Il sole non è affatto impeccabile, come ci si aspettava nell'antichità e nel medioevo da un "astro divino". Piuttosto, sulla sua superficie compaiono delle macchie solari.
Parte 6: Attenzione alle foto del sole
+++ ATTENZIONE! +++ AVVISO! +++ ATTENZIONE! +++ AVVISO! +++
Non appena puntate un dispositivo ottico sul sole, c'è sempre il rischio che l'apparecchio venga distrutto o che la vostra vista venga danneggiata in modo irreparabile a causa dell'intensità delle radiazioni! Pertanto, seguite rigorosamente tutte le misure precauzionali incluse in questo tutorial, PRIMA di scattare le vostre foto del sole. Grazie.
+++ ATTENZIONE! +++ AVVISO! +++ ATTENZIONE! +++ AVVISO! +++
Il sole
Il sole gioca un ruolo importante anche per coloro che non sono interessati agli eventi nello spazio e nel cielo, in quanto fornisce luce e calore senza i quali la vita sulla Terra non sarebbe possibile. Persino lo stato d'animo di alcuni contemporanei dipende dal fatto che il sole splenda luminoso nel cielo in una giornata amichevole e senza nuvole, oppure che le nuvole ci impediscano la vista del sole.
Osservando il sole come oggetto astronomico, va innanzitutto menzionata la sua posizione speciale al centro del nostro sistema solare. Sia per diametro che per massa, supera nettamente i pianeti. A differenza dei pianeti, il sole stesso emette luce, poiché nel suo corpo gassoso interno si verifica la cosiddetta fusione nucleare a una temperatura di 15 milioni di gradi, durante la quale l'idrogeno viene convertito in elio, liberando immense quantità di energia. In base alla ben nota equazione di Einstein E=m·c² (energia = massa per la velocità della luce al quadrato), durante questo processo la massa viene convertita in energia. Per questo motivo, il nostro sole perde 4.000.000 di tonnellate di massa ogni singolo secondo! Fortunatamente, rispetto alla sua massa totale, questo è solo una piccola frazione, poiché opera in questo processo energetico da quasi cinque miliardi di anni e si trova solo a metà della sua vita.
Reattori atomici cosmici di questa portata non sono affatto rari nell'universo: Tutte le stelle visibili nel cielo notturno sono oggetti che sono costruiti in modo simile al sole. Questo significa, viceversa, che il sole è una stella che assume un ruolo speciale per noi solo grazie alla sua relativa vicinanza alla Terra. Visto in termini assoluti, il sole è in molti modi una stella media, che insieme ad altre cento miliardi di stelle forma un sistema a spirale chiamato Via Lattea. Nel frattempo, è noto un enorme numero di ulteriori sistemi nella Via Lattea, chiamati anche galassie.
Il diametro del sole è di circa 1,4 milioni di chilometri e sarebbe necessario disporre uno di seguito all'altro 109 piani terrestri per coprire tale distanza. La Terra compie un'orbita ellittica intorno al sole nel corso di un anno. La distanza media è di circa 150 milioni di chilometri - una distanza che viene spesso paragonata ad altre distanze astronomiche e per questo viene chiamata "Unità Astronomica". La luce impiega ben 8 minuti e 20 secondi per percorrere questa distanza. La Terra raggiunge il punto più vicino al sole all'inizio di gennaio e il punto più lontano all'inizio di luglio. Ciò significa che le stagioni non dipendono dalla variazione della distanza Terra-sole. Invece, è responsabile di ciò l'inclinazione di 23,5 gradi, l'asse di rotazione terrestre inclinato nello spazio, grazie al quale un'emisfero nord e mezzo anno dopo un emisfero sud è rivolto verso il sole.
Che il sole sorga ad est e tramonti ad ovest è esattamente vero solo due giorni all'anno, cioè all'inizio della primavera e all'inizio dell'autunno. Dopo l'inizio della primavera, i punti di sorgere e tramonto si spostano verso nordest e nordovest con un picco il giorno del solstizio d'estate (inizio dell'estate). Dopo l'inizio dell'autunno, invece, le albe si spostano verso sudest e i tramonti verso sudovest, mentre la posizione estrema viene raggiunta il giorno del solstizio d'inverno. In estate, la "traiettoria giornaliera", ossia la traiettoria apparente del sole durante il giorno sopra l'orizzonte, è più grande rispetto all'inverno, con conseguenze dirette sulla durata del giorno, come ben noto a tutti.
Chi conosce la latitudine del luogo di osservazione, può calcolare almeno l'altezza massima del sole a mezzogiorno per l'inizio di ogni stagione mediante semplici formule. Se phi è la latitudine geografica in gradi (ad esempio 50° per Francoforte sul Meno), allora vale:
Massima altezza solare il 21.3. e il 23.9. = 90° -phi (ad esempio Francoforte sul Meno: 40°)
Massima altezza solare il 21.6. = 90° -phi + 23,5° (ad esempio Francoforte sul Meno: 63,5°)
Massima altezza solare il 21.12. = 90° -phi - 23,5° (ad esempio Francoforte sul Meno: 16,5°)
Fotografia del sole
Chiunque desideri osservare o fotografare il sole deve adottare alcune precauzioni e rispettarle per evitare danni alla vista e/o all'attrezzatura utilizzata. Se la luce e l'energia del sole vengono concentrate in un punto focale attraverso l'uso di un dispositivo ottico, possono generarsi temperature elevate che hanno un effetto disastroso sugli occhi e sulla tecnologia. Basta uno sguardo rapido al sole attraverso un piccolo binocolo o un teleobiettivo per privare definitivamente gli occhi della loro vista. Nessuna foto vale il rischio. Pertanto, è valido:
Osservare il sole SOLO con filtri di protezione solare adatti!
Per definizione, sono considerati "adatti" solo i filtri speciali progettati appositamente per l'osservazione e la fotografia solare. È sconsigliato in generale l'uso di tutte le altre soluzioni, in particolare l'uso di varie "rimedi casalinghi". Non utilizzare mai per l'osservazione del sole:
• Vetri fumati di nero
• Pezzi di pellicola sviluppata e oscurata
• "Fogli dorati di emergenza" dal negozio di accessori per auto
• Due filtri a polarizzazione "intrecciati" tra loro
• Filtri per raggi infrarossi che appaiono neri (per la fotografia infrarossa)
• Filtri dell'oculare (piccoli filtri avvitati su un oculare di un telescopio)
• Filtri solari danneggiati
• Filtri solari con pieghe, buchi o strappi
Vengono raccomandati solo i seguenti filtri di protezione:
• Filtri solari speciali DA posizionare davanti all'obiettivo dei dispositivi ottici. In questo modo l'energia non penetrerà nel dispositivo e non causerà danni.
• Filtri in vetro per l'apertura di ingresso di un telescopio. Un buon filtro solare di questo tipo può essere molto costoso, a seconda del diametro richiesto, se è di alta qualità.
Nell'installazione e nell'uso di questi filtri, tenere presente i seguenti punti:
• Informare le persone presenti sui pericoli, per evitare che qualcuno, per gioco, rimuova il filtro durante l'osservazione.
• Prestare particolare attenzione e vigilanza costante sui bambini in ogni momento!
• I filtri di protezione solare devono essere saldamente fissati e non devono cadere a causa di una folata di vento o di una vibrazione meccanica. Non fidatevi di un pezzo di nastro adesivo già usato più volte!
• Dopo l'uso o in una pausa di osservazione, spostare un telescopio o un'attrezzatura da fotografia solare su un'altra regione del cielo.
• Ricordatevi anche di coprire i mirini ottici, eccetera.
Il mio primo filtro solare autocostruito con pellicola "Astro-Solar" non sembra ancora molto professionale. Ma la pellicola è diventata più liscia una volta posizionata sull'apertura del telescopio. Pieghe moderate non peggiorano significativamente l'immagine, mentre è necessario evitare la distensione.
Anche questo filtro per un obiettivo fotografico contiene pellicola filtro "Astro-Solar", ma è ottimamente incastonato in un telaio fisso.
Chi ha già esperienza nell'osservazione solare, potrebbe prendere in considerazione i seguenti strumenti:
• Pellicola filtro fotografica (ad es. "AstroSolar") con un fattore di attenuazione ND 3.8. Questa pellicola lascia passare molto più della luce solare rispetto alla pellicola visiva con fattore ND 5.0 (sopra). Ciò consente, grazie al supplemento di opportune filtri a densità neutra, di gestire la luminosità al fine di evitare sfocature dovute all'agitazione atmosferica. L'uso aggiuntivo di un filtro IR/UV è assolutamente necessario!
• Prisma di Herschel, anche chiamato cuneo di Herschel. Questo strumento ottico può essere utilizzato solo con un telescopio a lente (rifrattore) e consente di effettuare osservazioni solari di elevata qualità. Lo svantaggio è che viene montato all'estremità oculare del telescopio, quindi nell'ottica viene concentrata l'energia solare non filtrata. Il prisma di Herschel devia il 95,4% della luce incidente fuori dal dispositivo, mentre il restante 4,6% può essere ridotto alla luminosità desiderata mediante filtri a densità neutra aggiuntivi. Il prisma di Herschel di Baader-Planetarium (http://www.baader-planetarium.de/sektion/s37/s37.htm#herschel) è particolarmente consigliato, poiché le radiazioni non utilizzate non fuoriescono, ma vengono eliminate tramite un elaborato "trappola della luce".
Utilizzando entrambi i metodi bisogna considerare che la luminosità residua del sole senza l'uso di filtri a densità neutra aggiuntivi rimane così alta che può danneggiare gli occhi.
Un prisma di Herschel in azione. La freccia sinistra indica il punto in cui la luce non necessaria esce dal prisma. Le costruzioni più recenti presentano una "trappola della luce" incorporata in quel punto. La freccia destra indica la posizione della lente Barlow inserita, che estende la lunghezza focale efficace del telescopio per rappresentare dettagliati le macchie solari.
Con le fotocamere digitali è il sensore che può danneggiarsi se esposto alla grande luminosità solare e al calore non filtrati. Un'immagine nitida e ben focalizzata del sole sul sensore può causare danni anche in un breve periodo di esposizione se non viene utilizzato un filtro di protezione. Sono particolarmente a rischio le fotocamere compatte e a ponte, in cui il sensore di acquisizione viene utilizzato per creare l'immagine nel mirino, il che si applica anche alle fotocamere reflex digitali in modalità "Live-View". L'uso di un treppiede aumenta il rischio, poiché il sole può agire per un lungo periodo sullo stesso punto del sensore.
È possibile scattare foto paesaggistiche "normali" in cui il sole è visibile nell'immagine con una fotocamera reflex digitale, ma evitando possibilmente la funzione "Live-View". È sicuro anche l'uso di qualsiasi sistema fotografico dietro un'ottica con filtro solare montato.
Cosa c'è da vedere sul sole?
Questo tutorial si occupa esclusivamente del sole come soggetto astronomico. Non includiamo scatti in cui il sole è solo un elemento decorativo o un "elemento di atmosfera" e in cui la riproduzione dei dettagli sulla superficie solare non è il fulcro. Ad esempio, quasi tutte le foto di albe e tramonti sono escluse.
Osservando il sole attraverso appositi filtri che attenuano notevolmente la luce in tutti i settori dello spettro, verranno notati inizialmente i così detti macchie solari. Esse appaiono singolarmente o in gruppi, con una frequenza particolarmente elevata in un ciclo di circa undici anni, mentre tra un massimo e un minimo di macchie solari la frequenza è particolarmente bassa. Al momento della pubblicazione di questo tutorial (dicembre 2008) stavamo appena uscendo da un minimo di macchie solari (2008), mentre il prossimo massimo di macchie solari è atteso solo nel 2013. Da diverse settimane, se non mesi, le macchie solari sono completamente assenti. Tuttavia, è prevedibile un aumento della frequenza delle macchie all'inizio del nuovo ciclo.
Durante un minimo di macchie solari, il sole appare spesso senza alcuna macchia (a sinistra, 26 settembre 2008), mentre durante il massimo è coperto di macchie (a destra, 27 ottobre 2003).
Le macchie solari si formano in punti in cui si verificano anomalie nel campo magnetico del sole. Qui la superficie solare, che normalmente ha una temperatura di circa 5500° Celsius, si raffredda di circa 1000 gradi. Esaminato in isolamento, anche un alone solare sarebbe luminoso, ma appare scuro rispetto all'ambiente circostante ancora più luminoso. La durata di una macchia solare varia da alcuni giorni a settimane, raramente superando i due mesi. Le macchie solari consentono di determinare bene il periodo di rotazione del sole, che dura poco più di 27 giorni. Tuttavia, in questo arco di tempo, la Terra si sposta anche sulla sua orbita attorno al sole, in modo che da un punto di riposo si potrebbe determinare un periodo di rotazione di circa 25,4 giorni.
Le grandi macchie solari superano di gran lunga le dimensioni della Terra. Sono differenziate in una zona centrale scura (umbra) e un alone più chiaro (penumbra). Con l'uso di occhiali con filtri di protezione appropriati, le macchie solari possono essere riconosciute anche senza ausilio di strumenti ottici, cioè senza ingrandimento.
Per una situazione attuale delle macchie solari, visitare il sito web http://www.spaceweather.com.
Oltre alle macchie solari, sono osservabili i seguenti fenomeni:
• Scureggia al margine
La luminosità del disco solare è maggiore al centro e diminuisce verso il bordo. Il motivo è la natura gassosa del sole, in cui i raggi al margine devono percorrere un tragitto più lungo attraverso l'atmosfera solare.
• Granulazione
Come le bolle sulla superficie dell'acqua bollente, sulla superficie solare ci sono "bollicine". Le strutture che si formano sono piuttosto piccole e vengono chiamate granuli. L'insieme è la granulazione, che può essere fotografata con ottiche ad alta risoluzione (un telescopio con un'apertura di 75 a 100 millimetri è il limite inferiore). Se la risoluzione non è del tutto sufficiente, un risultato "granuloso" può suggerire una vaga idea della granulazione e non deve essere frainteso come rumore nell'immagine.
• Fiaccole
Sfumature filamentose che compaiono di tanto in tanto soprattutto nella zona del margine solare annerita sono chiamate fiaccole.
Tutti i fenomeni descritti fino ad ora riguardano la fotosfera del sole, cioè lo strato che irradia la maggior parte della luce e dell'energia solare. Sovrapposta a strati a "cipolla" si trova la cosiddetta cromosfera, che presenta strutture molto diverse, come ad esempio le immense lingue fiammeggianti, le protuberanze. Per osservare o fotografare la cromosfera sono necessari filtri o telescopi specializzati molto costosi, chiamati filtri o telescopi H-Alpha. La particolarità di questi filtri è che devono bloccare la luce solare su tutte le lunghezze d'onda tranne una. La lunghezza d'onda che il filtro deve lasciar passare in modo altamente selettivo è di 656,3 nanometri, la luce rossa dell'idrogeno ionizzato. L'osservazione della luce rossa del sole attraverso uno strumento H-Alpha è straordinaria: soprattutto la rapidità con cui si notano i cambiamenti visibili delle strutture, la formazione e lo sviluppo delle protuberanze, offre un'esperienza "live" senza eguali nell'osservazione solare. Alcune protuberanze o brillamenti, chiamati flare, cambiano aspetto in modo drammatico in pochi minuti.
Particolarmente fotogenico è il sole durante un'eclissi solare. A riguardo si può consultare il capitolo 8 della serie di tutorial "Fotografia astronomica e celeste".
Non si dovrebbero dimenticare le numerose manifestazioni della luce solare dovute a riflessioni e rifrazioni, che spaziano dall'arcobaleno, ai dalmata e ai soli paratestuali intorno al sole fino al "flash verde". Un ottimo sito web che fornisce informazioni sulla varietà di tali fenomeni è http://www.meteoros.de.
La dimensione apparente del sole nel cielo varia leggermente a causa delle diverse distanze, e in media è di 32 minuti d'arco, quindi circa mezzo grado (1 grado = 60 minuti d'arco). Appare quindi grande quanto la luna piena. La dimensione dell'immagine del sole sul sensore si calcola con la semplice formula:
Lunghezza focale [mm] diviso 107.
Con una lunghezza focale dell'obiettivo di 400 millimetri, il sole appare solo 3,7 millimetri, mentre con una lunghezza focale di 1000 millimetri sono 9,3 millimetri. Una ripresa a pieno formato con un fattore di crop di 1,6, quindi con un sensore di circa 15 x 22 millimetri di dimensioni, richiede una lunghezza focale di 1600 millimetri, mentre con una fotocamera a sensore full-frame servono addirittura 2500 millimetri!
Confronto delle dimensioni: Il sole è stato fotografato a sinistra con una lunghezza focale di 400 mm, a destra con una lunghezza focale di 1500 mm. Come fotocamera è stata utilizzata una reflex con un sensore di 15x22 mm (Crop 1,6x). Entrambe le foto non sono state ritagliate:
Qualora non si disponga di un obiettivo con la lunghezza focale desiderata, un telescopio astronomico può rappresentare un'alternativa. Nel caso in cui sia utilizzato un filtro anteriore all'apertura, sia i telescopi a specchio che quelli a lente di qualsiasi tipo sono adatti, mentre con l'uso di un prisma di Herschel solo un telescopio a lente. Una fotocamera reflex può essere collegata se il telescopio dispone di un attacco oculare da due pollici di diametro. In tal caso è necessario solo un adattatore denominato T2 e un manicotto di connessione da 2 pollici. Entrambi i componenti sono esclusivamente meccanici, non contengono ottica e sono quindi disponibili a prezzi accessibili.
La fotocamera viene fissata al telescopio al posto di un oculare, mentre l'ottica del telescopio funge da obiettivo di acquisizione.
A sinistra il T2-Adapter con baionetta Canon EOS, al centro il manicotto di connessione da 2 pollici:
Una fotocamera reflex digitale con T2-Adapter montato e manicotto di connessione da 2 pollici avvitato. Entrambi i componenti non contengono lenti.
Il manicotto di connessione da 2 pollici si adatta perfettamente all'astina dell'oculare della maggior parte dei telescopi:
Vecchio incontra nuovo: un rifrattore Unitron di 30 anni senza inseguimento motorizzato con filtro solare autocostruito (anteriore) e fotocamera reflex digitale collegata. Troverete una foto scattata con questa attrezzatura alla fine del tutorial sotto "Esempi di scatti".
Per aumentare la lunghezza focale effettiva, con gli obiettivi è possibile utilizzare dei moltiplicatori, mentre con i telescopi si possono inserire delle "lenti di Barlow".
Apparecchiatura tecnica
Oltre alla fotocamera reflex digitale, un'ottica di acquisizione a lunga focale e un filtro solare sicuro, l'attrezzatura è composta dai seguenti componenti:
• Treppiede stabile
Maggiore è la lunghezza focale di acquisizione utilizzata, maggiori sono i requisiti di stabilità del treppiede per evitare sfocature. Anche i telescopi astronomici dovrebbero poggiare su una montatura stabile e un treppiede solido. Soprattutto i telescopi economici acquistati come pacchetto completo spesso mostrano la loro maggiore debolezza in termini di stabilità.
• Scatto remoto / Timer
I telecomandi per scatto remoto consentono di scattare la fotocamera senza toccarla, per evitare sfocature, il che è indispensabile quando si lavora con lunghe focali. Anche i telecomandi wireless servono a questo scopo.
Procedura
Di seguito vorrei illustrare come poter fotografare il sole con le sue macchie nel modo più dettagliato possibile, utilizzando una fotocamera reflex digitale e un obiettivo tele con lunga focale di acquisizione.
1. Effettuare le impostazioni di base
Come impostazioni di base della fotocamera, sono da preferire:
• Formato file
Il formato RAW offre le migliori condizioni per il successivo post-processo delle immagini, mentre contemporaneamente dovrebbero essere acquisite anche le immagini in formato JPG. Le immagini JPG agevolano la successiva ricerca dell'immagine più nitida da una serie di scatti.
Impostazione della qualità dell'immagine su una Canon EOS 40D: qui è stato scelto il formato RAW, mentre le foto vengono salvate contemporaneamente anche nella migliore qualità del formato JPG ("L" per "Large").
• Valore ISO
Per ottenere la massima qualità dell'immagine con il minor rumore elettronico, è necessario impostare il valore ISO più basso (ISO 100).
Impostazione del valore ISO 100 su una Canon EOS 450D.
• Bilanciamento del bianco
Si consiglia di impostare manualmente su un valore fisso, ad esempio luce diurna (simbolo: sole). Tuttavia, a seconda della tonalità propria del filtro solare utilizzato, potrebbe verificarsi una dominante colore, facilmente eliminabile durante la successiva elaborazione dell'immagine.
Impostazione del bilanciamento del bianco su una Canon EOS 450D su luce diurna (5200 Kelvin).
• Programma di esposizione
Invece dell'impostazione manuale (M) è possibile utilizzare la priorità del diaframma (Av o A) della fotocamera quando si ingrandisce a sufficienza l'immagine del sole. In questo caso è consigliabile la misurazione spot come modalità di misurazione e una Compensazione dell'esposizione di +1,5 a +2 stop:
Impostazione della priorità del diaframma ("Av") sull'impostazione manuale di una Canon EOS 450D.
• Modalità di misurazione
Con la misurazione spot (se non disponibile, misurazione selettiva) come modalità di misurazione è possibile misurare in modo affidabile il disco solare al centro dell'immagine.
Scelta della modalità di misurazione "Spot" su una Canon EOS 450D.
• Correzione dell'esposizione
Una correzione dell'esposizione di +1,5 o +2 stop (rispetto al valore automatico) è necessaria per evitare un sottoesposizione con misurazione spot.
Correzione automatica dell'esposizione di un stop e mezzo (EOS 450D).
• Diaframma
Chiudere il diaframma dell'obiettivo di uno o due stop, partendo dall'apertura massima (quindi il numero di diaframma più piccolo), non è affatto una cattiva idea. Il motivo di questa lieve chiusura è il fatto che la maggior parte degli obiettivi raggiunge la massima qualità di riproduzione solo in questo stato. Inoltre, la profondità di campo aumenta leggermente e agevola la ricerca del fuoco migliore.
Il display della Canon EOS 450D: La freccia indica l'impostazione del diaframma 1:8,0. Anche se l'obiettivo utilizzato ha una "velocità" (valore minimo del diaframma selezionabile) di 1:4,5, è stato chiuso di uno stop e mezzo per aumentare le prestazioni di riproduzione.
• Blocco specchio
Questa impostazione serve a prevenire i micromovimenti causati dal movimento dello specchio della fotocamera. Utilizzare sempre questa impostazione quando si utilizzano lunghe lunghezze focali! La prima pressione del pulsante di scatto fa sollevare solo lo specchio. Attendere quindi alcuni secondi per scattare una seconda volta il (remoto) scatto, dopo aver attenuato le vibrazioni, per iniziare l'esposizione.
Blocco specchio attivato (EOS 40D).
• Stabilizzatore d'immagine
In presenza di un eventuale meccanismo di stabilizzazione dell'immagine, è meglio spegnerlo quando si utilizza un treppiede.
Stabilizzatore d'immagine spento.
2. Scattare delle foto
La procedura per scattare e successivamente elaborare le immagini è essenzialmente identica a quella per le fotografie lunari. Il tutorial numero 5 ("Fotografare la Luna") della serie "Fotografia astronomica e celeste" tratta questo argomento in dettaglio e dovrebbe essere consultato, se necessario. Qui mi concentrerò sui punti fondamentali.
Una messa a fuoco precisa sull' "infinito" è un prerequisito importante per una foto solare riuscita. Se si utilizza un obiettivo fotografico, l'autofocus dovrebbe essere utilizzabile, poiché il bordo solare o un gruppo di macchie ben definite forniscono abbastanza contrasto. Se l'autofocus non funziona, ad esempio perché si sta utilizzando un telescopio, sarà necessario mettere a fuoco manualmente. Procedi con la massima cura possibile.
Il modo migliore e più sicuro per mettere a fuoco manualmente è utilizzare la funzione "Live-View" che alcune fotocamere reflex digitali posseggono. Nei modelli senza Live-View, l'unica opzione è una serie di prove con scatti di esempio, che devono essere valutati singolarmente sul display della fotocamera con massimo ingrandimento.
Nel passaggio successivo, si tratta della corretta esposizione, ovvero la scelta del tempo di esposizione appropriato. In questo caso vale la pena ricordare:
Il più possibile abbondante, ma senza sovraesporre il centro del sole.
Configurare la fotocamera, se possibile, in modo che le aree sovraesposte vengano evidenziate con l'allarme lampeggiante durante la revisione.
L'allarme di sovraesposizione attivato della EOS 40D fa lampeggiare in nero le parti completamente sature della foto durante la revisione.
Tramite l'istogramma è possibile controllare l'esposizione. Il "picco di dati" che rappresenta il sole deve essere posizionato più a destra possibile, senza però "colpire" il lato destro. In caso di sottoesposizione, i picchi di dati sono spostati verso sinistra, mentre in caso di sovraesposizione, sono spostati verso destra.
Esempio di foto solare sottoesposta. I "picchi di dati" degli istogrammi sono spostati verso sinistra e terminano (freccia inferiore) già molto prima del limite destro (freccia superiore). Tramite l'elaborazione dell'immagine è possibile illuminare la foto, ma aumentando anche il rumore dell'immagine.
Esempio di foto solare sovraesposta. Qui i "picchi di dati" colpiscono il lato destro (frecce rosse a destra), inoltre l'area dell'immagine completamente satura (centro solare) lampeggia di nero (freccia a sinistra). La sovraesposizione deve essere assolutamente evitata.
Questa foto correttamente esposta mostra che i "picchi di dati" sporgono molto a destra, senza tuttavia raggiungere i valori massimi di saturazione - tutte le aree della superficie solare mostrano quindi strutture. Il picco sul lato sinistro estremo degli istogrammi rappresenta il cielo nero.
Se la messa a fuoco e l'esposizione sono corrette, effettua una serie di scatti. In una singola immagine c'è il rischio di catturare un momento con una cattiva qualità di visione (turbolenza atmosferica) e quindi la foto non avrà la nitidezza ottimale. Già nel mirino a volte è possibile individuare la cattiva qualità di visione, se il bordo solare sembra bollire. Più lunga è la lunghezza focale utilizzata, maggiore è il rischio che le immagini siano rovinate da una cattiva qualità di visione. Durante il giorno sono spesso osservabili grandi turbolenze atmosferiche, che tuttavia sono soggette a fluttuazioni nel corso della giornata. Due o tre ore prima e dopo il mezzogiorno sono spesso i migliori momenti per ottenere foto solari nitide.
Elaborazione dell'immagine
Prima di tutto, è necessario selezionare la foto più nitida dalla serie di scatti. Per fare ciò, è consigliabile utilizzare i file JPG, poiché possono essere aperti e confrontati più velocemente. Esaminare uno per uno i file in Photoshop, valutando sempre la nitidezza in visualizzazione al 100% (comando Visualizzazione>Dimensioni effettive, scorciatoia tastiera Ctrl+Alt+0).
Non limitare la valutazione della nitidezza a una piccola parte dell'immagine. A causa dell'agitazione atmosferica, potrebbero verificarsi delle sfocature parziali, specialmente con lunghe lunghezze focali di scatto. Quindi bisogna individuare lo scatto singolo in cui la nitidezza è la migliore su tutta l'area dell'immagine.
La messa a fuoco di queste due immagini di una macchia solare è identica! A sinistra si vede un'immagine singola resa sfocata dall'agitazione atmosferica. La foto a destra è stata scattata durante un momento di buona "seeing".
Dopo la selezione delle immagini, apri il file RAW del sole selezionato in Photoshop:
La schermata iniziale di Adobe Camera Raw: spicca una dominante rossa, visibile anche dall'istogramma RGB (freccia). La causa è il colore proprio del filtro solare utilizzato.
Il formato RAW offre la possibilità di regolare il colore neutro del sole senza perdita di dati. Per farlo, clicca in alto a sinistra sullo strumento Pipetta (Strumento Bilanciamento del bianco) e poi sulla superficie solare:
La selezione dello strumento Bilanciamento del bianco (freccia in alto a sinistra) seguita da un clic su un punto della superficie solare (freccia al centro) garantisce una resa cromatica naturale. Dopodiché, anche le componenti Rosso, Verde e Blu dell'istogramma mostrano un risultato equilibrato (freccia in alto a destra).
L'ultima azione nel convertitore RAW sarà la nitidezza dell'immagine. Per farlo, fai clic sul terzo riquadro da sinistra nella finestra di dialogo con la dicitura Dettagli:
Prima di applicare la nitidezza spostando i cursori "Ammontare" e "Raggio" (freccie a destra), ingrandisci la visualizzazione al 100% (freccia a sinistra) e sposta l'area dell'immagine su una regione interessante, ad esempio un gruppo di macchie solari.
Dopo di che, apri l'immagine con il pulsante Apri immagine.
Il risultato della conversione RAW può già essere convincente.
Eventuali ulteriori piccoli cambiamenti estetici possono essere apportati in base alla natura del file sorgente. Nel mio esempio, desidero aumentare leggermente il contrasto. Per farlo, regolo la Curva di tonalità (comando Immagine>Regolazioni>Curve tonali…) nel seguente modo:
Piegando la curva tonale a forma di "S", il contrasto aumenta: i valori dei toni scuri vengono abbassati (freccia a sinistra) e i toni chiari leggermente sollevati (freccia a destra).
Ecco il risultato dell'aumento del contrasto:
Grazie all'aumento del contrasto dell'immagine, le macchie solari spiccano maggiormente e anche l'oscuramento ai bordi del sole è più evidente.
Nell'ultimo passaggio, ho deciso di eliminare il lieve dominante rosso ancora presente, poiché il colore rosso non si abbina affatto al sole. In Photoshop ho utilizzato il comando Immagine>Regolazioni>Tonalità/Saturazione…:
Il mio scatto ha beneficiato di una modifica della tonalità (freccia in alto), assicurandoti che la casella "Colora" sia selezionata.
Risultato finale, dopo il ritaglio dell'immagine. Questa foto solare è stata scattata il 28 marzo 2008 con una Canon EOS 400D, collegata a un telescopio con una lunghezza focale effettiva di 1650 millimetri. Il tempo di esposizione a f/10 e ISO 100 è stato di 1/1500 di secondo. Per l'attenuazione della luce è stato utilizzato un prisma di Herschel.
Caso particolare: Acquisizioni in H-Alpha
Una delizia speciale è l'osservazione del sole nella luce H-Alpha, cioè nella cromosfera. A tale scopo, i negozi specializzati in astronomia offrono filtri specifici che possono essere montati su un telescopio esistente. In alternativa, sono disponibili telescopi completi H-Alpha in vendita, che si sono dimostrati particolarmente sicuri nell'uso poiché incorporano i filtri necessari in modo fisso.
Ecco una foto del sole, scattata il 28 marzo 2008, attraverso un comune filtro solare con la fotosfera visibile:
Oltre alle macchie solari e all'oscuramento ai bordi, la fotosfera mostra un'indicazione della granulazione, una struttura "granulare" visibile su tutta la superficie solare.
Per confronto, in perfetta allineamento, una foto attraverso un filtro H-Alpha. L'immagine è stata scattata solo un'ora dopo:
Anche se le macchie solari più grandi sono visibili in quest'immagine, la cromosfera ha una struttura completamente diversa. Mentre la struttura di base è molto più grossolana rispetto alla granulazione, le regioni attive, specialmente nella zona delle macchie, appaiono come aree luminose. Purtroppo, in quel giorno c'era solo una piccola protuberanza al bordo del sole (in alto a sinistra, alle "11" se si considera il disco solare come la faccia di un orologio). In alto a destra al di sopra del centro dell'immagine si nota un oggetto a forma di filamento. Si tratta di una grande protuberanza vista in sezione, chiamata filamento.
La produzione di filtri H-Alpha è estremamente costosa, quindi hanno un prezzo di acquisto elevato. L'ingresso è dato dai piccoli telescopi compatti, disponibili per circa 600 euro. In alto, la scala termina solo nella gamma a cinque cifre …
Telescopio rifrattore con filtro anteriore H-Alpha. Il filtro è composto da due componenti - un secondo filtro viene montato sul lato oculare.
Il compito di un filtro H-Alpha è quello di far passare selettivamente la luce di una singola lunghezza d'onda. L'immagine risultante è di un rosso profondo e strettamente monocromatica. Questo crea grandi problemi per il sistema di misurazione dell'esposizione e la sintesi del colore delle reflex digitali, perché non sono progettati per situazioni così estreme. L'esposizione deve quindi essere determinata manualmente tramite tentativi ed errori. Anche la messa a fuoco nel mirino non è un compito facile, poiché anche il nostro occhio risulta confuso.
Nel trattamento delle immagini è utile prima convertire la foto in bianco e nero, per poi colorarla di nuovo secondo il proprio gusto. Una guida a riguardo è stata pubblicata sul mio sito internet all'indirizzo:
http://www.astromeeting.de/halpha.htm
Esempi di foto
Per scattare questa foto è stato utilizzato un rifrattore di 30 anni con un'apertura di soli 75 millimetri, ma una lunghezza focale di 1200 millimetri. È stato montato un filtro solare autocostruito realizzato con pellicola filtrante AstroSolar all'avanguardia, mentre sul retro c'era una Canon EOS 20Da. È stata eseguita una esposizione di 1/125 di secondo a ISO 100. In alto a sinistra è sovrapposta la silhouette del telescopio, che non dispone di un meccanismo di inseguimento motorizzato. In alto a destra è visibile un'istantanea ingrandita del gruppo di macchie solari con la sua designazione:
È stato utilizzato un piccolo, ma moderno telescopio (Skywatcher ED 80) con un'apertura di 80 millimetri e una lunghezza focale di 600 millimetri per ottenere questa immagine il 9 luglio 2005. Un prisma Herschel è stato utilizzato come filtro solare, mentre con una lente di Barlow 2x la lunghezza focale è stata raddoppiata. La Canon EOS 20D era impostata su ISO 100, con un tempo di esposizione di 1/350 di secondo. Oltre ai fenomeni ormai noti, sono visibili chiaramente aree di brillamento (illuminazioni) sul lato destro.
Questo è un ingrandimento dell'ultima foto in gran dettaglio. È chiaramente visibile la granulazione del sole, persino con un così piccolo strumento.
Per questa immagine di dettaglio di un grande gruppo di macchie solari è stato utilizzato un grande telescopio a lenti, con un'apertura di 155 millimetri e una lunghezza focale aumentata a 5 metri tramite una specifica lente di Barlow. Inoltre è stato utilizzato un prisma Herschel e una Canon 20D a ISO 100. La foto è stata scattata il 13 luglio 2005, quando la grande macchia solare "NOAA 786" era visibile per l'ultima volta sul margine occidentale del sole, prima di scomparire a causa della rotazione solare. La macchia è significativamente più grande della Terra. Il nucleo scuro della piccola macchia visibile sul lato destro dell'immagine ha approssimativamente le dimensioni del globo terrestre.
Non sono le nuvole a affascinarmi in questa immagine, anche se danno quasi un volto al sole al tramonto. È una grande macchia solare visibile vicino al bordo superiore del sole, riconoscibile persino a occhio nudo. Luminosità del sole è stata ridotta dalla sua posizione vicina all'orizzonte, tale da permettere di guardarla senza pericolo per un breve periodo senza l'uso di un filtro. Questa foto è un ingrandimento di un'immagine con un obiettivo tele con una lunghezza focale effettiva di 600 millimetri.
Nota personale: Tutti gli esempi di immagini utilizzati sono stati realizzati secondo il metodo descritto nel tutorial.
Proseguiamo con la parte 7: "Fotografare le eclissi lunari".
