Fotografare le stelle cadenti

November 17, 2012  •  Leave a Comment

Nella fotografia astronomica uno dei soggetti più interessanti da fotografare sono le meteore o stelle cadenti. Rispetto a tanti altri soggetti fotografici piuttosto ostici (galassie, nebulose, pianeti) e che richiedono attrezzature specifiche (ccd, astroinseguitori e simili), la fotografia delle stelle cadenti può essere approcciata anche con la strumentazione basilare che molti appassionati di fotografia possiedono già. In aggiunta a questo servono alcune informazioni pratiche per avere buone chance di riuscita. Questo post non si rivolge a quanti già da anni si occupano di astrofotografia ma a quanti, incuriositi dalla fotografia e dall'astrofotografia vorrebbero provare, magari in una calda notte di agosto, a immortalare una meteora.

Per fotografare le stelle cadenti bisogna rispondere ad alcune domande basilari, alcune delle quali più legate alle conoscenze astronomiche piuttosto che a quelle fotografiche.

Quando fotografare le stelle cadenti ?

Facciamo subito una premessa: riuscire a immortalare una meteora è perlopiù un colpo di fortuna. E' praticamente impossibile prevedere quando e dove apparirà esattamente in cielo una stella cadente. Sebbene sia possibile avere la fortuna di vedere una meteora durante tutto l'anno, esistono alcuni periodi particolarmente propizi. Si tratta di quei periodi in cui sono attivi determinati "sciami meteorici" ovvero quando l'orbita della Terra attraversa una zona dello spazio ricca di pulviscolo che può incendiarsi a contatto con l'atmosfera creando la tipica scia delle meteore che vediamo per qualche secondo. Il periodo più celebre è quello intorno al 12 di Agosto con le Perseidi (le lacrime di San Lorenzo che secondo la tradizione cadono il 10 di Agosto), ma anche Novembre è propizio con le Leonidi intorno al 17 Novembre o Dicembre con le Geminidi. Sul sito dell'associazione di astrofili CODAS trovate un utile elenco di tutti gli sciami meteorici attivi durante l'anno. Conviene scegliere le "date di picco", quelle di maggiore attività e concentrasi su quegli sciami che hanno uno ZHR (frequenza oraria teorica) piuttosto elevato.

Ok, ma detto questo non basta questo. Va aggiunto che ci sono alcune ore della notte che saranno meglio di altre (questo viene calcolato di anno in anno). Questo tipo di dati si trova su siti come la sezione meteore dell'U.A.I (Unione Astrofili Italiani). E' inoltre importante controllare la fase della luna e l'orario del sorgere e del tramontare del nostro satellite. La Luna crea infatti molta luminosità che ci intralcerà nell'osservazion e fotografia delle stelle cadenti. Annullate la vostra serata in programma se quella sera vi sarà la Luna quasi piena o semplicemente oltre il primo quarto.

Dove cadranno le stelle cadenti ?

Una volta scelta la serata adatta rechiamoci in un luogo opportuno. Più il cielo è buio e meglio è. Inutile dire che il più delle volte le nostre città producono troppo inquinamento luminoso per ottenere risultati decenti. Molto meglio fare qualche chilometro ed andare in campagna o in montagna.

Il problema che ci poniamo adesso è dove puntare la nostra fotocamera. Il cielo è molto vasto. Qui rientra in gioco il fattore fortuna. Non esistono regole assolute. Ogni sciame meteorico prende il nome da una costellazione, quella dove cade il cosiddetto "radiante". Nel caso delle Geminidi, ad esempio, prolungano immaginariamente la coda delle meteore, finiremmo sempre in una piccola area della costellazione dei Gemelli. Questo però non vuol dire che le meteore cadranno solo là. Se appaiono vicino al radiante avranno una coda piuttosto piccola o addirittura puntiforme se vengono nella nostra direzione (poco affascinante esteticamente). Quelle lontane dal radiante hanno code più lunghe. A mio avviso metà della distanza in cielo, dal radiante è sempre un buon compromesso, optando per la scelta la zona di cielo più buia e non troppo bassa sull'orizzonte, a meno che nella vostra fotografia non vogliate anche ottenere un effetto estetico con il panorama terrestre.

Il momento esatto in cui scattare non è conosciuto. I siti web di astronomia comunicano sempre l'orario del picco massimo, il migliore (solitamente in ora di Greenwich, UT, per cui ricordatevi di sommare 1 o 2 ore a seconda se si è in inverno o in estate. A cavallo del picco massimo dovrete programmare una serie di fotografie, tutte con caratteristiche simili. Più ne fate e più tempo coprite e maggiori possibilità avrete di "beccare" una meteora.

Che obiettivo usare per le stelle cadenti ?

L'articolo di questo blog, sebbene si rivolga ad astrofili amatoriali dotati di attrezzatura minima, richiede di avere almeno una fotocamera con obiettivi intercambiali e regolazioni manuali (scatto continuo) e un treppiede fotografico.

Quale tipo di obiettivo è allora il più appropriato. Un obiettivo che consente diaframmi molto aperti (tipo 1,4) è sicuramente avvantagiato nella fotografia di questo tipo di soggetti astronomici ma non è un must. E' importante la scelta della focale se si hanno diversi obiettivi a disposizione. Da quanto abbiamo detto sopra, data la casualità dell'apparizione delle stelle cadenti, un grandangolo è sicuramente un vantaggio per avere più probabilità di immortalare una meteora. Attenzione però alla focali troppo corte. La scia delle meteore il più delle volte non è molto lunga e rischiereste di registrare un piccolo trattino sperduto nell'immensità del cielo. Anche qui, a mio avviso la soluzione ideale è un compromesso con focali equivalenti intorno ai 35 mm. Buon campo e un po' di ingrandimento. Montate pertanto la vostra fotocamera sul treppiede e puntate la zona di cielo di vostro interesse. Gli astrofili in genere hanno delle apposite montature con un motore di inseguimento per evitare le tracce stellari ma questo esula da questo post.

E' piuttosto facile che l'autofocus vi dia dei problemi su soggetti così bui. Passate in manuale e focheggiate a mano, magari su una stella molto luminosa. Il diaframma va tenuto molto aperto. Questo perchè le meteore hanno apparizioni istantanee e in quel breve lasso di tempo è importante far raccogliere al sensore più luce possibile.

La sensibilità del sensore ed il tempo di scatto

L'ultima cosa che ci rimane da regolare è il numero di ISO ed il tempo di scatto. Per gli ISO vale quanto detto per il diaframma. Le meteore sono molto veloci e pertanto occorre poter impressionare la loro veloce scia. Più il numero di ISO è alto e meglio questo accadrà. Di contro però alti valori di ISO comportano numeroso rumore di fondo, specie di notte e, se il cielo non è del tutto buio, rapida saturazione del fondo cielo. Io opto sempre per il compromesso. Con la mia vecchia e rumorosa Canon 300D vado intorno agli 800 iso o addirittura 400 se fotografo nei pressi della città. Con fotocamere più moderne questo limite può anche essere alzato un po'. Con le digitali potete fare qualche scatto preliminare di prova. Se usate la pellicola vale lo stesso discorso: compate una pellicola di tale sensibilità.

Un discorso più articolato merita il tema "durata dell'esposizione". In teoria più è lunga e più "teniamo sott'occhio" una porzione di cielo. In pratica questo comporta due problemi

  1. A seconda delle luci vicine o lontane la ripresa andrà a saturarci e darci un fondo del cielo sempre più luminoso in cui eventuali meteore piuttosto deboli scompariranno
  2. La Terra ruota intorno al proprio asse e questo su esposizioni di diversi secondi produrrà delle tracce stellari rettilinee o arcuate.

Con una fotocamera digitale potete fare qualche test e verificare in tempo reale quali esposizioni portano ad un fondo cielo eccessivamente luminoso. Poi dovete decidere che effetto volete ottenere. Se andate per un'estetica particolare potete anche trascurare le tracce di mosso delle stelle. Quasi sempre un'eventuale meteora avrà una traccia rettilinea trasversale e con luminosità non uniforme, pertanto ben distinguibile dalle tracce stellari. Uno sfondo di montagne o di alberi con stelle lineari e meteora di traverso può essere un bel soggetto. Allo stesso modo se puntate la zona del polo otterrete delle belle tracce circolari attorno al polo celeste con una meteora di traverso.

Se invece intendete ottenere delle stelle puntiformi dovrete utilizzare delle esposizioni molto brevi (che si traduce in molte riprese per coprire tempi lunghi e più lavoro per voi). Quale è la posa massima per ottenere stelle puntiformi su treppiede fisso dipende da due fattori: l'obiettivo utilizzato (ovvero l'ingrandimento) e la declinazione delle stelle (ovvero la latitudine celeste delle stelle). Potete fare qualche prova a occhio o se volte essere più precisi e sfruttare al massimo le vostre possibilità potete passare qualche tempo nel programmare gli scatti. Esiste una formula matematica per calcolare la lunghezza massima dell'esposizione:

Esposizione Massima = 550/ (Focale equivalente obiettivo Cos(Declinazione stelle)

Non approfondisco questo argomento perchè spero di preparare a breve un post sul blog dedicato a questo. Per avere dei tempi certi potete mettervi a tavolino prima della vostra serata astrofotografica con un bell'atlante stellare (o al pc con un software), verificare la zona o le zone del cielo che intendete riprendere (nel frattempo avrete capito che avere un po' di dimestichezza col cielo aiuta), individuare la declinazione delle stelle "più meridionali) e calcolare poi quale è la massima posa che potrete permettervi. Posso dire che non di rado, a seguito di una simile seduta di calcolo, progetti di focali spinte e costellazioni equatoriali vengono convertiti in focali ampie e costellazioni circumpolari.

Per l'astrofilo attrezzato ovviamente il problema non si pone in quanto potrà montare la fotocamera in parallelo al proprio telescopio motorizzato.

Adesso abbiamo tutti i dati per tentare la fortuna nella fotografia delle stelle cadenti. Programmate almeno un paio di ore di pose. Una giacca, un thermos di caffè e un po' di compagnia non guastano. Anche uno scatto remoto aiuta per evitare mossi indesiderati, altrimenti utilizzate l'autoscatto.

Software ed elaborazione

Con l'avvento della fotografia digitale i software fotografici sono entrati prepotentemente anche nella vita degli amatori. Anche in questo campo un po' di "post-produzione" aiuta. La cosa più semplice è utilizzare software generalisti del tipo Photoshop o equivalenti anche gratuiti. Con i livelli è possibile scurire un fondo cielo troppo chiaro e aumentare la luminosità delle stelle. Se il fondo cielo ha un brutto colore dovuto alle luci artificiali, una conversione in bianco e nero più migliorare l'estetica. Esistono poi numerosi software a pagamento e freeware specifici per l'astrofotografia. Deep Sky Stacker è uno di questi ma richiede un approccio "più feroce" (si fa per dire) e molto più programmato (e pertanto meno rilassante alla serata). Questo software è in grado di unire numerosi fotogrammi della stessa zona di cielo ottenento un'unica foto di qualità superiore. Anche senza motorino di inseguimento è in grado di riallineare le stelle spostate tra uno scatto e l'altro e ottenere una maggiore magnitudine limite. Può poi elaborare ulteriori scatti chiamati dark, flat, bias ovviando a rumore di fondo, polvere sul sensore ed altri difetti della macchina. Ho scritto una breve introduzione su questa pagina.

In conclusione, consiglio a ogni appassionato di fotografia di tentare almeno una volta di riprendere una meteora. Il tempo utilizzato sarà una piacevole immersione nella natura, nella quiete e nel cielo stellato. Se poi porterete a casa l'immagine di qualche stella cadente sarà una grande soddisfazione per il risultato, sempre suggestivo, ottenuto.

 

Ndr E' probabile che in rete esista qualche script per calcolare il massimo tempo di esposizione. Ogni segnalazione è benvenuta.

Nel post ho cercato di usare un linguaggio chiaro e semplice. Questo non toglie che alcuni termini sono tecnicismi più vicini all'astronomia che alla fotografia. Segnalate pure nei commenti ogni eventuale dubbio o aggiungete vostre esperienze a quanto detto

 


Photo credits (tutte le foto sono sotto licenza creative commons):

  • foto 1 (meteora con stelle puntiformi): T.Armstrong/Flickr
  • foto 2 (meteora vicino alla Vial Lattea): S.Leggio/Sicilystockphoto
  • foto 2 (meteora con stelle circumpolari): P.Ostroff/Flickr
  • foto 3 (meteora con stelle lineari): J.Walker [FAL], via Wikimedia Commons

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