Saturno: tecniche digitali

Da Sezione Pianeti UAI.

L’introduzione delle immagini digitali, in particolar modo grazie alla diffusione delle webcam, ha permesso anche nel caso di Saturno un enorme salto di qualità. Il semplice fatto di poter produrre facilmente e a basso costo delle ottime immagini (contrariamente a quanto accadeva con la fotografia tradizionale…) ha portato molti astrofili verso l’osservazione planetaria, triplicando o quadruplicando il numero delle osservazioni ricevute ogni anno. A parte questo, nel caso di Saturno esistono almeno due grossi vantaggi di ordine squisitamente “tecnico”:


Vantaggi dell’imaging digitale

  • Misurare la posizione dei dettagli sulle immagini digitali consente di avere dati molto più precisi. Semplici confronti condotti tra misure visuali ed immagini CCD e webcam (in RGB e con filtro anti-IR) mostrano che il valore medio delle latitudini dei bordi delle bande di Saturno risulta in genere simile o anche molto simile, ma la dispersione delle misure nulle immagini digitali è molto inferiore: tipicamente, 0,5-2° contro 3-5°. Nel caso di bande dalla visibilità incerta il divario aumenta, e anche i valori medi ne risentono (vedi i report UAI su Saturno, in special modo quelli posteriori al 2000).
  • È possibile evidenziare dettagli inarrivabili o molto difficili anche per un osservatore esperto. Gli esempi migliori sono rappresentati dalle bande minori, e soprattutto da WOS come quelle osservate negli ultimi anni a media latitudine, in particolare in corrispondenza dei jetstreams occidentali alle latitudini di –29° e –42°; per le piccole dimensioni e il basso contrasto, questi dettagli sfuggirebbero sicuramente (come senza dubbio è avvenuto in passato) alla stragrande maggioranza degli osservatori visuali. L’importanza di queste osservazioni si deduce immediatamente dalla tabella inserita nel paragrafo sui dettagli transitori della pagina dedicata al pianeta: fino alle missioni Voyager i “traccianti” atmosferici osservati sono stati così rari, che non è stato possibile ottenere più di una decina di periodi di rotazione affidabili.
    Periodi di rotazione di WOS nell'atmosfera di Saturno ottenuti da A. Sanchéz-Lavega utilizzando immagini HST e amatoriali, anche italiane
    I dati delle missioni Voyager, della stessa Cassini e dei telescopi al suolo coprono un arco di tempo limitato o sono sporadici, mentre le osservazioni suggeriscono che le correnti atmosferiche su Saturno potrebbero cambiare in misura anche notevole sul lungo periodo; importanti cambiamenti di intensità e colore di bande e zone, invece, possono verificarsi in periodi brevi, misurabili in settimane. Il contributo del monitoraggio continativo effettuato dagli astrofili, che oltre ad un servizio di allerta permette di avere sia dati nel lungo periodo che una buona copertura di eventi di breve periodo, è dunque tutt’altro che da sottovalutare


Istruzioni per l’uso…

Webcam, CCD ed elaborazione digitale non sono delle bacchette magiche e non andrebbero considerate come tali; per sfruttare in modo corretto le loro potenzialità è quindi necessario tener presenti i loro limiti, ed adottare alcuni semplici accorgimenti.

  • Riprendere sempre, quando possibile, almeno 2 (meglio 3) immagini a distanza di 30-60 minuti. Questi tempi corrispondono, nel caso della veloce rotazione di Saturno, a circa 18-36°. I dettagli transitori di Saturno hanno sempre un contrasto molto basso; inoltre, la luminosità superficiale del pianeta è appena ¼ rispetto a quella di Giove. Questo significa che, nella maggior parte dei casi, questi dettagli si trovano poco al di sopra del “rumore” di fondo del globo. Anche se spesso la loro morfologia è diversa da quella delle macchie prodotte dal rumore, una sequenza di immagini, in cui il dettaglio ruota assieme al pianeta, costituisce la conferma più convincente della sua effettiva esistenza.
  • Non allungare eccessivamente i tempi di ripresa. È lo stesso problema di Giove: la veloce rotazione del pianeta porterebbe ad un’immagine “mossa” utilizzando filmati lunghi più di 1-2 minuti (a seconda della risoluzione delle immagini). Nel caso di Saturno, i frames utilizzabili sono normalmente pochi, a causa della bassa luminosità del pianeta che costringe ad utilizzare tempi di posa più lunghi. Dato che, diversamente da Giove, di solito non sono presenti dettagli asimmetrici che renderebbero evidente il “mosso” dell’immagine, è comprensibile la tentazione di avere un’immagine migliore allungando i tempi di ripresa. In questo caso, però, bisogna essere consapevoli che eventuali dettagli come WOS o DS (di norma i più interessanti) risulteranno “spalmati” su un numero maggiore di pixel, e dato il loro basso contrasto è probabile che vadano perduti. Anche nell’osservazione digitale, come in quella visuale, i grossi diametri risultano perciò avvantaggiati.
  • Non forzare l’elaborazione. Il basso contrasto dei dettagli e la “rumorosità” del globo di Saturno costituiscono spesso una tentazione a sovraelaborare l’immagine; tuttavia, quello che essa può sicuramente offrire è normalmente già visibile con un’elaborazione moderata e in un’immagine “naturale”. Nella maggior parte dei casi, un’elaborazione eccessiva porterà ad un innalzamento del rumore da cui ulteriori dettagli sarebbero comunque indistinguibili (a parte la probabile fioritura di dettagli inesistenti). Insomma, non l’elaborazione non può sostituirsi al seeing o alla bontà delle ottiche! Al limite, si potrà in qualche caso spingere l’elaborazione per evidenziare ulteriormente dettagli già visibili – ad esempio, per eseguire misure di posizione. È comunque buona norma, nell’inviare una scheda, accompagnare l’immagine finale con la semplice somma non trattata dei frames usati per ottenerla; in questo modo il coordinatore può farsi un’idea del risultato originale, ed applicare eventualmente un’elaborazione diversa.
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