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L'Osservatorio è aperto tutti i sabati dalle ore 21.15, se non diversamente specificato nel calendario.

Foto astronomica del giorno

Astronomy picture of the day

Stars and Dust in Corona Australis

Camera CCD

Camera CCD

Negli ultimi dieci anni la tecnologia elettronica ha permesso di sviluppare un supporto fotografico elettronico chiamato CCD, ovvero Charge Coupled Device. Il CCD è una sorta di pellicola fotografica elettronica, è un sistema elettronico alimentato da corrente, che pertanto si può definire attivo, quindi risolve il problema della saturazione. Il CCD dispone di energia proveniente dall'esterno pertanto reagisce alla luce incidente senza perdere sensibilità, ovvero è un elemento lineare, con una certa approssimazione. Illuminando il CCD per il doppio del tempo si ottiene il doppio dell'informazione fotografica, in queste condizioni i tempi di esposizione sugli oggetti nebulari si riduce notevolmente. Tuttavia si preferisce utilizzare ancora tempi lunghi, grazie alla mancanza di saturazione usando tempi lunghi si ottengono immagini estremamente più ricche di informazioni rispetto al metodo tradizionale.

La fotografia eseguita con un CCD è a tutti gli effetti un numero, e su di esso si può definire un'algebra; nonostante sembri un concetto bizzarro, è effettivamente possibile sommare, sottrarre, moltiplicare immagini, è inoltre possibile eseguire operazioni matematiche più complesse sulle immagini, ad esempio applicare filtri, maschere e comporre mosaici.

La dotazione dell'osservatorio astronomico di Soresina comprende software e dispositivi elettronici elencati di seguito.

La camera CCD vera e propria è una Starlight Xpress Ltd MX7-C definita come high resolution one shot color, ovvero camera ad alta risoluzione che permette di ottenere immagini a colori con una singola esposizione. Questo tipo di camera è stato scelto in funzione degli oggetti celesti che meglio si prestano ad essere studiati nella località dell'osservatorio astronomico, infatti per la persistente umidità dell'aria, per la posizione nel pieno centro abitato e conseguente inquinamento luminoso gli obiettivi dei nostri studi sono i pianeti, il Sole e la Luna, che devono essere fotografati in alta risoluzione e che sono intrinsecamente luminosi.

L'alta definizione della camera è assicurata dalla struttura del chip fotosensibile, ovvero dell'elemento fotosensibile che costituisce la pellicola elettronica sulla quale la luce incide. Il circuito sensibile è un Sony Exview CCD composto da 752 x 582 elementi fotosensibili, detti pixel, ciascuno di area pari a 6.5 x 4.8 micrometri.

La camera può fare immagini a colori in una sola esposizione perchè il chip sensibile è ricoperto con una matrice di filtri colorati che si sovrappongono ai pixel creando una opportuna maschera. Il sensore CCD raccoglie la luce proveniente ad esempio da una stella e la converte in carica elettrica accumulata e poi scaricata, la misura della carica elettrica consente di stimare la quantit├á di luce che ha inciso il sensore e quindi formare l'immagine. Questo fenomeno genera immagini in bianco e nero; l'equivalente a colori, necessariamente falsi colori, si ottiene con esposizioni multiple ciascuna attraverso un filtro colorato di diversa tonalità e successiva elaborazione. La maschera di filtri presente sul sensore e il software di controllo consente di ottenere un'immagine a colori con una sola esposizione.

La camera CCD viene alimentata con un alimentatore appositamente fornito e si interfaccia con un PC, dove il software dedicato consente di ricevere le immagini, gestire la camera stessa e l'autoguida.

Autoguida

I tempi di esposizioni necessari a riprendere una galassia o una nebulosa tramite CCD sono notevolmente minori degli equivalenti su pellicola o lastra. Tuttavia i tempi di ripresa si mantengono lunghi, per quanto riguarda gli oggetti del cielo profondo, in modo da ottenere il massimo di informazioni possibile. La grande definizione dell'immagine CCD costringe l'operatore a mantenere l'oggetto ben fermo nel campo di vista, e ciò implica l'adozione di telescopi con un inseguimento preciso. Allo stato attuale i motori che governano l'inseguimento degli oggetti per compensare la rotazione terrestre, non assicurano una ripresa accettabile per più di alcuni minuti.

La camera CCD a disposizione del Gruppo Astrofili può comunicare con i motori della montatura del telescopio e governarne i movimenti. Il sensore riprende l'immagine e misura la posizione dell'oggetto nel campo di fotografia alternativamente, ad ogni deriva dell'oggetto corrisponde una reazione del sistema camera-motori che riporta 'oggetto nella giusta posizione agendo sul movimento della montatura, in questo modo l'inseguimento è corretto anche per tempi molto elevati.

Il modulo autoguida Starlight Xpress S.T.A.R. 2000 Interface Module si installa come un ponte tra la camera CCD e il PC, deve essere addestrato ai tempi di reazione della montatura del telescopio tramite una procedura opportuna, ma questa operazione si esegue una volta sola, a patto di lavorare sempre con la stessa montatura.

Software

Il controllo della camera, dell'autoguida, la ripresa delle immagini e la loro elaborazione vengono eseguite tramite il sofware Astroart distribuito dalla MSB Software.

Per approfondimenti circa la tecnica CCD visitate l'osservatorio astronomico di Soresina!