{"id":3244,"date":"2010-12-09T00:00:00","date_gmt":"2010-12-08T23:00:00","guid":{"rendered":""},"modified":"-0001-11-30T00:00:00","modified_gmt":"-0001-11-29T22:00:00","slug":"3244","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/3244\/","title":{"rendered":"Come si calcola il seeing di un&#8217;immagine digitale (in scala di grigi) scattata da un telescopio?\r\nHo la possibilit\u00e0 di lavorare sui pixel, confrontarne la distanza e il colore, come dovrei procedere?\r\nGrazie."},"content":{"rendered":"<p>Il lettore non specifica se si tratta di immagini a breve posa (pianeti, sole, luna, stelle doppie) oppure di immagini di cielo profondo. I due casi richiedono tecniche di ripresa radicalmente diverse e presentano problemi pure molto diversi, anche per quel che riguarda il seeing.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" hspace=\"4\" height=\"171\" width=\"249\" vspace=\"4\" align=\"right\" src=\"\/spaw\/image\/astronomia\/diffraction_spikes-star-2.jpg\" alt=\"\" \/>Tuttavia poco importa, per il semplice motivo che calcolare il seeing da una immagine digitale (non importa se ottenuta da un CCD, una webcam o una reflex digitale) non &egrave; pratico. O, per essere pi&ugrave; precisi, ottenere una valutazione oggettiva presenta tali e tante difficolt&agrave; che &#8211; di fatto &#8211; &egrave; praticamente inutile farlo, e nessuno lo fa.<\/p>\n<p>Vediamo perch&eacute;.<\/p>\n<p>Come ben noto il seeing &egrave; una valutazione della stabilit&agrave; nel tempo dell&#8217;immagine che offre uno strumento astronomico di provata qualit&agrave;. La scala pi&ugrave; utilizzata &egrave; quella dei fratelli Pickering, ben spiegata qui (<a href=\"http:\/\/www.damianpeach.com\/pickering.htm\" target=\"_blank\">http:\/\/www.damianpeach.com\/pickering.htm<\/a>), dove sono state realizzate delle chiarissime animazioni di cosa si vede al telescopio, osservando una stella bianca, abbastanza brillante e ben alta sull&#8217;orizzonte, perfettamente a fuoco.<\/p>\n<p>E qui cominciano i guai. La scala &egrave; stata elaborata con un rifrattore da 13 cm. Come ben noto, uno strumento di maggior diametro forma immagini di diffrazione pi&ugrave; piccole (il che giustifica il suo maggior potere risolutivo). Quindi un seeing &quot;8&quot; valutato con piccolo telescopio (6-8 cm) potrebbe essere valutato 5, o anche peggio, con un telescopio pi&ugrave; grande (20-30 cm). Quale &egrave; il valore &quot;giusto&quot;? <\/p>\n<p>A riprova di questo, &egrave; esperienza comune riuscire a vedere la figura di diffrazione con strumenti sino a 10-15 cm, mentre &egrave; rarissimo che la si veda con strumenti dai 30 cm in su. Quindi tutti i grandi strumenti professionali sono, di fatto, limitati sempre dal seeing (il che spiega perch&eacute;, a livello professionale, si sia investito tanto sulle ottiche adattive).<\/p>\n<p>Se non esistesse l&#8217;atmosfera, anche un telescopio professionale &quot;piccolo&quot; come un 120 cm avrebbe un potere risolutivo eccezionale, dell&#8217;ordine di 0,1&quot;. Ricordiamo infatti che una prima rozza valutazione del potere risolutivo in banda ottica &egrave; dato dal limite di Dawes, 120\/d, dove d &egrave; il diametro dello strumento in mm e il risultato &egrave; in secondi d&#8217;arco.<\/p>\n<p>Dato che il seeing osservato &egrave; sempre peggio del limite teorico, gli osservatori professionali, di norma, riportano il seeing direttamente in secondi d&#8217;arco, come il diametro dei dettagli pi&ugrave; fini risolvibili quella notte con quello strumento in quella banda spettrale. I siti migliori al mondo offrono regolarmente seeing di 0,5&quot; e talvolta di 0,2&quot;. Dalle montagne nostrane &egrave; raro far meglio di 2&quot; e quando il seeing &egrave; meglio di 1&quot; si stappa lo spumante.<\/p>\n<p>Fatte queste necessarie premesse, vediamo perch&eacute; realizzando immagini digitali ci si imbatte in fenomeni legati al seeing che, come detto all&#8217;inizio rendono difficile darne una valutazione oggettiva. <\/p>\n<p>Per le immagini a breve posa:<\/p>\n<ul>\n<li>Per le immagini planetarie il contrasto &egrave; determinante. La divisione di Cassini, per esempio, si vede e si fotografa facilmente anche con strumenti ampiamente sotto il limite teorico. Essa &egrave; ampia 0,6&quot; e richiederebbe quindi un telescopio attorno ai 20 cm per essere vista, mentre &egrave; perfettamente alla portata di un buon 10 cm, grazie al contrasto elevatissimo. Per contro, una WOS (white oval spot) su Giove pu&ograve; essere difficile da vedere anche se ampia 1&quot; o pi&ugrave;, perch&eacute; &egrave; bianca su fondo marrone chiaro o pesca.<\/li>\n<li>Normalmete le immagini digitali planetarie (ma anche di stelle doppie) sono compositazione di molti frame. Ovvio che se il seeing &egrave; terribile non potr&ograve; ottenere risultati eccelsi, ma &egrave; normale che il frame &quot;media&quot; di tantissimi (a volte migliaia) di frame abbia una risoluzione pi&ugrave; alta, a volte molto pi&ugrave; alta di una ripresa singola. Idem per la tecnica professionale dell&#8217;interferometria a macchie. Quindi la ripresa finale dipende non solo dal seeing, ma anche dal numero di frame e dalla tecnica di compositazione<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nPer le immagini deep sky:<\/p>\n<ul>\n<li>Una ripresa deep sky fatta con seeing perfetto ma leggermente sfocata o guidata non perfettamente, mostrer&agrave; dischi stellari &quot;grandi&quot;, e quindi bassa risoluzione, effetto difficilmente discernibile dal cattivo seeing.<\/li>\n<li>Se ho un ottimo seeing con per&ograve; una raffica di vento ogni minuto l&#8217;osservatore visuale giudicherebbe la notte ideale, mentre le foto vengono &quot;brutte&quot; perch&eacute; la raffica fa ballare tutto e mi ritrovo con dischi stellare &quot;spalmati&quot;.<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nIn conclusione, sono tali e tanti i fattori che contribuiscono ad una immagine astronomica digitale, che &egrave; praticamente impossibile risalire da essa ad una valutazione oggettiva del seeing. Tanto per stilare un elenco (certamente parziale!) bisognerebbe considerare:<\/p>\n<ul>\n<li>Scala dell&#8217;immagine (influenzata da focale e dimensione dei pixel)<\/li>\n<li>Posa della singola immagine (nel caso di &quot;una raffica di vento al minuto&quot; citato prime le immagini planetarie mostrerebbero un buon seeing, quelle deep sky no).<\/li>\n<li>Sistema di guida utilizzato. Una montatura di alta classe permette riprese &quot;ferme&quot; in condizioni peggiori di una montatura meno stabile.<\/li>\n<li>Brillantezza dell&#8217;oggetto. Una stella brillante, anche se per un istante va &quot;fuori centro&quot; lascia una traccia visibile, una stella debole no.<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nCome si capisce, il compito &egrave; improponibile.<\/p>\n<p>Quello che si pu&ograve; fare (e che fanno gli osservatori professionali) &egrave; stabilire un <em>proprio<\/em> standard. Ovvero: usando quello strumento, quel sensore, quella posa, con stelle di quella magnitudine, che FWHM<sup>1<\/sup> ottengo?<\/p>\n<p align=\"left\">Personalmente, quando vado a osservare (il mio interesse principale sono le riprese deep sky) valuto il seeing osservando per qualche istante col rifrattore di guida (un 10 cm). Se l&#8217;immagine &egrave; stabile so che port&ograve; effettuare riprese a piena focale, se &egrave; &quot;discreta&quot; utilizzar&ograve; un riduttore. Se il seeing &egrave; pessimo, mi limiter&ograve; alla corta focale, dove (per la scala dell&#8217;immagine) il cattivo seeing ha poca o nulla influenza.<\/p>\n<p><sup>1<\/sup>La FWHM (Full Width Half Maximum) &egrave; una misura offerta da tutti i software di gestione di CCD o reflex digitali, che permette di stabilire quanto &quot;puntiforme&quot; sia un&#8217;immagine stellare offerta in quel momento da uno strumento astronomico. Per una definizione pi&ugrave; formale, si veda la voce su Wikipedia, <a href=\"http:\/\/it.wikipedia.org\/wiki\/FWHM\">http:\/\/it.wikipedia.org\/wiki\/FWHM<\/a>. In soldoni, la FWHM d&agrave; un&#8217;idea del diametro (in pixel) di una immagine stellare. Anche se &egrave; profondamente anti-intuitivo, si dimostra che la mFWHM <em><strong>non<\/strong><\/em> dipende dalla luminosit&agrave; della stella in esame. Quindi tutte le stelle di una data ripresa hanno la stessa FWHM. Essa dipende ovviamente dalle dimensioni dei pixel e dalla focale (che danno la scala dell&#8217;immagine) ma per riprese con sufficiente risoluzione essa divene funzione del seeing.<\/p>\n<p align=\"center\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" height=\"210\" width=\"360\" src=\"\/spaw\/image\/astronomia\/FWHM.png\" alt=\"\" \/><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>[&#8230;]<\/p>\n","protected":false},"author":200,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[22],"tags":[],"class_list":["post-3244","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-strumenti-e-tecniche"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3244","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/users\/200"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=3244"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3244\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3244"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=3244"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=3244"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}