''Zenith'' on line

Periodico di Astronomia di base a cura del
Centro Astronomico "Neil Armstrong" - Salerno

Numero 17

Fotografiamo le stelle

di Alfonso De Mattia



L'osservazione del cielo con un telescopio è senz'altro molto affascinante: la luna, i pianeti, le nebulose, le galassie, offrono una visione suggestiva e imprimono nella mente un'immagine difficile da dimenticare.

Ma l'astrofilo, quasi sempre, quando l'attività non è rivolta ad una sistematica osservazione e studio del cielo, si sente attratto dalla fotografia; fissare gli astri per poi rivederli e studiarli con maggior accuratezza è inevitabile, e poi una bella collezione di fotografie del cielo è mostrata sempre con un certo orgoglio agli amici.
Ma l'astrofotografia attraverso il telescopio non è così semplice come scattare una foto a un paesaggio; problemi strumentali e tecnici se non risolti, inevitabilmente portano a risultati insoddisfacenti e a volte, purtroppo, anche all'abbandono del telescopio.

Più facile invece è ottenere astrofotografie con l'utilizzo della semplice fotocamera munita dell'obiettivo normale (la focale di 50 mm viene definita normale in quanto questo obiettivo "vede" l'immagine in modo molto simile all'occhio umano), di un robusto cavalletto e uno scatto flessibile: unico requisito, la posa B, cioè la possibilità di tenere l'otturatore (la "finestra" che fa passare la luce sulla pellicola) aperto per il tempo che desideriamo.

Prima di passare alla pratica è bene ricordare le caratteristiche fondamentali degli obiettivi fotografici: lunghezza focale (mm) e la luminosità (f). Esempio: 1:1,8/50 mm indicano appunto una luminosità di 1,8 e una focale di 50 mm..
Il primo dato è importante poiché la registrazione sulla pellicola di stelle deboli o di oggetti poco luminosi come ad esempio le nebulose, a parità di tempo di esposizione ed emulsione, è favorevole agli obiettivi con un basso valore di luminosità; tale valore dipende dal diametro della lente e dalla sua lunghezza focale.
Il secondo dato invece produce effetti sulla dimensione dell'immagine, cioè con valori di focale più grandi del 50 mm (teleobiettivi) otteniamo un ingrandimento dell'oggetto (ad es. una foto con un obiettivo da 300 mm di focale mostra più dettagli del disco lunare di quanti non ne possa vedere l'occhio nudo), viceversa un rimpicciolimento (grandangolari).

Ma vediamo quali saranno i problemi che incontreremo in questo tipo di ripresa.
Le stelle sono oggetti poco luminosi è per fotografarle è necessario un tempo di esposizione che sarà tanto più lungo quanto più deboli sono gli astri che vogliamo registrare sulla pellicola. Ma a causa del moto apparente della volta celeste, durante l'esposizione le stelle si "muoveranno" lasciando una traccia, una linea sul fotogramma e non un punto; in altri termini la fotografia, a meno che il risultato desiderato non sia questo, risulta mossa e quindi inutilizzabile.

Come procedere?
La soluzione risiede in un piccolo ragionamento. Una stella, sorgente di luce puntiforme, genera sulla pellicola un'immagine che per imperfezioni delle lenti, diffusione della luce sull'emulsione, scintillazione atmosferica ed altri motivi non è infinitamente piccola ma ha un certo diametro. Generalmente si ritiene buona, puntiforme, l'immagine di una stella non molto luminosa che sull'emulsione ha un diametro di circa 40 micron (0,04 mm).
Se una fotocamera dotata di un obiettivo di focale m è puntata fissa su una stella, quanto tempo è necessario lasciar trascorrere affinché l'astro lasci una traccia lunga 40 micron? Senza entrare in discussioni geometriche, a questa domanda ci viene in aiuto la seguente formula:

dove t è il tempo massimo di esposizione (in secondi), f la focale dell'obiettivo e d la declinazione dell'oggetto da fotografare.


Dalla formula è compilata la seguente tabella per diverse distanze focali e differenti declinazioni, poiché da quest'ultima, come è facile intuire, dipende la lunghezza della traccia (più è grande la declinazione più piccola sarà la lunghezza della traccia durante la stessa posa).

Declinazione
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Focali (mm)
28
19,5
20
20,5
22,5
25,5
30,5
39
57
113
50
11
11
12
13
14
17
22
32
63
80
6,5
7
7
8
9
10,5
13,5
20
39,5
135
4
4
4
4,5
5
6
8
12
23
200
2,5
2,5
2,5
3
3,5
4
5,5
8
16


Tecnicamente le uniche avvertenze per questo tipo di fotografia sono quelle di utilizzare un treppiede molto rigido e ben piantato al suolo, di usare il cavetto flessibile anteponendo all'obiettivo un cartoncino nero da togliere qualche secondo dopo lo scatto e, cosa più importante, di recarsi in luoghi molto bui poiché il fondo cielo luminoso di una città tende a "nascondere" le stelle e gli oggetti meno luminosi.
Il diaframma sull'obiettivo, naturalmente, va impostato sul valore più basso.
Come materiale sensibile consiglio l'utilizzo di diapositive a colori, senz'altro più suggestive delle stampe fotografiche, orientandosi su sensibilità di 400 o più ISO per foto di campi stellari, di 100-200 ISO per quei fenomeni come congiunzioni di pianeti con la luna, ecc...

Le possibilità offerte da una così modesta strumentazione sono veramente interessanti; si può ottenere un atlante fotografico di tutto il cielo visibile alle nostre latitudini, studiare la traiettoria e le mutazioni di una cometa luminosa giorno dopo giorno, registrare lo spostamento dei pianeti tra le costellazioni, fissare le tracce di una meteora o di un satellite, seguire le variazioni luminose di alcune stelle variabili.
Come si vede le attività in questo campo non mancano e soprattutto consentono di ottenere risultati utili per prendere confidenza con il cielo e i suoi fenomeni più spettacolari.

Prossimamente vedremo come è possibile ottenere immagini stellari puntiformi con tempi di esposizione molto lunghi.