Fino a pochi anni fa la fotografia astronomica era un lusso che si potevano permettere in pochi: le strumentazioni adatte erano costose, le macchina fotografiche anche, e solo su pellicola, il che voleva dire portar via tanto tempo e soprattutto denaro. Ma con l'avvento delle nuove tecnologie in campo astronomico, la fotografia amatoriale è diventata finalmente alla portata di tutti, anche per chi non dispone di un budget particolarmente elevato. Una delle ultime innovazioni fotografiche è l'avvento dei sensori CCD che si stanno sostituendo molto rapidamente alle pellicole; i primi CCD però costavano, e parecchio, ma ultimamente si possono trovare dei sensori CCD anche a basso costo (<100€) che hanno davvero porato la fotografia alla portata di tutti. Questi CCD a basso costo sono le comuni Webcam, quelle che normalmente si usano per videochiamarsi tramite internet per esempio. Ma come fa una webcam ad ottenere fotografie di oggetti celesti?

Prima di tutto, essendo CCD a basso costo, le webcam non sono molto sensibili alla luce (a meno che non si modifichino opportunatamente nel firmware per renderle decismente più sensibili) e quindi non permettono la fotografia agli oggetti del profondo cielo come nebulose e galassie, ma solo sugli oggetti del sistema solare: Sole, Luna e pianeti. Le webcam più usate in campo astronomico sono essenzialmente 5: Toucam I, Toucam II, SPC900NC, Vesta 675k e Vesta 680k.

Ma come usare una webcam per fotografie astronomiche?

Per usare una webcam in ambito astronomico gli si debbono attuare 2 modifiche sostanziali (modifiche mecccanioche e non elettroniche): la rimozione dell'obbiettivo originale e l'inserimento di un raccordo da 31,8mm. Figura 1. L'obbiettivo di una webcam è quello che si ruota in senso orario/antiorario e che permette la messa a fuoco: svitatelo del tutto e rimuovetelo, lasciando così il sensore CCD a nudo (in realtà quello che si vede non è il vero e propio CCD ma il vetrino che lo protegge). Figura 2. Ora dovete però dotare la webcam di un raccordo da 31.8mm, compatibile con il focheggiatore del telescopio: pensate che può ancdare anche bene un banale portarullini Kodak, dato che hanno un diametro di 31.75mm, perfetto per inserirlo nel focheggiatore, ma normalmente si usano o barilotti di vecchi oculari oppure dei raccordi fatti su misura che si avvitano al posto dell'obbiettivo. Figura 3. Come avete visto durante le riprese con una webcam non serve che mettiate l'oculare come si fa in visule (si può anche fare ma è più complicato); l'ingrandimento di un soggetto viene allora dato dalla sola lunghezza focale del telescopio, che possiamo aumentare con lenti di barlow o tiraggi meccanici (quindi allontanare il sensore dal piano focale): in questo modo il telescopiuo funge da obbiettivo per la webcam. Fatta la modifica, possiamo finalmente iniziare a riprendere (fotografare) attraverso il nostro telescopio.

Prima di tutto dobbiamo dotarci di un Pc portatile, o al limite anche un fisso: il Pc deve trovarsi accanto al telescopio (ecco perchè un portatile) perchè è proprio dal Pc che la webcam prende l'alimentazione e attraverso di esso ci propone le immagini che la webcam sta riprendendo (in tempo reale). Il procedimento con il quale si deve agire per ottenere una fotografia è sostanzialmente semplice: una volta attaccata la webcam al telescopio, si riprende un filmato (acquisizione) del soggetto che si sta fotografando; successivamente questo video verrà elaborato da alcuni programmi specifici (verrà scomposto in tutti i suoi fotogrammi che verranno sommati insieme per ottenere un'immagine finale di qualità decisamente superiore al singolo fotogramma) per ottenere l'immagine finale. Viene da se che per ottenere una buona immagine finale, oltre a molta esperienza, serve fare una buona acquisizione e una buona elaborazione, le 2 fasi principali di una ripresa webcam.

1) Fase di acquisizione

Per ottenre una buona acquisizione del soggetto che stiamo fotografando, dobbiamo rispettare alcuni parametri, tali che, se rispettati in pieno, ci permettono di lavorare al meglio per ottenere il massimo. Tutto inizia già dal montaggio del telescopio: si deve fare uno stazionamento al polo nord molto preciso (vedi Stazionamento) e si deve bilanciare il telescopio alla perfezione (vedi Bilanciamento); queste 2 operazioni ci consentiranno di inseguire l'oggetto nel miglior modo possibile, il che è fondamentale in quanto il campo inquadrato dalle webcam è molto piccolo ed è facile che, a causa di uno stzionamento errato, il pianeta o la porzione di Luna esca fuori dall'inquadratura. Ora l'oprazione successiva, la collimazione: prima di ogni ripresa webcam controllate sempre la collimazione del vostro strumento: un telescopio scollimato non darà mai buoni risultati. Collimato lo strumento, possiamo andare avanti: dovete far andare in temperatura tutta la strumentazione che userete: ottica del telescopio, eventuali lenti di barlow o filtri, sensore della webcam: questo è essenziale per far rendere al meglio tutta la strumentazione. Ora siamo pronti per riprendere, ma a patto che il seeing (vedi Seeing) ce lo consenta: se avete un seeing inferiore a un 5/10 meglio non riprendere, i risultati non saranno soddisfacenti. C'è da dire anche che un buon seeing, essenziale per le riprese webcam, si ha, generalmente, quando il cielo è leggermente velato e si nota una leggera nebbiolina: in questo modo l'aria è molto ferma e stabile, che si traduce in un ottimo seeing. Ora siamo davvero pronti per acquisire il filmato: ho fatto un articoletto a posta per la fase di acquisizione con K3ccdTools, che è uno dei maggiori programmi usati a tale scopo. Ora che abbiamo aquisito il nostro filmato, passiamo alla fase di elaborazione.

2) Fase di elaborazione

La fase di elaborazione ci permette di trarre l'immagine finale dal filmato originale. Per arrivare all'immagine finale esistono dei programmi specifici: i più diffusi sono Iris e Registax (se cliccate sui nomi arrivate ai rispettivi tutorial per usarli). Ma come operano questi programmi? Il programma apre il filmato e lo "spezzetta" in tutti i suoi fotogrammi (come ben sapete un video/filmato è una sequenza di immagini chiamati fotogrammi); questi fotogrammi verranno successivamente allineati e infine sommati tutti insieme (o una parte) per ottenere un'immagine finale che, qualitivamente, è molto maggiore del singolo fotogramma.

Marco Bracale, novembre 2007