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Il nostro sistema di guida è adatto a quello di ripresa ? ( considerazioni sull'autoguida )
Come si ottiene il campo inquadrato in funzione del tipo di webcam e della focale del telescopio?
Come appaiono i pianeti alle diverse focali?
Quale focale usare per l'alta risoluzione?
La formula per il calcolo della focale equivalente in proiezione d'oculare
La formula per il calcolo della focale equivalente con Barlow ed Extender
Il nostro sistema di guida è adatto a quello di ripresa ? ( considerazioni sull'autoguida )



Un link al sito di Renzo del Rosso, che tratta con estrema chiarezza il metodo per valutare l'efficacia del sistema di guida in relazione a quello di ripresa.

E' una veloce panoramica dei problemi che possono influire sulla bontà di un sistema d'autoguida ed un'approfondimento sulla teoria che lega i due sistemi.

Quest'ultimo argomento viene spiegato con l'ausilio di tre formule che, per chi non vuole "far di conto", sono integrate in un foglio excel scaricabile dalla pagina web.

http://www.renzodelrosso.com/articoli/autoguida.htm

Come si ottiene il campo inquadrato in funzione del tipo di webcam e della focale del telescopio?


La seguente formula aiuta a capire quanto è ampio, in secondi d'arco, il campo inquadrato da una webcam:

Per motivi di leggibilità, la formula è divisa in due parti.
Sc = fattore di scala (espresso in arcosecondi/pixel)
Lpix = dimensioni pixel (in mm)

Ds = dimensioni sensore (in pixel)

Sc = (206265 * Lpix ) / Foc

Ci= Sc * Ds

Facciamo un esempio: stiamo usando la webcam Vesta SC3 (Lpix=0,0074), il sensore misura 640x480 pixel, il nostro tele ha una focale di 900 mm

Sc = 1,6959 arcsec-pixel - cioè ogni pixel "cattura" circa 1,7 arcsec di cielo
Ci = 1085,41 arcsec - visto che le dimensioni del sensore, in orizzontale, sono di 640 pixel il nostro campo sarà largo 18,09 minuti d'arco
Ci = 814,032 arcsec - è la dimensione verticale del campo perché, in verticale, il sensore misura 480 pixel

Dunque il nostro campo ha le dimensioni di 18x13 minuti d'arco

E se volessimo sapere cosa, in pratica, possiamo inquadrare?
Basta usare Sky Charts (Cartes du Ciel) , un programma freeware, per verificare cosa apparirà sul monitor del nostro PC. Nella "toolbar" del programma c'è il tasto con due cerchi concentrici rossi (Show eyepiece), cliccandoci col tasto Dx appare una finestra. Qui dobbiamo scegliere la label "CCD Field" ed editare, negli appositi campi, i valori ricavati con la formula descritta. Dopo aver spuntato la casella relativa alla riga che abbiamo appena compilato, possiamo validare col pulsante "OK". Ora nella finetra principale del programma spostiamo il cursore sulla porzione di cielo che ci interessa. Cliccando col tasto destro e selezionando la voce "Finder circles" apparirà un riquadro rettangolare che avrà proprio le dimensioni angolari determinate dalla nostra configurazione ottica.

Per chi è pigro e non vuole fare conti, segnalo un'utilità che calcola automaticamente il campo in base ai dati inseriti. Si chiama CCD Sampling e si può scaricare da questo sito http://www.astrosurf.com/dubos/CCDSampling/CCDSampling.html

Come appaiono i pianeti alle diverse focali?

Ecco alcuni esempi di utilizzo delle informazioni date qui sopra sul campo inquadrato e sull'utilizzo di Cartes du Ciel.
Sotto sono raffigurati i due principali pianeti (in quanto a dimensioni) come apparivano il 29 settembre 2005 nel campo di una webcam Vesta SC3 a diverse focali di ripresa.

in quel periodo distava 4,78 UA
il suo diametro apparente era di 41,2"

Giove:
F=900
F=3600
distante 9,66 UA
diametro apparente 17,2" (senza anelli)
Saturno:
F=3600
F=5400

Quale focale usare per l'alta risoluzione?

In base alla formula di Raleygh ed al criterio di Nyquist, si può applicare la seguente formula che indica qual'è la focale di campionamento minima da utilizzare con un determinato sensore ed una determinata focale. Del sensore è necessario conoscere le dimensioni del pixel (in mm), del telescopio il diametro dell'obbiettivo (sempre espresso in mm). Usando focali inferiori a quella ricavata dalla formula, si perdono delle informazioni e non tutti i dettagli vengono registrati. Naturalmente altri fattori, come il seeing sfavorevole, possono contribuire a peggiorare la definizione delle immagini.

Dpix rappresenta le dimensioni del pixel in mm
Do è il diametro dell'obbiettivo sempre in mm
Feq = Dpix * Do * 2980
Per il 114/900 e la Vesta SC3 vale:
2514 è la focale minima per sfruttare il potere risolutivo del nostro telescopio
Feq= 0,0074 x 114 x 2980 =

La formula per il calcolo della Focale equivalente in proiezione d'oculare

La proiezione d'oculare è il metodo più economico per ottenere focali elevate. E' necessario costruirsi un adattatore da interporre tra il piano focale dell'oculare ed il piano del sensore. I tipi di oculari più adatti allo scopo sono quelli ortoscopici. La formula che dà la Feq è la seguente:

Feq = Ft (d - Fo) / Fo Ft -- è la focale del telescopio (in mm)
d -- è la distanza tra oculare e sensore (in mm)
Fo -- è la focale dell'oculare (in mm)
Approfondimento
Dalla formula qui sopra si ricava quella che ci dà indicazioni sulla lunghezza del tubo di prolunga necessario per ottenere una determinata Focale equivalente:
Fo -- focale dell'oculare (in mm)
Feq -- focale equivalente che si vuole raggiungere (in mm)
Ft -- focale del nostro telescopio (in mm)

d -- distanza tra CCD e lente oculare (in mm)

Un adattatore per proiezione d'oculare può essere tranquillamente costruito utilizzando uno spezzone di tubo in plastica per impianti idraulici come quello mostrato in figura.
Questo adattatore è composto da due parti per poter essere utilizzato con diversi fattori di ingrandimento. Il corpo principale è costituito da un pezzo di tubo di plastica da 1,5" (31,8 mm) di diametro interno, il secondo è un adattatore ricavato da un altro tubo in ottone rivestito con del nastro isolante in modo da portare il diametro esterno a 31,8 mm. Il secondo tubo accoglie da un lato la webcam e dall'altro può scorrere all'interno dell' adattatore principale che, a sua volta, viene inserito sull'oculare. Gli inevitabili giochi presenti inizialmente tra i vari elementi vengono compensati con del materiale di guarnizione (feltro, ancora nastro isolante...) che assicura alla fine una sufficiente rigidità a tutto l'insieme pur permettendo ancora la possibilità di regolare la distanza oculare-sensore. E' importante che l'asse perpendicolare al centro della superficie del sensore sia nell'asse ottico.
Questa immagine è il risultato di una ripresa eseguita con la tecnica della proiezione d'oculare utilizzando l'adattatore descritto. Non possedendo oculari ortoscopici ho utilizzato un Ploessel da 10 mm di focale. La focale equivalente raggiunta è F = 4800
Giove ripreso il 15 maggio 2005

Celestron 114/900, Vesta SC3, EQ2 autoguidata
somma di 300 immagini elaborate con IRIS
maschera sfuocata + wavelet

La formula per il calcolo della focale equivalente con Barlow ed Extender :

Se il fattore di moltiplicazione della Barlow che abbiamo non è sufficiente è possibile aumentarlo inserendo tra Barlow e sensore della webcam un extender in modo da aumentare ulteriormente la distanza tra il CCD e la lente. Prima d'indicare la formula da utilizzare, per determinare la lunghezza della prolunga che ci serve, è necessario considerare qual'è la relazione che lega il fattore di moltiplicazione e la focale della Barlow. La formula generica che dà il fattore di moltiplicazione è la seguente:

M -- è il fattore di moltiplicazione
D -- è la distanza tra la lente della Barlow e la superficie del CCD
Fb -- è la lunghezza focale della Barlow . Ha segno negativo ma qui va usato il valore assoluto
Da qui è possibile ricavare Fb (focale Barlow) che ci servirà in seguito. Fb non viene mai indicata tra le caratteristiche, è quindi necessario ricavarla.
M -- è noto **
D -- và misurata (in mm) . Non è proprio semplice determinare l'esatta distanza tra la lente ed il sensore CCD, ma con calibro ed un po' di attenzione l'impresa non è impossibile.
Un altro modo per calcolare Fb è il seguente:
L -- misura in mm della parte della Barlow che (una volta inserita) sporge dal portaoculari
M -- fattore di moltiplicazione della Barlow
Ora che conosciamo Fb possiamo determinare la lunghezza da dare all'Extender per raggiungere la focale equivalente desiderata:
T -- Tiraggio, è la lunghezza in mm da dare all'Extender
Feq -- è il valore (in mm) di focale che vogliamo raggiungere
M -- è il fattore moltiplicativo della nostra Barlow
Fb -- è la lunghezza focale (in mm) della Barlow. Ha segno negativo ma qui va usato il valore assoluto
** Approfondimento


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