Osserviamo i colori delle stelle

Molte persone e molti appassionati del settore sono convinti che la fotografia astronomica del cielo sia piuttosto difficile e porti a risultati spesso avari di emozioni, soprattutto agli inizi.

In effetti questo è vero, non voglio di certo illudervi, ma generalizzare esclude le eccezioni, che per quanto possano essere rare ci sono sempre.

In questo post vi propongo una delle eccezioni più insolite e spettacolari della fotografia astronomica.

Tutto parte da un paio di semplici domande:

le stelle appaiono di diversi colori? Risposta naturalmente affermativa.

Come è possibile ammirare il colore delle stelle? Semplice, osservandole ad occhio nudo o, meglio, attraverso un telescopio.

Effettivamente il colore delle stelle appare (quasi) evidente per gli astri più brillanti, soprattutto se possiedono tonalità rossastre, ma ben presto ci si accorge che a parte queste colorazioni molto tenui, tutte le altre sembrano uguali.

I colori delle stelle sono difficili da mostrare anche in foto

C'è un modo per osservare meglio il colore delle stelle ed aggirare l'ostacolo principale, cioè la pessima sensibilità ai colori dell'occhio umano nelle condizioni di bassa luminosità?

La risposta la si trova nella fotografia astronomica, ma non come siete forse portati a credere.

Infatti, se contenti ed emozionati prendiamo una fotocamera e scattiamo una ripresa a grande campo di una ventina di secondi, ci accorgiamo che a parte qualche eccezione, molte stelle restano ostinatamente bianche, esattamente come si vedono ad occhio nudo e come potete osservare nell'immagine a sinistra.

Le cose non migliorano se utilizziamo un telescopio e con uno sforzo sovrumano otteniamo una bella ripresa di un campo popolato di molte stelle, con svariati minuti di esposizione per evidenziare anche le componenti più deboli .

Con nostra grande sorpresa infatti, nonostante si vedano tantissimi astri, pochissimi mostrano i colori e paradossalmente solamente quelli più deboli, quindi meno appariscenti.

Qual è il problema in questo caso? Esattamente l'opposto dell'osservazione visuale: la fotocamera è troppo sensibile e le stelle più luminose saturano il sensore.

Cosa significa questa frase? Semplicemente che i pixel di ogni sensore digitale hanno un limite all'intensità del segnale che possono registrare. Quando questo limite viene superato, la zona occupata dalla stella diventa completamente bianca, con luminosità uguale e pari al massimo possibile, perdendo qualsiasi informazione in merito al colore.

Per ottenere stelle colorate non dovremmo quindi fare esposizioni lunghe che saturano le stelle pù luminose. Se però facciamo esposizioni brevi, andiamo incontro al maggiore difetto delle fotocamere: il limitato range dinamico.

Con queste due parole si identifica l'intervallo massimo di luminosità che è in grado di gestire un sensore digitale senza arrivare alla saturazione.

Evito di entrare in pesanti questioni tecniche, vi spiego solamente il risultato: è molto raro che un sensore digitale riesca a farci vedere differenze di luminosità maggiori di 5-6 magnitudini (senza che alcune stelle saturino). Ne consegue che se facciamo riprese corrette per mostrare il colore delle stelle più luminose, le altre più deboli non le vediamo affatto, ottenendo un'immagine buia e per niente spettacolare.

Come possiamo fare allora per mostrare al meglio il colore delle stelle, anche quelle più deboli?

Una soluzione semplice ed efficace fu trovata ed applicata dall'astronomo australiano David Malin, tra gli anni 80 e 90.

La tecnica prevede di effettuare un'esposizione senza compensare il moto di rotazione della Terra, sfuocando progressivamente l'immagine mentre la fotocamera sta riprendendo.

In questo modo il colore delle stelle più deboli emerge quando sono ancora a fuoco, proprio come abbiamo visto succedere nelle normali immagini, mentre quello delle più brillanti comincia a comparire quando la loro figura sfocata è così grande da non saturare più il sensore digitale. Semplice e chiaro (almeno spero!).

Quindi, per mostrare il colore delle stelle non servono attrezzature sofisticate, telescopi potenti, sistemi di guida ed inseguimento da migliaia di euro. Un semplice obiettivo, o al limite un piccolo telescopio, ed un campo ricco di astri sono gli unici ingredienti necessari. Il moto della Terra in questo caso ci da una mano, spostando contuniamento le stelle mentre vengono sfocate, producendo dei suggestivi coni colorati.

Ho sperimentato questa tecnica qualche giorno fa, in una notte veramente magica caratterizzata da un'ottima trasparenza come non vedevo da anni, ed il risultato è stato semplice e d'effetto.

Ho applicato la mia fotocamera digitale non modificata, una Canon 450D, al fuoco diretto del mio rifrattore apocromatico Sharpstar da 106 mm f6.5. Ho puntato un paio di campi affollati di stelle (che sta a voi riconoscere!), impostato la sensibilità ad 800 ISO e scattato senza attivare l'inseguimento della montatura.

Poi, durante la posa, con mano delicata, ho cominciato a ruotare nel modo più costante possibile il focheggiatore del telescopio. Un minuto e qualche secondo di esposizione è più che sufficiente a questa focale per evidenziare il colore delle stelle.

Per la buona riuscita della foto bisogna non far vibrare il supporto quando si muove il fuoco e trovare il giusto compromesso tra lunghezza e larghezza dei coni, ovvero tra la lunghezza totale della poca e la velocità con cui viene sfocata l'immagine.

Per trovare la giusta misura mi è servito solamente un tentativo; già al secondo ho ottenuto la prima ripresa che potete vedere poche righe più in basso.

L'elaborazione è stata semplicissima. Personalmente ho aumentato di circa il 40% la saturazione e bilanciato leggermente i colori: quando vi ho detto che si tratta di una piacevole eccezione nel campo della fotografia astronomica, includevo anche la fase di elaborazione!

Bene, se siete arrivati a leggere fino a questo punto vi siete anche meritati le prove di quanto ho raccontato, che vi mostro qui sotto.

Prima di lasciarvi, voglio proporvi un piccolo gioco: sapete dirmi a quali oggetti appartengono le colorate tracce stellari visibili nelle due foto sottostanti? Il primo campo è facile da individuare, il secondo un po' meno.

Il colore delle stelle