Le prove
immagine NASA
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La dotazione iniziale consiste nel Celestron 114/900, EQ2 senza motore AR e webcam Kodak DVC 325

Con quest'attrezzatura l'unico oggetto che può dare qualche risultato è la luna. Facile da trovare, per le dimensioni e la sua luminosità consente una messa a fuoco abbastanza precisa. Anche se si è poco pratici nell'elaborazione delle immagini, si possono comunque ottenere buoni risultati perché già un singolo fotogramma, selezionato da una sequenza AVI, può essere sufficientemente inciso e dettagliato.

Costruisco per primo l'adattatore per poter inserire la webcam nel porta-oculari. La modalità di ripresa iniziale è quella più semplice:
al fuoco diretto. Per questo tipo di ripresa è necessario far coincidere la superficie del sensore della webcam con il piano focale dello specchio primario del telescopio. In pratica bisogna togliere l'obbiettivo alla webcam, togliere l'oculare al telescopio e costruire un sostegno per la camera in modo che il sensore si trovi esattamente nel fuoco dello specchio primario.
Nell'immagine la webcam Kodak DVC 325 con l'adattatore per il porta oculari.
Poi è la volta del movimento in AR. Il materiale utilizzato è un motorino passo/passo recuperato da una vecchia unità Floppy-Disk da 5 pollici, un bullone di acciaio inox con la filettatura che si adatta alla dentatura della ruota della EQ2, un microprocessore PIC16F84, un ULN2803 come finale per il pilotaggio del motorino ed un po' di altri componenti elettronici e meccanici per completare il montaggio. Il PIC è programmato in modo da ottenere la giusta velocità di trascinamento per l'AR.
La luna ripresa al fuoco diretto del 114/900 (dicembre 2003)

Immagine singola ricavata da una sequenza ripresa con K3CCD Tools.
Anche alla focale di 900 il movimento in AR è così impreciso da non permettere riprese di durata superiore a qualche decina di secondi.

Il sistema di messa a fuoco è ancora manuale, leggermente più preciso dell'originale perché su una delle manopole ho montato una prolunga che permette una maggiore sensibilità nella regolazione.

L'acquisto di una Barlow ha arricchito la mia attrezzatura. Una focale di 900 può andare bene quando si riprende la luna ma i pianeti risultano così piccoli che i dettagli sono invisibili. Con una Barlow 2x , le riprese avvengono ora alla focale equivalente di F=1800

Se si vogliono ottenere maggiori dettagli è necessaria una focale più elevata. Un metodo economico è quello di utilizzare la proiezione d'oculare.
Un adattatore per proiezione d'oculare è semplicemente un tubo che, da una parte si inserisce sull'oculare, dall'altra accoglie la webcam sempre privata del suo obbiettivo. Per realizzarlo si può utilizzare uno spezzone di tubo di plastica per impianti idraulici. Questo materiale è particolarmente adatto per due motivi:

  1. La plastica è facilmente lavorabile.
  2. Le misure utilizzate in idraulica sono in pollici, la stessa unità che si impiega in campo ottico.

La focale equivalente ottenuta con questa configurazione ottica, dipende dalla focale dell'oculare e dalla distanza tra lo stesso ed il sensore della webcam. Esiste una formula che aiuta nel calcolo ma la cosa migliore credo sia trovare sperimentalmente la combinazione migliore.
Usando la proiezione d'oculare si possono ottenere immagini più grandi . Il valore della focale minima per sfruttare il potere risolutivo del proprio telescopio è ricavabile tramite una formula

Saturno ripreso con webcam Vesta in proiezione d'oculare con una focale equivalente di F=3200 (marzo 2004)
Le riprese dei pianeti sono davvero impegnative. Non so' se è un problema che affligge tutti, ma trovare una notte in cui le condizioni di seeing e la trasparenza dell'atmosfera sono decenti è veramente raro. Forse è dovuto alla mia posizione geografica, abito in una stretta valle circondata da alture in una zona abbastanza umida, fatto sta che in parecchi mesi di osservazioni le serate favorevoli si possono contare sulle dita di una mano.
Anche nelle immagini migliori i contorni dei pianeti ed i loro dettagli risultano poco definiti. Oltre che dalle cause atmosferiche, penso possa dipendere da almeno altri due fattori:
il primo in importanza è la qualità dell'oculare e/o della Barlow. Di per sé il 114 non è affetto da aberrazioni cromatiche essendo un riflettore ma l'oculare, quando non è di qualità eccelsa, può dare luogo ad aberrazioni che tendono a rendere le immagini sfuocate
Come seconda causa metterei il modo stesso di funzionamento della webcam. L'attribuzione della sfumatura del colore di ogni pixel di un'immagine è in effetti il risultato di un calcolo eseguito dal firmware della camera. In questo processo si verifica già un'alterazione dell'immagine rispetto a quella "ottica" originale. Un'ulteriore perdita d'informazioni si ha quando i fotogrammi vengono inviati sull' interfaccia, in particolare quando si utilizzano parametri estremi di Frames/Secondo. In questo caso il firmware per inviare le immagini alla velocità richiesta, deve comprimerle e, come si sa, la compressione è un processo che può alterare i dati originali. Vedremo in seguito come sia il primo sia il secondo difetto possano essere attenuati.

Il passo successivo prevede delle prove di ripresa di profondo cielo. Per questo è necessario modificare la webcam che ora è una Philips Vesta. L'intenzione è di arrivare alla modifica SC3 che prevede oltre all'intervento sul circuito della camera anche la sostituzione del sensore a colori con uno in B/N di tipo ICX424AL, ben più sensibile dell'originale.

Una delle prime immagini di cielo profondo: M13 (agosto 2004)

Molti i difetti: messa a fuoco ed inseguimento pessimi, esposizione insufficiente ma l'importante è che la webcam funzioni ancora dopo l'intervento per la modifica lunga posa che ha trasformato la camera in SC1.
Finisce il periodo di sperimentazione

Dopo la prima serie di prove, durata qualche mese, non è difficile trarre le seguenti considerazioni:

  • Il sistema di messa a fuoco va trasformato da manuale ad elettrico in modo da evitare qualsiasi contatto con l'attrezzatura.
  • Per poter fare riprese di una certa durata su un oggetto qualsiasi è necessario un inseguimento molto preciso
  • Bisogna trovare un modo per migliorare l'incisività dell'immagine che anche nelle migliori condizioni di seeing risulta poco definita
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