Scegliere la giusta camera per astrofotografia del profondo cielo può sembrare complesso. In questo articolo, attraverso esempi pratici, esploreremo come selezionare una camera astronomica capace di catturare i dettagli più deboli di galassie, nebulose e ammassi stellari con lunghe esposizioni. Queste camere si differenziano da quelle utilizzate per la fotografia planetaria e lunare, che registrano tipicamente brevi sequenze video. Le camere per astrofotografia del profondo cielo sono solitamente raffreddate: integrano un sistema a celle di Peltier che mantiene il sensore a una temperatura bassa e stabile, riducendo il rumore termico e migliorando la qualità complessiva dell’immagine.

 

 

Parametri fondamentali per scegliere una camera per astrofotografia del profondo cielo

Prima di confrontare i modelli, vediamo alcuni concetti tecnici essenziali:

– Potere Risolutivo: è la minima distanza angolare (in secondi d’arco) a cui due oggetti possono essere distinti come separati e dipende dal diametro del telescopio. Si calcola con la formula a= 120 / D dove “a” dove a è la risoluzione in secondi d’arco e D è il diametro del telescopio in millimetri.

– Seeing: indica l’insieme dei fenomeni atmosferici (turbolenza, umidità, inquinamento luminoso) che degradano la qualità dell’immagine, sia visuale che fotografica.

– Campionamento: è uno dei parametri più importanti nella scelta di una camera per astrofotografia del profondo cielo. Descrive quanti secondi d’arco del cielo vengono registrati da ogni pixel del sensore.

Se possiedi già un telescopio, la scelta della camera dipende fortemente dalla dimensione dei pixel del sensore, che determina il corretto rapporto di campionamento.

 

 

Il campionamento

Consideriamo un esempio pratico con il Takahashi FSQ-85, che ha un diametro di 85 mm e una lunghezza focale di 450 mm. Il suo potere risolutivo è: a=120/D, risultando in 120/85 = 1.41 secondi d’arco. Secondo il principio di Nyquist, la dimensione dei pixel del sensore deve coprire più della metà del più piccolo dettaglio che il telescopio può risolvere. Ogni pixel dovrebbe quindi registrare un’area di cielo pari a circa 1,41/2 = 0,7 arcsec.

Per calcolare il campionamento, utilizziamo la formula:

C = (206265 x d) / L

dove:

• ( L ) = lunghezza focale del telescopio in millimetri

• ( d ) = dimensioni dei pixel del sensore in millimetri

• ( C ) = valore di campionamento in secondi d’arco

• 206265 = fattore di conversione da radianti a secondi d’arco

 

Se analizziamo una camera con sensore Sony IMX571, che ha pixel da 3,76 µm, otteniamo:

(206265 x 0.00376) / 450 = 1.72 arc

Questo valore è superiore al teorico 0,70, quindi stiamo sottocampionando l’immagine: la camera non registra tutti i dettagli che l’ottica può fornire.

Tuttavia, nella realtà entrano in gioco le condizioni di seeing, ovvero la turbolenza atmosferica che distorce la luce prima che raggiunga lo strumento. In zone con seeing medio, il campionamento ideale si colloca tra 1,5 e 2 arcsec/pixel. Pertanto, il valore di 1,72 arcsec/pixel fornito dal sensore IMX571 è perfettamente in linea con le condizioni di seeing tipiche, rendendolo un ottimo abbinamento per il Takahashi FSQ-85.

Se invertiamo la formula per trovare l’intervallo ideale di dimensione dei pixel per il nostro telescopio:

d = (L x C) / 206265

1) con 1,5 arc/sec: (450 x 1,5) / 206265 = 3,3 micron

2) con 2,0 arc/sec: (450 x 2) / 206265 = 4,4 micron

Quindi, la migliore camera per astrofotografia del profondo cielo per questo telescopio dovrebbe avere pixel compresi tra 3,3 e 4,4 µm.

 

Altri parametri importanti nella scelta di una camera per astrofotografia del profondo cielo: tipo di sensore – colori o monocromatico

Le camere per astrofotografia del profondo cielo possono montare sensori a colori o monocromatici: i sensori a colori producono direttamente immagini a colori e sono più semplici da usare; i sensori monocromatici richiedono filtri (come set LRGB o narrowband) e un’elaborazione più complessa, ma offrono maggiore sensibilità, permettendo di catturare strutture più deboli con tempi di esposizione inferiori. Le camere monocromatiche consentono inoltre di utilizzare filtri a banda stretta (H-alpha, OIII, SII), che aumentano notevolmente il contrasto delle nebulose anche in presenza di inquinamento luminoso.

 

 

Se fotografi da un sito buio, puoi scegliere una camera a colori con filtro a banda larga. Se scatti da una zona con forte inquinamento luminoso, una camera monocromatica offrirà risultati superiori. Per questo motivo, la maggior parte degli astrofotografi esperti preferisce i sensori monocromatici, nonostante la loro maggiore complessità d’uso.

 

Altri parametri importanti nella scelta di una camera per astrofotografia del profondo cielo: dimensioni del sensore

A parità di lunghezza focale, un sensore più grande offre un campo visivo più ampio, ideale per inquadrare nebulose o galassie estese. Tuttavia, le camere con sensori più grandi sono anche più costose. È inoltre importante abbinare il sensore all’area corretta del telescopio. Ad esempio, utilizzare un sensore full frame (43 mm di diagonale) con un telescopio che corregge solo 20 mm porterà a stelle allungate ai bordi. Il Takahashi FSQ-85, invece, offre un campo corretto di 44 mm, quindi è perfettamente compatibile anche con sensori full frame per astrofotografia del profondo cielo.

 

 

Camere per astrofotografia del profondo cielo: conclusioni

Scegliere la migliore camera per astrofotografia del profondo cielo significa trovare il giusto equilibrio tra la lunghezza focale del telescopio, la dimensione dei pixel del sensore e il tipo o la dimensione del sensore stesso. Comprendere queste relazioni ti permette di scegliere la camera per astrofotografia del profondo cielo più adatta alle tue condizioni di osservazione e ai tuoi obiettivi, sia che tu voglia catturare l’immensità di una nebulosa, sia i dettagli di una galassia lontana.