NGC281 - La Nebulosa Pacman
L'astrofotografia ai tempi del Covid

In un periodo di confinamento, distanza sociale e generale "lockdown", divenuto a questo punto "storico", è venuta a mancare a molti la possibilità di spostarsi verso cieli bui, lontano dai centri abitati; per l'astrofotografo medio, privo di blasonate postazioni remote e col solo cielo urbano disponibile sopra la testa, il problema è serio, anche se parzialmente risolvibile, a patto di avere una strumentazione "matura" ed un setup che per sua natura si presti ad un utilizzo specifico. Tre "trucchi" in particolare, possono essere determinanti per continuare a praticare astrofotografia con un certo profitto: riprendere con focali lunghe per ridurre il problema dei gradienti, utilizzare filtri a banda stretta come l'Ha, l'OIII e l'SII, ed aumentare considerevolmente il tempo d'integrazione totale, dedicato ad ogni soggetto ripreso, per massimizzare le possibilità di elaborazione.

Conscio di non poter fare programmi a medio-lungo termine e impossibilitato anche solo ad immaginare uscite campagnole, magari ripetute per più notti, ho cercato un soggetto che potesse essere ripreso sfruttando tutti e tre i trucchi di cui sopra: una nebulosa di dimensioni adatte ad una focale di 1500 mm circa (il mio C9.25 con apposito riduttore), che emetta nello spettro a banda stretta, e ben posizionata nel cielo di Dicembre per essere ripresa nel corso di più serate, senza dovermi preoccupare della sua altezza sull'orizzonte. L'astrofotografo DEVE imparare a pianificare ogni cosa, lo si capisce presto.

Come il titolo di questa pagina "spoilera" fin da subito, ho scelto di riprendere NGC 281, la "Nebulosa Pacman", così chiamata per la sua forma, che ricorda in modo evidente il personaggio del famoso videogioco. Ho prestato molta attenzione all'inquadratura (che avrei dovuto mantenere per diverse settimane), ed ho impostato esclusivamente pose da 300" a gain 300 sulla ASI 1600MM-PRO, per garantire un buon compromesso tra profondità di posa e saturazione delle stelle più luminose. Da lì tutto si sarebbe basato sulla mera quantità di scatti: volevo un'immagine che potesse essere elaborata in maniera "decisa", con un rapporto SNR (Signal to Noise Ratio) quanto più possibile elevato, che garantisse un bel contrasto finale rispetto al fondo cielo. In particolare volevo una componente OIII evidente e senza compromessi, ben presente, che tenesse testa alla consueta predominante dell' Ha in fase di bilanciamento dei colori: ho scelto quindi, per diverse notti senza Luna, di dare la precedenza proprio all'OIII, sempre e comunque, ammassando una posa dopo l'altra. Ho iniziato le riprese il 7 Novembre, ed ho continuato l'8, il 14 ed il 18; poi a Dicembre, il 13, 14 e 15. Se sorgeva la Luna, e solo in quel caso, iniziavo a riprendere in Ha, a cui ho dedicato in esclusiva solo due notti aggiuntive, il 22 e 23 Dicembre. Un totale di circa 460 scatti, di cui solo una ventina buttati per errori di autoguida: vista la focale, sono molto soddisfatto del risultato.   

Il risultato dell'integrazione con il filtro Ha da 7 nm  - 140x300" per un totale di quasi 12 ore d'integrazione

La risultante dell'integrazione con il filtro OIII da 6.5 nm - 300x300" per un totale di 25 ore d'integrazione

Il canale Ha, nonostante sia stato "trascurato" rispetto al canale OIII, è risultato estremamente pulito, con un altissimo rapporto SNR, tanto da consentire l'uso di un leggero filtro di deconvoluzione per mettere in risalto i dettagli più fini e ridurre il diametro stellare; per evitare artefatti e mantenere il proposito iniziale di estrema pulizia ho trovato sorprendentemente utile l'interfaccia Camera Raw di Photoshop, che mi ha permesso di gestire bene il rapporto tra nitidezza e rumore in fase di stretching, facendomi di fatto tralasciare strumenti molto più specifici. Purtroppo non esiste un worflow che vada bene per tutti i soggetti astronomici, e un po' di sana sperimentazione (dopo svariati tentativi) può portare a risultati sorprendenti. 

Il canale OIII, debolissimo o assente nelle zone periferiche della nebulosa, ha sicuramente giovato molto delle 25 ore d'integrazione totali, ed anzi avrei potuto (e voluto) andare oltre. Le considerazioni in merito a quanto ne valesse la pena le lascio per ultime. In questa ripresa ho cercato di "spingere" maggiormente, in modo molto selettivo, solo le regioni più intense per non rovinare le regioni che di OIII non avevano praticamente nulla.

Ho combinato Ha ed OIII in rapporto 75/25 per generare un canale verde sintetico, secondo la tradizionale tecnica bicolore ed il risultato mostra chiaramente che, almeno con la mia strumentazione, dovrei SEMPRE prediligere l'integrazione dell'OIII. Purtroppo si rendono evidenti anche gli aloni prodotti dal filtro Optolong OIII da 6.5 nm, eliminabili (teoricamente) solo con filtri di qualità più elevata...ma molto più costosi.

Una prima versione della bicolore Ha-OIII, con leggera correzione del colore

Giocare 37 ore filate...a Pacman!

Non è mia abitudine produrre immagini con colori molto saturi; essendo poi piuttosto pignolo in termini di rumore accettabile, evito anche di forzare con lo stretching laddove non è il caso, preferendo riprese più morbide e naturali ma anche più pulite. Credo di poter affermare che questa è la prima volta che non ho saputo trattenermi, complice un file in grado di perdonare dei bei "maltrattamenti". Sicuramente quando si utilizzano filtri narrowband non si cerca una precisione "scientifica" nella rappresentazione, ma piuttosto si cerca una definizione e separazione ben marcata tra le varie strutture gassose, o tra le nubi oscure ed il fondo cielo. Dopo svariati tentativi poco soddisfacenti, ho finalmente  lavorato nel modo giusto: "giusto" per me, sia chiaro.

Il risultato finale, dopo svariate versioni, con rimozione gradienti residui, saturazione più marcata e fondo cielo "al punto giusto" 

Integrazioni extra-lunghe: ne vale la pena?

Mi ero ripromesso di non farmi tentare da altri soggetti, di non iniziare ad elaborare prima di avere integrato tanto, tantissimo segnale...e non ho esattamente mantenuto la parola: ho elaborato fino ad un risultato finale, o quasi, almeno in tre fasi diverse, quando potevo contare su 8-9 ore totali, poi su circa 20...ed infine utilizzando tutte le 36 ore finali. 

Ed ho fatto bene. Perché ho potuto vedere, mentre il progetto andava avanti e si concretizzava, come l'immagine finale evolveva, in termini di risoluzione, di rumore, e di capacità di sopportare elaborazioni più spinte; integrando quelle molte ore in più credevo che l'effetto immediato sarebbe stato quello di abbattere il rumore nelle regioni più deboli: in realtà ho notato (anche più evidente) un'aumento di risoluzione nelle nebulose oscure, tanto da farmi utilizzare l'"artiglieria pesante" (la deconvoluzione) almeno sul canale Ha. Generalmente, quando si fa fotografia deep-sky, si sommano 10, 30, 50 pose; quando le pose diventano centinaia si ottengono benefici diversi utilizzando un'elaborazione diversa.

Avrebbe avuto senso andare avanti?

Secondo me si, ma con criterio! La matematica che sta dietro al concetto di stacking, SNR, integrazione totale e per singola posa parla chiaro: per avere ulteriori migliorie dopo numerosi light frames acquisiti  è necessario acquisire un ulteriore enorme numero di frames, e la ulteriore riduzione rumore tende a zero in modo asintotico ed inesorabile. Andare avanti non serve a nulla, quindi? Si e no. Nelle regioni più luminose, dove è già stato raggiunto un elevato SNR non avremo un incremento evidente. Ma nelle regioni più deboli di un soggetto esteso, per quanto tedioso ed impegnativo (anche dal punto di vista del software di stacking), andare oltre potrebbe avere senso. 

Se ne vale o meno la pena, sta comunque all'astrofotografo stabilirlo, in base a quante notti buone vuol dedicare al soggetto ripreso, tenendo la strumentazione "bloccata" per settimane o mesi, e perdendo di riprendere altri soggetti dello stesso periodo. Lo si fa in base a ciò che ci si prefigge come risultato finale. Sicuramente una strumentazione rodata ed affidabile è in grado di macinare pose con grande efficienza.

Dipende poi anche dal cielo. Un cielo di città, che offre un elevato inquinamento luminoso e provoca antiestetici gradienti in fase di stretching, si presta davvero bene a questo tipo di approccio, ed il limite massimo di pose realmente utile si innalza davvero molto.

Spingersi tanto avanti nell'integrazione, mi ha permesso di ottenere un'immagine abbastanza godibile anche se visualizzata alle sue dimensioni reali, nonostante il sovra-campionamento insito nel sistema ASI 1600/Celestron C9.25, e di ottenere una ricchezza di dettagli per me nuova: in una parola, qualità d'immagine. Lo Schmidt-Cassegrain Celestron ha un'apertura, quando ridotto, pari ad f/6.3, e certo non eccelle in quanto a luminosità. Oltre a questo, la lunga focale ed il seeing rendono le riprese meno "secche" e nitide rispetto a quelle mediamente ottenibili con un piccolo rifrattore apocromatico. Una nota di merito va alla mia montatura, ben funzionante ma comunque "consumer" (la mia fidata Skywatcher AZ-EQ6GT) che ha lavorato estremamente bene durante tutte le sessioni. In base al mio setup ed alle mie capacità, posso dire di essere stato ampiamente ricompensato. 

La nebulosa oscura al centro dell'ammasso aperto IC1590 - confronto tra la mia ripresa e quella (riquadro a destra) dell'Hubble

Polveri e gas, globuli di Bok ed altre strutture, forse al limite di uno strumento come il C9.25, almeno sotto un cielo urbano

Solo un "arrivederci", per quanto mi riguarda.

In tempi di Covid ho scelto una "linea dura" per continuare a fare astrofotografia dalla città: dedicarmi a pochi, pochissimi soggetti, impegnandomi al massimo in fase di ripresa, e dedicando loro molto più tempo di quanto non facessi prima. La Nebulosa Pacman è stato solo il primo tentativo, ed il risultato (sicuramente migliorabile) mi ha ripagato in pieno. Un inaspettato cambio di setup, un vero e proprio upgrade per il mio C9.25, unitamente ad un maltempo davvero prolungato hanno poi posto uno stop obbligato, altrimenti...chissà...avrei provato ad andare oltre, con dubbi vantaggi.

Conto di tornare a riprendere questo soggetto, magari durante il prossimo inverno, con strumentazione migliore e maggiore esperienza. 

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