martedì, dicembre 16, 2008

Astronomia da balcone 1

Il mio balcone affaccia a sud-ovest. E questo è un fatto incontrovertibile. Semplicemente non posso apprezzare metà del cielo perchè mi è precluso dai muri del palazzo.
Davanti al mio balcone c'è un lampione alto circa 30 m che ha una magnitudine apparente più bassa della Luna piena (per i profani: molto più luminoso).
Il mio balcone si trova immerso in una zona con alto inquinamento luminoso (la capitale è la capitale) e con una delle atmosfere più sporche di pulviscolo e smog e umide che l'uomo ricordi.

Ora secondo voi io dovrei arrendermi e non sfruttare l'opportunità che mi si offre alzando gli occhi al cielo? Ovviamente non ci penso neppure...

Di tanto in tanto cercherò quindi di caricare qualche foto fatta dal suddetto balcone a qualche soggetto astronomico... innauguriamo con un soggetto che potrebbe apparire scontato, soprattutto perchè si tratta d qualcosa di facile da osservare: la Luna.
Le foto che riporto sono state fatte con il mio collaudato ma ormai superato 18-135 mm. Ottima ottica ma un limitato potere risolutivo. Con il nuovo 70-300 potrò fare di meglio (appena smetterà di piovere), ad ogni modo la tecnica che adesso descriverò brevemente si applica facilmente a qualsiasi soggetto...
Si tratta di utilizzare un principio fondamentale, ovvero che se si contano tanti oggetti l'errore che si commete va come la radice di quel numero. Ovvero, se conto 400 persone (diciamo a mente tanto per rendere più verosimile la cosa) non potrò essere sicuro con assoluta certezza che siano ESATTAMENTE 400. Si può però dire con ragionevole certezza (al 99% tanto per dare un'idea) che siano un numero compreso fra 380 e 420. Sto quindi assumendo un errore di 20 unità (400 piu o meno 20 persone) cioè proprio la radice di 400 (che per i più arruginiti è proprio 20-> 20*20=400).
Perchè tutto questo sproloquio? Semplice... i sensori delle macchine fotografiche non fanno altro che contare fotoni e l'errore che commettono è proprio la radice di quel numero... questo fa si che a volte si registri un numero diverso da quello che si dovrebbe misurare ma trattandosi di errori casuali non sono eliminabili...qundi come si può migliorare l'immagine eliminando quella fastidiosa nebiolina o gratinatura che spesso si vede nelle immagini prese con poca luce?

Il problema in questi casi è che la statistica dei conteggi dei fotoni è bassa (cioè ci sono pochi fotoni da conteggiare) e quindi l'errore relativo è più alto. L'errore relativo è pari all'errore diviso la misura a cui si riferisce...in questo caso radice di N diviso N---> sqrt(N)/N dove N è il numero di fotoni e sqrt sta per square root ovvero radice quadrata (non ho il simbolo universalmente noto). il che significa che è pari a (semplificando) 1/sqrt(N). Cosa succede quindi se aumenta N? semplice! L'errore relativo diminuisce perché stiamo dividendo 1 per un numero sempre più grande. Tradotto in foto, la nebbiolina tende a diminuire perché "percentualmente ci sono meno fotoni contati male" (prendendo molto con le molle quello che c'è tra le virgolette).

Cosa fare a questo punto? basta contare molti più fotoni per migliorare la foto, ad esempio aumentando il tempo di esposizione. Però questo metodo ha un difetto fondamentale...arrivati ad un certo punto le parti più luminose saranno sature. In pratica la macchinetta ha un massimo di fotoni che può contare. Li accumula in secchielli ( i pixel) come fossero gocce d'acqua, ma quando i secchielli diventano pieni l'acqua trabocca con effetti disastrosi...satura appunto. Come risolvere il problema? Basta fare tante foto e poi sommarle insieme, magari facendo una media in modo tale da non vedere tutta la foto bianca (sempre per effetto della saturazione, che però qui si può tenere sotto controllo).

Quindi quello che ho fatto è stato fotografare la Luna 23 volte al massimo ingrandimento angolare possibile e alla massima risoluzione sommando poi le foto (ricentrandole rispetto ad un punto di riferimento) ottenendo poi la foto che vedete in basso. Per confronto quella sopra è una della serie di foto originali...

Ci sono molte altre considerazioni da fare su queste foto e molti altri oggetti da osservare (ultimamente mi incuriosiscono i passaggi dei satelliti e della ISS) soprattutto ora che con il nuovo obbiettivo posso fare foto con un 9x invece che con un 4x! non mancate di seguire gli aggiornamenti!

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