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Leggi Anche: Alcuni tipi di sensore e cenni sul loro utilizzo

Dopo aver parlato dei files di calibrazione ed aver visto alcune tipologie di sensori, è arrivato il momento di dire due parole sull’acquisizione. Rivolgendomi quindi ai neofiti, cercherò di spiegare qualche piccolo accorgimento per l’acquisizione con le reflex piuttosto che con i CCD sebbene buona parte di quanto scritto potrà poi essere parzialmente sfruttato con tali dispositivi.

FASI DELL’ACQUISIZIONE

Le fasi dell’acquisizione sono in buona sostanza queste:

  1. Scelta dell’oggetto da riprendere: sarebbe conveniente arrivare in loco con le idee già chiare. Quindi decidere se fare scatti alla luna oppure ad un largo campo su una nebulosa diffusa, o una galassia (esempio M31 etc). Oppure dei bei larghi campi sulla via lattea che sono davvero molto molto interessanti e spettacolari
  2. Stazionamento: se si utilizza un cavalletto senza inseguimento, questo potrà essere fatto a piacere. Mentre se si utilizza una montatura equatoriale, è obbligatorio stazionarla perfettamente con l’asse polare rivolto a nord seguendo procedure dedicate. Un altro dispositivo molto interessante e che ho visto in funzione è il geniale Minitrack di Christian Fattinanzi che permette di ottenere grandiose immagini!
  3. Eventuali dispositivi di autoguida, qualora si avesse a disposizione: questa fase è ovviamente rivolta a coloro che già hanno montatura equatoriale e sistema di guida e quindi si spingono ad esporre diversi minuti con focali oltre i 350mm
  4. Pianificazione degli scatti
  5. Fase di acquisizione
  6. Ripresa dei Flat Field di calibrazione
  7. Ripresa dei Dark di calibrazione

FOCUS SUI PUNTI 4. E 5.

ovvero: pianficazione degli scatti e fase di acquisizione

PIANFICAZIONE

La pianificazione degli scatti è il primo step che porta ad una concreta ottimizzazione della serata fotografica. Sostanzialmente, scelto un oggetto (io ne consiglio non piu di 2 a sessione ma in pratica non mi spingo oltre al singolo oggetto: 1 oggetto a sessione), è opportuno leggersi qualcosa online che ne spieghi le caratteristiche. Io trovo molto utile wikipedia ad esempio, ma sono tantissimi i siti di associazione astrofili che trattano sicuramente gli oggetti piu famosi.

Pianificare gli scatti quindi in buona sostanza significa avere a disposizione una tabella mentale da seguire durante la notte. L’importanza di questa tipologia di forma mentis è presto detta con un esempio molto banale: supponiamo di voler fotografare la nebulosa di orione. Questo oggetto ha la caratteristica di avere un centro molto luminoso (è visibile anche a occhio nudo!) mentre le parti piu esterne sono decisamente deboli. Lo scopo della pianificazione è quella di cercare di ottenere una immagine dove il centro non venga bruciato, mentre devono essere presenti le parti esterne: per ottenere questo risultato è necessario effettuare una serie di scatti a ISO diversi e con durate diversi. Un esempio potrebbe essere questo:

N. 50 scatti Iso 200 da 10 secondi

N. 30 scatti Iso 800 da 20 secondi

N. 15 scatti Iso 800 da 40 secondi

Quando poi andremo a mediare tutte le immagini tramite una mediana ed applicando un filtro chiamato “DDP” (che vedremo in altri articoli) ecco che spunterà un centro immagine non eccessivamente saturato e parti deboli molto piu visibili.

Altro esempio, invece, potrebbe arrivare da galassie come Andromeda che possono ritenersi similari alla nebulosa di orione: centro luminoso, bordi deboli.

Infine potrebbe anche verificarsi il caso di oggetti che non presentano forti differenze di luminosità e in questo caso è posisibile spingere con le pose (5 minuti, 7 minuti, 10 minuti e oltre) ed effettuare una sessione dove le immagini raccolte sono tutte della stessa durata e stessa impostazione di Iso; è il caso ad esempio degli ammassi aperti in cui è presente nebulosità.

ACQUISIZIONE

Capire quanto esporre non è particolarmente complesso, l’importante è fidarsi un pò dell’elettronica. Dico questo perchè buona parte delle immagini grezze (cioè non sommate) sembrano sempre sottoesposte o non mostrano in dettaglio le parti deboli dell’oggetto. Questo sulle prime può far pensare che non si sia raggiunto un buon compromesso tra le impostazioni degli scatti, ma in realtà non è detto che sia cosi; i sensori, rispetto alla pellicola, sono lineari. Questo significa che i valori dei singoli pixel aumentano all’aumentare della durata della posa in maniera appunto lineare col risultato che essendoci una differenza sostanziale tra parti luminose e parti meno luminose, le seconde risultano essere molto meno percettibili da uno schermo…ma ci sono.

Leggendo moltissima didattica online ed acquistando diversi libri, sono arrivato alla conclusione che ha ragione chi sostiene che  l’elemento da tenere d’occhio è l’istogramma ed il motivo è questo: la fotografia (ed in particolare l’astro-fotografia) si basa in buona sostanza sul contrasto. L’elemento fotografato emerge rispetto al fondocielo perchè avendo una luminosità diversa, viene “staccato” rispetto al fondo. Quando esponiamo il nostro sensore, viene raccolta luce non solo dall’oggetto, ma anche dal fondocielo stesso che è una componente comunque luminosa: il fondocielo non è nero, diversamente da come si può pensare, ma ha una sua luminosità. Questa caratteristica ha ovviamente un impatto sulla creazione dell’immagine digitale e quindi anche sull’istogramma.

Tradotto in pratica, significa che se noi abbiamo un istogramma la cui curva viene tagliata dal limite sinistro, non abbiamo esposto abbastanza perchè abbiamo tagliato una parte del fondocielo e quindi probabilmente anche una parte dell’oggetto stesso, nelle sue parti meno luminose. Ecco quindi che l’istogramma ci fornirà immediate informazioni sullo “stato” dell’esposizione, come segue (immagine tratta dal sito www.tuttoleo.it)

Istogramma2

Da notare come la sottoesposizione taglia e “ruba” informazione ai frame!. Altro aspetto parimenti pericoloso è la sovraesposizione, perchè anche questa si traduce in una perdita di informazione. Quando si sovraespone, si creano delle parti “bruciate” nell’immagine che fornisce l’indicazione di una serie di pixel che hanno ricevuto troppa luce, saturandosi. Quando questo avviene, il pixel diventa “bianco” e perde qualsiasi dinamica e qualsiasi possibilità di recuperare l’informazione che è cancellata proprio dalla sovraesposizione.

Come ragionare quindi? Prendendo tout court esemplificazioni che potete trovare in numerose dispense e articoli online c “semplicemente” basta scattare con una posa sufficiente a staccare il nostro istogramma rispetto alla parte sinistra, con una durata che permetta di posizionare la curva dell’istogramma in una zona che va da 1/4 a 3/4 tra la parte sinistra e quella destra. Questo significherà che avremo raccolto anche il fondocielo con le sue dominanti, quindi a rigor di logica l’oggetto sarà stato tutto “raccolto”. Bisognerà solo estrarlo in fase di elaborazione…

Nota: anche durante le fasi dell’elaborazione, è bene tenere presente questo concetto. In generale, c’è la tendenza di noi neofiti ad ottenere un cielo forzatamente scuro. Questo è dato sia dall’inesperienza che dall’ammanco dei file di calibrazione, i flat sopra tutti. Questo porta ad avere ad esempio una vignettatura che si cerca poi di eliminare “cancellando” il fondocielo e portandolo ad un improbabile colore nero pece, ma in realtà stiamo rubando informazione e rovinando l’immagine…l’istogramma non mente.

AUMENTARE GLI ISO O AUMENTARE LA DURATA DELLE POSE?

Ecco una bella domanda, che spesso mi son sentito porre e che io stesso ho posto nelle fasi iniziali della mia passione, con risposte molto discordanti a volte. Diciamo che nel tempo ho cercato di sviluppare una forma mentis aiutato sia dalla didattica che dalla logica.

Partiamo con ordine: acquistiamo una reflex. Questa reflex è fichissima, ha un sacco di megamiliardi di pixel e ha una caratteristica incredibile: arriva a ISO 22.340.353,31. La percezione che ci arriva è che questo valore sia “fondamentale” per definire una reflex “di buona qualità”, dal momento che la logica “terra terra” suggerisce che sia una camera molto sensibile. Oppure, si ha la tendenza a ragionare che aumentando gli Iso aumenta anche la sensibilità. Purtroppo, questo non è niente di piu sbagliato. Se ragioniamo un attimo, infatti, un sensore non ha la possibilità di essere “modificato” nelle sue caratteristiche costruttive da alcun software: se un sensore ha una sensibilità X, quella è e non c’è modo di cambiarla.

Ciò che invece andiamo  a modificare aumentando (o diminuendo) gli ISO è la risposta del firmware che tratta ahimè una pre-elaborazione dell’immagine per portarla al nostro schermo con determinate caratteristiche. Se ci fermiamo a pensare un attimo, vediamo che in buona sostanza, la nostra azione di agire sugli ISO non fa che prendere i dati raccolti dal sensore e modificarli. Per paragone, possiamo intuire che ciò che avviene aumentando gli ISO altro non è che la modifica di una curva di luce, stessa azione che si farebbe con Photoshop col risultato che non solo si va ad aumentare l’entità del segnale buono, ma anche l’entità del rumore di fondo che non viene filtrato (nota: il noise reduction del firmware va disattivato quando si fanno astrofotografie!).  Inoltre, aumentando gli iso aumenta la probabilità che la curva applicata dalle impostazione di iso alte mandi in saturazione l’immagine col risultato che piu si aumentano gli ISO e piu l’immagine si appiattisce perdendo dinamica e rischiando una saturazione.

Detto questo, è altrimenti vero che diminuire troppo gli ISO (esempio ISO 100) non permette al firmware di riconoscere quali siano le parti “buone” dell’immagine e quindi valori prossimi allo zero (ma che non sono zero!) vengono portate a zero, cioè a nero. Ricordiamoci che nelle reflex il firmware viene creato per far ottenere ottime immagini diurne e a portata di novelli fotografi….questa caratteristica può essere dannosa in astrofotografia.

In buona sostanza, questo concetto ci porta ad una condizione base: aumentare gli Iso non è una soluzione per ottenere immagini piu spinte, perchè diminuisce la dinamica e aumenta il rumore. Viceversa, diminuirli troppo permette al firmware di “sgranocchiare “parti deboli dell’immagine.

In linea generale, io non vado mai oltre gli 800 Iso, compromesso ritenuto valido da molti astrofotografi anche per motivazioni fisiche: in pratica, tra i 400 ISo e gli 800 Iso si può ritenere che il firmware prenda l’immagine del sensore nella maniera piu neutrale possibile, intervenendo molto meno con ritocchi sulle luminosità.

Considerando che scattare a 800 Iso si ottiene una buona dinamica complessiva dell’immagine, risulta quindi vantaggioso aumentare i tempi di posa fino al verificarsi della condizione di istogramma spiegata nel paragrafo precedente. La risposta alla domanda quindi è: meglio aumentare i tempi di posa.

Nota: può capitare però che il sistema di autoguida del nostro setup non sia particolarmente performante o che non si disponga di un’autoguida. In questo caso, ovviamente, aumentare i tempi di posa può essere controproducente col rischio di trovarsi numerose foto mosse. Inutile dire che qualora ci si trovi con questo limite, è bene aumentare gli iso tenendo però sempre in considerazione che se già si sta staccando il fondocielo, questa azione potrebbe essere superflua.

QUANTE IMMAGINI SCATTARE?

Andando avanti con la logica appena spiegata, vien da se che piu immagini si scattano e maggiore sarà il rapporto tra il segnale e il rumore ottenibile in fase di media delle immagini. In generale, io ho visto come migliori sensibilmente la qualità dell’immagine e la possibilità di estrarre segnale applicando una mediana su almeno 20 immagini. Quindi riterrei opportuno non spingersi con pose inferiori.

Ma in buona sostanza meglio scattare tante immagini a corta posa o poche immagini a lunga posa? Anche qua vale la solita logica..dal momento che la mediana delle immagini permette di migliorare il rapporto tra il segnale ed il rumore e dal momento che aumentare i tempi di posa aumenta la generazione del rumore, qualora si ottenga un oggetto ben staccato (vedasi istogramma) è opportuno aumentare il numero delle pose in quanto ogni immagine contribuirà a definire nettamente ciò che è segnale e ciò che è rumore.

Torniamo quindi alla motivazione delle mie 20 pose spiegate prima.

TIPS & TRICK

Per concludere questo articolo, direi di elencare una serie di consigli che io sono solito adoperare, tenendo presente che il nostro obbiettivo è avere a disposizione un buon segnale e bypassare alcune funzioni che i firmware applicano in automatico alle nostre immagini reflex:

  1.  eliminazione di tutte le impostazioni di “facilità” o altrimenti dette Utilityes, del firmware. Quindi niente noise reduction
  2. Impostazione Iso 800
  3. Range di esposizione a step fissi: possibilmente cercare di fissare dei tempi di posa standard: esempio 3 minuti, 5 minuti, 7 minuti, 10 minuti e muoversi sempre su quelli in modo da evitare di fare 3 minuti e 24 secondi o 7 minuti e 50 secondi. Questo aiuterà poi nell’applicazione dei dark e nella creazione di librerie di file di calibrazione
  4. Lasciar riposare il sensore: dal momento che il sensore scalda durante l’acquisizione, lasciare un tempo di riposo tra una posa e l’altra permette di far raffreddare un pò il sensore diminuendo cosi la generazione di rumore termico. Io solitamente imposto 30 secondi di pausa tra una posa e l’altra.
  5. Spegnere lo schermo posteriore: le reflex (o almeno la mia canon lo fa) quando non è in fase di scatto mantiene attivo lo schermo posteriore col risultato che questo scalda. Anche il live view ovviamente scalda e va disattivato dopo aver fatto il fuoco e non piu riutilizzato se non per eventuale posizionamento degli oggetti nell’inquadratura.
  6. MAI ACQUISIRE IN FORMATO JPG MA UTILIZZARE IL RAW!!

APPROFONDIMENTO

Di seguito un bell’elenco tratto dal sito fotoastronomiche.it

  • Scatto singolo ([]);

  • Programma Esposizione Manuale (M);

  • Selezionare ISO 400, 800, 1.600, 3200 in base alla temperatura ambiente, tempo di esposizione, soggetto da riprendere, eventuale raffreddamento cella Peltier se presente;

  • Anteprima immagine spenta (se si utilizzano programmi in remoto da pc, come Dsrl Focus ed i più recenti Nebulosity e Canon Eos Backyard);

  • Se si usa il comando a distanza o scatto remoto l’anteprima sul display massimo da 2 secondi per non scaldare troppo la macchina;

  • Attivare il live view con zoom 10x per una messa a fuoco precisa da display della reflex;

  • Autofocus spento in caso di utilizzo di obiettivi fotografici, spegnere lo stabilizzatore se presente ed impostare su messa a fuoco manuale MF;

  • Bilanciamento del bianco sul luce diurna (AWB) se la camera non è modificata baader o full spectrum mentre con la modifica del filtro occorre fare manualmente il bilanciamento del bianco;

  • Selezionare il formato Raw (o Raw + JPEG che viene nominato RAW+L, vantaggio ulteriore salvataggio per una consultazione delle immagini JPG più veloce del corrispondente RAW nelle cartelle);

  • Risoluzione alla massima qualità se si dovesse operare con il formato JPG (L);

  • Disattivare la riduzione automatica del rumore in quanto verranno ripresi i dark frames separatamente in un secondo tempo;

  • Disattivare l’eventuale funzione di Sharpening;

  • Contrasto e saturazione del colore lasciare a metà scala nel caso dell’uso del formato JPG;

  • Selezionare lo spazio colore sRGB;

  • Disattivare il FLASH;

  • Per pose superiori ai 30 secondi selezionare la voce, tasto BULB nel menù dei tempi;

  • Assicurarsi che la scheda di memoria (almeno qualche Giga byte) sia inserita nella camera;

  • Assicurarsi che la batteria sia ben carica e provvedere alla scorta di 1 o 2 batterie di ricambio oppure un cavo di alimentazione a rete;

  • Memorizzare in una impostazione personalizzata tutti i passaggi elencati.

Michele Bortolotti ed Erika Mocci (per consulenza info.fotoastronomiche@gmail.com)

Buon Lavoro!

 

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