilissimi sensori in bianco e nero, che producono una dopo l’altra videosequenze nei canali RGB e uniscono i risultati in una immagine a colori. Nella fotografia di pianeti bassi all’orizzonte, tuttavia, ci sono delle difficoltà.

Da pochi anni, con l’abbreviazione ADC (Atmospheric Dispersion Corrector), sono disponibili sul mercato prismi correttori che permettono di compensare le conseguenze della rifrazione. Il principio di funzionamento è il seguente: due prismi a cuneo ruotabili l’uno rispetto all’altro producono una dispersione regolabile che contrasta lo spostamento cromatico causato dall’atmosfera. Il modo più semplice per eseguire la regolazione è quello visuale, procedendo fino a ottenere immagini prive di frange di colore. Poiché con la maggior parte dei correttori l'immagine di Marte durante la regolazione si sposta, il piccolo campo visivo di una camera planetaria si rivela un ostacolo. In seguito, si sostituisce l'oculare con la fotocamera e si ottengono immagini libere da rifrazione.

Il secondo grosso problema è il seeing. Infatti, a causa delle turbolenze atmosferiche l’immagine planetaria viene costantemente deformata. E se il percorso che la luce deve fare nell’atmosfera è lungo, dovrà anche attraversare un maggior numero di masse d’aria turbolente. Quindi il seeing dipende anche dall’altezza dell’oggetto sull’orizzonte. La luce con grandi lunghezze d’onda, quindi rossa o perfino quella prossima all’infrarosso, viene disturbata meno rispetto a quella a onde corte, ovvero la blu.

La dipendenza dalle lunghezze d’onda del seeing può essere sfruttato in fotografia. Un approccio che viene scelto spesso è usare come luminanza un canale meno influenzato, sfruttando quindi i dati RGB solo per colorare l’immagine. Con un cattivo seeing la luminanza può essere ottenuta tramite un filtro IR Pass, che lascia passare la luce a partire da circa 650 nm. In questo modo si ottiene una immagine IR-RGB. L’immagine 4 mostra un risultato di esempio, ottenuto durante la grande opposizione di Marte nel 2003:

Se il seeing è scarso, con una luminanza IR si distinguono chiaramente molti più dettagli. Tuttavia, ci sono anche due aspetti negativi: da una parte, la risoluzione del telescopio dipende dalla lunghezza d’onda. Nell'infrarosso è di circa un fattore 1,3 peggiore rispetto al verde. Dall’altra la colorazione cambia pesantemente. Marte non è solo rosso e per una riproduzione naturale giocano un ruolo importante i valori di luminosità di tutti i canali cromatici. Mentre nel rosso domina l’albedo del suolo, il canale del verde è essenziale per i fenomeni di foschia e per le nuvole di polvere. Il canale blu mostra principalmente le nuvole.

Questo metodo quindi è un compromesso. Quando il seeing non è buono si possono vedere almeno un maggior numero di dettagli di albedo, anche se in modo approssimativo. Se le condizioni non sono molto scarse, il canale rosso come luminanza offre una via di mezzo.

Con un pianeta che si muove velocemente l'effetto mosso è inevitabile se si usano tempi di esposizione troppo lunghi. Quindi, in certe condizioni si può ottenere un risultato migliore impostando l’amplificazione del segnale su un valore elevato: in questo modo va messo in conto un rumore di immagine più forte, ma si può scegliere un tempo di esposizione il più breve possibile.

In ogni caso non ci si deve aspettare dei miracoli, perché con un seeing scarso le distorsioni dell’immagine non riguardano solo una sfocatura dovuta al movimento. Il seeing può essere praticamente congelato, ma l’immagine del pianeta sarà comunque distorta. Il successo dipende in modo determinante dal tipo di distorsione: un seeing ad alta frequenza agisce come un vetro smerigliato, e in questo caso anche accorciare il tempo di esposizione non aiuta; se la turbolenza appare più simile alle onde dell’acqua, con una visione altrimenti nitida, questo approccio in combinazione con un multipoint-alignment risulta essere proficuo.

La rifrazione si gestisce bene. Un seeing scarso può essere aggirato, in misura limitata, ma anche qui vale la regola: nulla sostituisce la calma atmosferica!

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