Appunti per un'eclissi mancata

Astronomia
Montatura CG5 e riprese fotografiche a grande campo 2

Ieri notte c'è stata un'eclissi totale di Luna, l'ultima prima del 21/12/2010, e per il maltempo me la sono persa! Mi ero preparato a fare una ripresa originale come questa, in cui l'inquadratura è centrata sull'ombra della Terra, ma il Cielo è stato ed è rimasto totalmente nuvoloso... e non ho potuto far nulla!
Visto che ci sono rimasto un po' deluso, almeno vi racconto come mi ero preparato e la tecnica che intendevo usare, almeno saremo preparati per la prossima eclissi totale di Luna...

Preparazione "teorica"

Come per qualsiasi fenomeno astronomico, i punti di partenza sono sempre 2: le effemeridi e le mappe celesti, che ci dicono quando e dove guardare. Io mi affido sempre all'Almanacco Astronomico dell'UAI, sempre preciso e completo, insieme a XEphem, uno dei software di astronomia più sofisticati e potenti che io conosca. Un altra ottima fonte di informazione sono le riviste specializzate, come Coelum, Nuovo Orione, l'Astronomia, le Stelle (citate tutte per par condicio!).
Mi sembra superfluo dirlo, ma guardando le effemeridi bisogna sempre far caso all'ora di riferimento utilizzata per i dati: è l'ora dell'Europa Centrale (TMEC), l'ora legale (TMEC+1) o è l'ora universale (UT o UTC = TMEC - 1)? Anche agli astrofili più navigati capita a volte di distrarsi, leggere un'orario senza far caso al riferimento, e perdersi il momento giusto per l'osservazione!

Nonostante le mappe fornite da Almanacchi e riviste siano spesso esplicative e più che sufficienti per l'osservazione visuale e per fotografare una per una le varie fasi delle eclissi, non sono però abbastanza "informative" se vogliamo fare riprese che includano l'intero fenomeno, come la strisciata (impossibile da fare in città a causa dell'inquinamento luminoso) o come le pose multiple simili a quella citata in apertura di questo post. Ci servono mappe personalizzate, che ci permettano di fare misure o almeno di prevedere come sarà l'aspetto dell'eclissi nel nostro strumento, magari per aiutarci a scegliere l'obiettivo o la focale da utilizzare per le riprese.
Visto che il mio obiettivo era scattare una sequenza di fotografie centrate sul punto antisolare (il centro dell'ombra della Terra), per dimostrare il moto della Luna rispetto alle stelle e mostrare le dimensioni apparenti dell'ombra della Terra, ho usato XEphem per generare questa mappa che potete scaricare (PDF, 29 kb).

Due parole su come leggere questa mappa.

Lo so, guardando la mappa non è evidente, ma tutto il fenomeno avviene nella costellazione del Leone, vicino alla stella Regolo.

Il cerchio più grande indica la penombra della Terra, mentre il cerchio concentrico un po' più piccolo indica l'ombra della Terra. I 5 cerchi di uguale diametro rappresentano i dischi lunari nelle varie fasi dell'eclissi. Il cerchio pieno, come avrete già immaginato, rappresenta la Luna nella fase di centralità dell'eclissi.

La linea con indicati i punti indica il cammino della Luna in Cielo, con contrassegnate le varie posizioni ogni mezz'ora. Chiaramente, le posizioni successive alle 6:50 non saranno osservabili, perché a quell'ora la Luna sarà tramontata e il Sole sarà sorto. Contrariamente a quanto scritto sotto la mappa, i tempi indicati sono in ora locale e non Tempo Universale (UTC).

Nella mappa sono indicate le stelle sino alla magnitudine 6. Le magnitudini sono indicate tra parentesi accanto alle stelle, come d'uso, senza il punto decimale: il primo numero indica la magnitudine e il secondo i decimi di magnitudine.

La griglia sovrimpressa è quella equatoriale: Ascensione Retta e Declinazione. Il rettangolo che si vede al centro e che circonda ombra e penombra è il campo visivo che si avrebbe con una macchina fotografica di focale equivalente a 350 mm (l'obiettivo che avrei usato per riprendere l'eclissi). Il campo visivo è di questo obiettivo è di circa 4°x3°.

Bene, dalla mappa ho determinato quale sarebbe l'aspetto della foto finale se facessi uno scatto ogni ora. Il passo successivo, per non fare pasticci al momento dell'osservazione, è preparare una tabella con indicate le impostazioni da usare per le varie riprese. Non possiamo infatti usare lo stesso tempo di posa per tutte le fasi dell'eclissi: durante un'eclissi la Luna perde diverse magnitudini e diventa molto meno luminosa rispetto alla Luna piena.

Per questo ho fatto riferimento alla "letteratura", cioè il vecchio ma sempre utile manuale di Fotografia Astronomica di Walter Ferreri, alcune riviste degli anni passati e soprattutto le mie riprese delle eclissi lunari degli anni passati. In questo modo ho messo insieme questa tabella comparativa delle impostazioni da usare, con indicati come riferimenti i dati del libro e dell'eclissi del 2007, mentre le colonne sotto la dicitura "eclissi 2008" saranno le impostazioni da usare per le riprese attuali.

Chiaramente, per ogni scatto avrei fatto un bracketing +1/-1 EV, per assicurarmi di avere comunque un buono scatto. Nessun problema di mosso: la fotocamera andrà su una montatura equatoriale (di più in proposito tra pochissimo).

Preparazione "pratica" ed equipaggiamento

La prima cosa è il sito osservativo: un'eclissi totale di Luna dura 4 ore, e il sito che scegliamo per le riprese non deve solo permetterci di osservare il fenomeno senza ostacoli, ma dovrebbe anche darci un sufficiente rifugio dal freddo e dall'umidità notturna, non vorremo mica rimanere surgelati? Facciamo un sopralluogo, verificando che l'eclissi sarà interamente osservabile dal sito scelto, e che potremo starci 4 ore senza inconvenienti. Pensiamo anche ai generi di conforto: tè o caffè caldo, cioccolato, coperte o quel che preferiamo (da evitare gli alcoolici, producono vasodilatazione e fanno perdere calore al corpo).

Ok, ora che ci siamo assicurati la nostra sopravvivenza ;-) passiamo all'equipaggiamento per la ripresa.

Innanzi tutto la macchina fotografica, con un obiettivo della giusta focale. Io avrei usato la mia digicam Nikon Coolpix 8800, e avrei regolato lo zoom al massimo, in modo da ottenere una focale equivalente da 350mm. Per fare una sequenza centrata sull'ombra della Terra ci serve mettere la macchina fotografica su una montatura equatoriale motorizzata in AR, correttamente stazionata, in grado di puntare le coordinate del punto antisolare (che ho ottenuto da XEphem, ovviamente non è un punto visibile in Cielo) e di inseguire decentemente per 4 ore. Insomma, l'equipaggiamento minimo per fare riprese astronomiche senza telescopio ma con inseguimento.

Le borse con l'equipaggiamento pronto per la serata La fotografia (clicca per ingrandire) mostra l'equipaggiamento pronto per l'osservazione (mai fatta, sic!). Il treppiedi della mia montatura Celestron CG5, la borsa della montatura, la borsa della digicam, un accumulatore da 12 V e una borsa per tutto il resto.

L'equipaggiamento in vista Questa seconda foto (clicca per ingrandire) mostra tutto l'equipaggiamento che avrei usato (da sinistra veso destra): tabella e mappa, cercatore 9x50, accumulatore 12 V per i motori della montatura, piastra porta oggetti della montatura Celestron CG5, barra a cora di rondine geoptik su cui sono fissati il supporto ad aggancio rapido del cercatore e una testa di treppiedi fotografico per orientare la camera (di più in proposito tra poco), contrappeso da 2 kg riciclato da un 114 (un amico con un tornio ha allargato il foro per adattare questo contrappeso alla CG5, il contrappeso originale della CG5 è di 5kg e sarebbe eccessivo), tocia a LED rosso e torcia a LED bianco (preferisco le torce a LED perchè fanno più luce e consumano meno, così consumo meno batterie e non mi abbandonano nel bel mezzo di una serata osservativa), iPod Shuffle (pieno zeppo di musica dei Led Zeppelin e dei Dream Theater per ingannare il tempo e tenersi svegli), treppiedi della montatura, macchina fotografica digitale Nikon Coolpix 8800, montatura CG5 con cannocchiale polare e sistema di puntamento Nexstar e tutti i cavi necessari, una pila di riserva per la digicam e bussola (non si vedono, ma sono là).

Il setup per riprese a grande campo con montatura equatoriale e macchina fotografica Ecco invece un'immagine della montatura (anche qui clicca per ingrandire), digicam e tutto il resto montati come per le riprese.

Prima di montare la barra a coda di rondine con digicam e cercatore, si allinea la montatura con l'aiuto del cannocchiale polare.

Come vedete, alle due estremità della barra a coda di rondine, a 90° rispetto ad essa, andrebbero fissati cercatore e macchina fotografica. Prima di iniziare le riprese bisogna allinearli, e si punta la macchina fotografica verso un oggetto terrestre lontano e facile da identificare, si zoomma al massimo (magari sfruttando anche lo zoom digitale se disponibile) in modo da centrare nel mirino il riferimento nel miglior modo possibile, e poi si allinea il cercatore alla digicam, usando le viti di regolazione per portare il riferimento al centro del crocicchio del cercatore.

Il cercatore 9x50 fornisce un buon ingrandimento e il generoso diametro ci permette di vedere anche stelle deboli, e se vogliamo possiamo considerarlo come un piccolo telescopio. Lo usiamo per eseguire la procedura di allineamento a due stelle del sistema Nexstar (molto utile per puntare rapidamente le coordinate del punto antisolare). Se volessimo fare riprese di campi stellari, lo potremmo usare per identificare e puntare oggetti che difficilmente sarebbero visibili attraverso il mirino della macchina fotografica.

Un'altra vista del setup per riprese a grande campo con montatura equatoriale e macchina fotografica Un'altra foto della strumentazione (puoi ancora cliccare per ingrandire), dal lato della montatura normalmente rivolto a Nord. Si vede subito che la montatura Celestron CG5 è più che sovradimensionata per riprese di questo tipo.

Vorrei farvi notare un dettaglio che non è immediato, e che però è importante considerare prima di fare riprese. Usando la testa da treppiedi fotografico, ho inclinato la macchina fotografica di 90°. Perché?

Perchè in questo modo faccio corrispondere il lato lungo del fotogramma alla direzione Est-Ovest, esattamente come indicato nella mappa. OK, non è intuitivo, non si vede subito, ma se volete fare riprese fotografiche e montate la vostra macchina fotografica sulla vostra montatura equatoriale dovrete anche considerare come sarà l'inquadratura, e questo chiaramente dipende dal soggetto della ripresa. Provate a muovere la montatura mentre guardate nel mirino della macchina per capire com'è orientata l'inquadratura.
Nel mio caso, un eclissi è un fenomeno che si svolge per lo più in direzione Est-Ovest, e dunque mi sarebbe servito orientare la camera in quella direzione. Per far questo l'ho girata di 90°, semplicemente usando una testa di treppiedi fotografico (se ne trovano nei negozi di fotografia anche per meno di 30 euro, bisogna solo far attenzione alla filettatura alla base, ed eventualmente procurarsi nello stesso negozio una vite apposita, visto che il passo usato per questi apparecchi è in pollici).

A proposito, sì, i cerchi che si vedono all'interno dell'obiettivo della macchina fotografica sono i cerchi di Newton, resi visibili dal flash.

L'elaborazione

Su questo punto non dirò molto. L'idea fondamentalmente è compositare i vari scatti al fine di ottenere un'unica immagine che mostri le fasi del fenomeno e le dimensioni dell'ombra terrestre, come questa.
Fondamentalmente la tecnica da usare è simile a quella descritta per l'eclissi di Sole del 2006, con la differenza che stavolta avrei solo 10 foto da combinare, e che non sarebbe strettamente necessario ricorrere a script con ImageMagick, ma la cosa sarebbe ancora fattibile con Gimp.

Mi sono perso l'eclissi, ma spero almeno che gli appunti in questa pagina possano essere utili per altre riprese astronomiche. Il setup descritto è infatti utilizzabile per qualsiasi tipo di riprese astronomiche a grande campo con obiettivi normali o teleobiettivi che richiedano inseguimento.
Ad esempio, fotografie di costellazioni o di regioni della Via Lattea o riprese di sciami meteorici centrate nel radiante.

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