Dai un'occhiata alla raccolta di immagini qui sopra. Sono tutte astrofotografie ad alta risoluzione di diversi satelliti artificiali, scattate dal famoso astrofotografo Thierry Legault, utilizzando uno dei suoi telescopi da 10″ e una semplice webcam. Le immagini sono state affinate e ingrandite in modo che sia facile vedere piccole strutture sui satelliti come antenne o pannelli solari.
Come questa, che è sicuramente la Soyuz, con pannelli solari su ogni lato:
Questo oggetto potrebbe essere una navicella spaziale Soyuz? Credito: Thierry Legault
Queste sono immagini davvero fantastiche….
...tranne che Thierry e io non diciamo la verità.
Queste immagini sononondi satelliti, ma sono tutte immagini della stellaVega.
Quello che hai appena visto è un esempio di ciò che Legault chiama 'Bad Astrophotography', una frase che Legault usa in omaggio a Phil Plait e al suo Cattivo blog di astronomia. Fondamentalmente, questo significa che a causa degli artefatti dell'immagine o dell'eccessiva elaborazione puoi essere ingannato, intenzionalmente o meno, nel vedere qualcosa che non è realmente lì.
'In qualsiasi immagine grezza c'è del rumore e se elabori questa immagine troppo forte, il rumore appare e alcune elaborazioni possono trasformare il rumore in qualcosa che sembra un dettaglio, ma non è un dettaglio', ha affermato Legault.
Quindi, proprio come le immagini che sono state propagandate come il Bigfoot su Marte, o anche le immagini sfocate di presunti UFO, a volte le astrofotografie possono sembrare qualcosa che non sono.
'Molte persone non sono consapevoli che un'immagine non è la realtà - è una trasformazione della realtà', ha detto Legault a Universe Today, 'e qualsiasi immagine scattata in condizioni difficili o vicino ai limiti di risoluzione del telescopio, l'immagine è meno e meno affidabile o riflette sempre meno la realtà”.
Molte cose possono causare problemi in astrofotografia:
- turbolenze atmosferiche, che possono distorcere le immagini e persino creare dettagli falsi o far scomparire quelli reali
- l'inevitabile scuotimento del telescopio dovuto al tracciamento manuale, specialmente nell'imaging satellitare
- rumore, la variazione di luminosità o colore nelle immagini, dovuta al sensore e ai circuiti di una fotocamera digitale, o alla diffrazione della luce dal telescopio
Questi problemi possono essere difficili da evitare, a seconda dell'attrezzatura e del livello di abilità. Quindi cosa dovrebbe fare un astrofotografo?
'La soluzione a questi problemi è fare attenzione con l'elaborazione', ha spiegato Legault. 'Ho detto spesso che la persona migliore e più esperta nell'elaborazione delle immagini non è quella che conosce tutte le possibilità di elaborazione, ma la persona che sa quando interrompere l'elaborazione di un'immagine'.
Elaborazione eccessiva
L'eccessiva elaborazione, come più operazioni di levigatura, nitidezza e ingrandimento, o trasformazioni e combinazioni di livelli in Photoshop, può creare falsi dettagli nelle immagini.
I problemi con l'immagine principale in questo articolo di tutti i 'satelliti' - le strutture e i diversi colori che vedi - sono causati principalmente dalla turbolenza atmosferica e dal rumore nelle immagini grezze, combinati con gli effetti del sensore di colore nella fotocamera.
Turbolenza atmosferica
Pensa a come quando guardi una stella che è bassa sull'orizzonte ad occhio nudo, vedi scintillare e talvolta anche cambiare colore, quindi la turbolenza atmosferica può sicuramente avere un effetto sui colori.
Ancora la stella Vega, una serie di immagini messe insieme in un'animazione: sembra essere un satellite durante il suo volo che mostra variazione di dimensione e rotazione apparente. Ma non è. Credito: Thierry Legault.
'Quando osservi una stella attraverso un telescopio ad alto ingrandimento, può diventare ancora più distorta', ha detto Legault. 'Hai picchi, distorsioni e cambiamenti di forma, e una stella che dovrebbe essere una punta o un disco, sfortunatamente, dalla turbolenza si trasforma in qualcosa che è completamente distorto e può assumere molte forme'.
Problemi con l'attrezzatura
Inoltre, ha affermato Legault, combinare le distorsioni con un effetto dei sensori di colore nella fotocamera, chiamato sensore Bayer, può causare ulteriori problemi.
'Per il sensore, hai pixel per gruppi di quattro: uno rosso, uno blu e due verdi in quadrato', ha detto Legault, 'e puoi facilmente immaginare che se l'oggetto è molto piccolo, come una stella molto piccola, il la luce può cadere su un pixel rosso e quindi l'immagine può diventare rossa. Quindi l'immagine della stella è distorta e hai dei picchi che cadono su un pixel di colore diverso'.
E poi l'elaborazione fa il resto, trasformando la turbolenza e gli artefatti della fotocamera in dettagli che possono sembrare reali, ha detto Legault.
Legault ha ricordato un dilettante che, alcuni anni fa, ha pubblicato un'immagine della luna di Saturno, Titano.
'L'immagine conteneva dettagli superficiali e un bordo del disco affilato', ha detto, 'e sembrava abbastanza convincente. Ma sappiamo tutti che Titano è ricoperto da un'atmosfera opaca e uniforme, e i dettagli della superficie non possono essere visti. I dettagli erano in realtà solo artefatti creati da rumore o altri difetti dell'immagine mediante l'eccessiva elaborazione di un'immagine a scarsa risoluzione con più operazioni di upsize, downsizing, sharpening e smoothing'.
Cosa deve fare un astrofotografo dilettante?
Quindi, con sempre più persone che fanno astrofotografia in questi giorni, come possono assicurarsi che ciò che pensano di vedere sia reale?
'Esistono soluzioni come la combinazione di immagini grezze', ha affermato Legault. 'Quando combini 10 o 20 o 100 immagini RAW, puoi ridurre il rumore e l'immagine è più affidabile e meno distorta dalla turbolenza.'
Ad esempio, dai un'occhiata alle immagini della navetta spaziale Discovery qui sotto. Le due immagini a sinistra sono singoli fotogrammi consecutivi, elaborati mediante smoothing (riduzione del rumore), sharpening (wavelet) e sono stati ingranditi 3 volte.
La scoperta della navetta spaziale ripresa in orbita. Credito e copyright: Thierry Legault
La prima e la seconda immagine, sebbene sfocate, sembrano mostrare molti dettagli molto piccoli. Ma quando vengono confrontati insieme o con una combinazione delle 27 migliori immagini della serie (a destra), solo le strutture più grandi sono finalmente comuni.
'La linea luminosa contrassegnata con A non è reale, è un artefatto probabilmente causato dalla turbolenza', ha detto Legault, 'e se fosse un'immagine della stazione spaziale presa durante un'EVA, potrei forse affermare che questo dettaglio è un astronauta, ma sbaglierei. La doppia macchia scura marcata B, potrebbe essere presa per i finestrini sopra l'abitacolo della Discovery. Ma non è reale; se fosse un'immagine della Stazione Spaziale, potrei affermare che sono le finestre della Cupola, ma ancora una volta sbaglierei. In C, le due linee parallele della porta del vano di carico utile sono comuni a entrambe le immagini, ma un confronto con l'immagine giusta, che contiene solo dettagli reali, mostra che non sono reali e che probabilmente sono un artefatto di elaborazione.
Uno degli svantaggi dei sensori di colore è che c'è più rumore nell'immagine, quindi l'immagine è meno affidabile rispetto ai sensori in bianco e nero. Questo è il motivo per cui le telecamere del cielo profondo utilizzano spesso sensori in bianco e nero. E così per l'imaging di satelliti come la Stazione Spaziale Internazionale, Legault utilizza una fotocamera in bianco e nero.
'È più affidabile e non hai bisogno di una telecamera a colori perché la stazione spaziale è incolore, ad eccezione dei pannelli solari', ha detto Legault. “Inoltre, il sensore monocromatico è molto più sensibile alla luce, di 3 o 4 volte. Più sensibile significa che hai meno rumore.”
Consiglio logico
Il consiglio principale di Legault è solo quello di essere logico su ciò che stai vedendo sia nelle immagini grezze che in quelle elaborate.
'Devi guardare l'intera immagine, la coerenza dell'intera immagine e non solo un dettaglio', ha detto. “Se prendo un'immagine che dico ha dettagli sui satelliti di Giove e sulla stessa immagine non riesco nemmeno a vedere la grande macchia rossa su Giove, non funziona, non è possibile. L'immagine deve avere una consistenza complessiva e includere dettagli di un oggetto più grande di quello che ci interessa. Quindi, se vediamo un'immagine in cui qualcuno dovrebbe avere un astronauta e un modulo della stazione spaziale, e un modulo più grande non è visibile o è completamente distorto, c'è un problema.
Il 7 marzo 2011 il braccio robotico della navetta spaziale Discovery viene utilizzato per un'ultima ispezione delle tegole di protezione prima dell'atterraggio sulla missione STS-133. Credito immagine e copyright: Thierry Legault
Un altro consiglio è confrontare la tua immagine con un'altra immagine scattata da qualcun altro: un altro astrofotografo dilettante, un professionista o persino un'agenzia spaziale.
'Se hai una foto della navetta spaziale o della stazione spaziale, ad esempio, puoi confrontarla con una foto reale e vedere se ci sono tutti i dettagli', ha detto Legault.
E se hai ancora domande su ciò che vedi nelle tue immagini, Legault suggerisce anche di pubblicare le tue immagini sui forum di astronomia in modo da poter ottenere l'analisi e le intuizioni di altri astrofotografi dilettanti.
'Quindi, ci sono soluzioni per assicurarsi che i dettagli siano dettagli reali', ha detto Legault, 'e man mano che ti abitui a osservare le immagini grezze e le immagini elaborate, diventerà più facile capire se tutto è reale, se solo una parte è reale , o se quasi nulla è reale.”
Ma il consiglio principale di Legault è di non elaborare eccessivamente le tue immagini. 'Molti dilettanti scattano immagini straordinarie e nitide e utilizzano un'elaborazione delicata e ragionevole in modo che non ci siano artefatti'.
Per ulteriori informazioni e consigli da Thierry Legault, vedere il suo sito web , in particolare il pagine tecniche. Legault ha scritto un articolo dettagliato per il numero di marzo di Sky & Telescope su come visualizzare la Stazione Spaziale Internazionale.
Puoi anche leggere il nostro articolo sull'astrofotografia di Legault, pubblicato il 1 marzo 2012.