Urano e Nettuno: L'osservazione digitale

Da Sezione Pianeti UAI.

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Naturalmente le osservazioni su Urano e Nettuno possono essere condotte mediante l’impiego di camere CCD. Le riprese dovrebbero essere concentrate in un intervallo di tempo di pochi minuti per evitare che la veloce rotazione dei due pianeti sposti eventuali dettagli presenti sul disco. Dopo avere acquisito un buon numero di immagini si sceglieranno le migliori che andranno sommate digitalmente in modo da attenuare il rumore di fondo e massimizzare il segnale. Per avere l’orientamento dell’immagine rispetto alle direzioni nord ed est sarà sufficiente riprendere, con un’esposizione di qualche decina di secondi, anche i satelliti principali di Urano e Nettuno. Dalla posizione dei satelliti si può risalire alle direzioni nord ed est. Chiaramente, l’immagine con i satelliti va ripresa senza spostare nulla nell’apparato impiegato per riprendere il disco.
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Le osservazioni su Urano e Nettuno possono essere condotte mediante l’impiego di webcam o telecamere CCD. Questi dispositivi possono riprendere un gran numero di frame al secondo e sono quindi in grado di compensare, almeno parzialmente, la turbolenza atmosferica. Infatti, per avere l’immagine finale basta scegliere e sommare fra di loro i frame più nitidi ed ottenere così il risultato migliore possibile.
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Per avere buone probabilità di successo è bene usare strumenti con un diametro di almeno 20 cm, con una focale equivalente minima di 5-6 metri. In questo modo, su un tipico sensore CCD con pixel quadrati da 5,6 micrometri di diametro, il disco di Urano avrà un diametro di 16-20 pixel, sufficiente a registrare almeno i dettagli più grossolani. Per migliorare il rapporto segnale/rumore, è bene che il sensore CCD sia del tipo monocromatico, cioè in bianco/nero. Infatti, la matrice di filtri Bayer di cui sono dotati i sensori a colori, fa sì che un singolo pixel possa assorbire solo 1/3 della luce incidente, contro il 100% dei sensori B/N.
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A differenza di Giove e Saturno, Le riprese dei filmati con webcam/telecamere possono essere fatte in un intervallo di tempo di parecchi minuti, 10-15 può essere un valore ragionevole. Infatti, Urano e Nettuno sono talmente distanti dalla Terra che un eventuale dettaglio sul disco, prima di spostarsi di soli 0,25 secondi d’arco, impiega ben 23 minuti su Urano e 32 minuti su Nettuno! Questo è un notevole vantaggio per l’osservatore, perché maggiore è il numero di frame acquisiti, allineati e sommati, migliore sarà il rapporto segnale/rumore nell’immagine finale.  
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Per aumentare la probabilità di ripresa dei dettagli è bene usare un filtro che selezioni la banda infrarossa dello spettro. Infatti, è a queste lunghezze d’onda e non in quelle visuali che Urano e Nettuno mostrano il maggio numero di dettagli. Il CCD è sensibile fino a circa 1,1 micron, quindi si può usare un filtro in grado di trasmettere dagli 0,7 micrometri in poi.
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Negli ultimi anni le osservazioni planetarie amatoriali ad alta risoluzione hanno subito una rivoluzione grazie all'utilizzo delle webcam CCD, dispositivi economici ma molto efficienti nel riprendere immagini ad alta risoluzione dei pianeti. La tecnica migliore consiste nel riprendere brevi filmati AVI a 10-15 frame per secondo, scegliere i frames migliori, meno compromessi dal seeing (almeno 500-1000 per ogni ripresa), sommare, e applicare gli algoritmi di deconvoluzione: i dettagli si rendono visibili solo a patto di usare una corretta procedura di elaborazione. Un buon programma freeware, molto adatto all’elaborazione delle immagini planetarie, è [http://www.astrosurf.com/buil/us/iris/iris.htm Iris], di Christian Buil. Per imparare ad usare Iris è indispensabile una attenta lettura dei vari “tutorial” presenti nel sito Web di Buil.
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Per indicazioni generali sulle tecniche e gli standard per la fotografia digitale planetaria, si vedano le [[Collaborare con la Sezione|'''pagine sulle tecniche osservative''']].
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[[Immagine:Urano_acquarone2002.jpg|frame|right|Urano ripreso il 6 agosto 2002 ore 22:44 UT da Fabio Acquarone con un Celestron G9.25 su Gm8, Barlow2x e webcam Philips ToUcam Pro]]
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[[Immagine:Urano_acquarone2002.jpg|frame|left|Urano ripreso il 6 agosto 2002 alle ore 22:44 UT da Fabio Acquarone con un Celestron G9.25 su Gm8, Barlow2x e webcam Philips ToUcam Pro. Somma di 400 frame con Iris.]]
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[[Immagine:Uranus_20040903_gasp.jpg|frame|right|Urano ripreso il 3 settembre 2004 alle ore 22:04 UT da Daniele Gasparri con un Celestron G9.25 e webcam Philips Vesta Pro. Somma di 2000 frame con Iris.]]
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[[Category:Pianeti]]

Versione corrente delle 09:06, 7 lug 2007

Le osservazioni su Urano e Nettuno possono essere condotte mediante l’impiego di webcam o telecamere CCD. Questi dispositivi possono riprendere un gran numero di frame al secondo e sono quindi in grado di compensare, almeno parzialmente, la turbolenza atmosferica. Infatti, per avere l’immagine finale basta scegliere e sommare fra di loro i frame più nitidi ed ottenere così il risultato migliore possibile. Per avere buone probabilità di successo è bene usare strumenti con un diametro di almeno 20 cm, con una focale equivalente minima di 5-6 metri. In questo modo, su un tipico sensore CCD con pixel quadrati da 5,6 micrometri di diametro, il disco di Urano avrà un diametro di 16-20 pixel, sufficiente a registrare almeno i dettagli più grossolani. Per migliorare il rapporto segnale/rumore, è bene che il sensore CCD sia del tipo monocromatico, cioè in bianco/nero. Infatti, la matrice di filtri Bayer di cui sono dotati i sensori a colori, fa sì che un singolo pixel possa assorbire solo 1/3 della luce incidente, contro il 100% dei sensori B/N. A differenza di Giove e Saturno, Le riprese dei filmati con webcam/telecamere possono essere fatte in un intervallo di tempo di parecchi minuti, 10-15 può essere un valore ragionevole. Infatti, Urano e Nettuno sono talmente distanti dalla Terra che un eventuale dettaglio sul disco, prima di spostarsi di soli 0,25 secondi d’arco, impiega ben 23 minuti su Urano e 32 minuti su Nettuno! Questo è un notevole vantaggio per l’osservatore, perché maggiore è il numero di frame acquisiti, allineati e sommati, migliore sarà il rapporto segnale/rumore nell’immagine finale. Per aumentare la probabilità di ripresa dei dettagli è bene usare un filtro che selezioni la banda infrarossa dello spettro. Infatti, è a queste lunghezze d’onda e non in quelle visuali che Urano e Nettuno mostrano il maggio numero di dettagli. Il CCD è sensibile fino a circa 1,1 micron, quindi si può usare un filtro in grado di trasmettere dagli 0,7 micrometri in poi.

Per indicazioni generali sulle tecniche e gli standard per la fotografia digitale planetaria, si vedano le pagine sulle tecniche osservative.

Urano ripreso il 6 agosto 2002 alle ore 22:44 UT da Fabio Acquarone con un Celestron G9.25 su Gm8, Barlow2x e webcam Philips ToUcam Pro. Somma di 400 frame con Iris.
Urano ripreso il 3 settembre 2004 alle ore 22:04 UT da Daniele Gasparri con un Celestron G9.25 e webcam Philips Vesta Pro. Somma di 2000 frame con Iris.
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