Di cosa parliamo?
                                         ●   tecniche di messa a
                                       ...
Concetti: fuoco
  ●   Giusto per chiarirci le idee: che vuol dire
      “mettere a fuoco”?




Gerlando Lo Savio - O.R.S.A...
Concetti: collimazione
  ●   Giusto per chiarirci le idee: che vuol dire
      “collimare”?




Gerlando Lo Savio - O.R.S....
Perciò...
  ●   ci servono dei modi per portare il sensore a
      coincidere con il piano focale nel miglior modo
      p...
«Però quando metto la
      webcam/CCD non si vede nulla!»
  ●   Sicuro di aver “centrato l'obiettivo”? ;-)
      Prova a ...
Centrare l'obiettivo:
                             l'”oculare fantoccio”
  ●   È semplicemente un                       è ...
Avvicinarci al fuoco del sensore:
               l'oculare parfocale
Solo la prima volta:
                                ...
Fuoco preciso: maschera di Hartman




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Hartman: come funziona?
                                       ●   I due o tre coni di luce
                              ...
Più preciso: Raggi di diffrazione
                                       ●   Introducendo degli
                          ...
Raggi di diffrazione: come funziona?
   ● Miglior fuoco quando i raggi sono i più luminosi
     e sottili possibile
   ● L...
Una variazione: hartman+diffrazione
                                       ●   Si formano raggi di
                       ...
hartman+diffrazione: come funziona?
● La direzione dei triangoli ci indica la direzione di
  messa a fuoco (intra/extra-fo...
FWHM: misurare la messa a fuoco
  ●   Il disco di Airy di una stella
      si può approssimare con
      una curva a campa...
FWHM: come funziona?
  ●   Va valutata su immagini di stelle non sature
  ●   È una metrica quantitativa, per valutare in
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Divaghiamo un po': collimare
  ●   Se il sistema telescopio+sensore è collimato e
      a fuoco, il piano focale e la supe...
Collimare con la maschera di Hartman




●   si fanno corrispondere i fori con le viti di
    collimazione
●   è un metodo...
È possibile fare ancora meglio?
                                       ●   Nel 2005 astrofili del forum
                  ...
Pavel Bahtinov? Chi era costui?




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“Il miglior sistema di messa a fuoco
               mai inventato”?




                                       La macchia ...
Maschera di Bahtinov: come funziona?
●   Il raggio di luce centrale ci indica la direzione in cui va
    corretto il fuoco...
Bahtinov: come funziona 2
                                  ●    ottimizzata per stelle di mag 0
                         ...
La VOGLIO! Come si fa?
                                                      ●   Armati di pazienza
                      ...
Risultati


                                       NON TI CREDO!

           DICI COSÌ SOLO PERCHÉ È UNA COSA
            ...
Risultati 1: Giove




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Gerlando Lo Savi...
Risultati 2: Giove




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Gerlando Lo Savi...
Risultati 3: Luna




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Domande?
   Domande?




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Maschera di Bahtinov e altre tecniche di messa a fuoco precisa

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In questo intervento, presentato allo scorso Star Party delle Madonie 2009 di AstrofiliSiciliani.org, vengono descritte alcune tecniche di messa a fuoco tradizionalmente usate per le riprese con webcam, CCD o reflex al fuoco del telescopio.

Viene descritta inoltre una rivoluzionaria tecnica di messa a fuoco con maschera ("Maschera di Bahtinov") che permette una messa a fuoco semplice ed estremamente precisa.
Per approfondire:
http://gerlos.altervista.org/maschera-bahtinov-messa-fuoco-super-precisa

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Maschera di Bahtinov e altre tecniche di messa a fuoco precisa

  1. 1. Di cosa parliamo? ● tecniche di messa a fuoco ● maschere per la messa a fuoco ● collimare il telescopio con una maschera ● l'invenzione di un russo ● alcuni risultati Gerlando Lo Savio - O.R.S.A. Palermo IX Star Party delle Madonie 20/06/2009
  2. 2. Concetti: fuoco ● Giusto per chiarirci le idee: che vuol dire “mettere a fuoco”? Gerlando Lo Savio - O.R.S.A. Palermo IX Star Party delle Madonie 20/06/2009
  3. 3. Concetti: collimazione ● Giusto per chiarirci le idee: che vuol dire “collimare”? Gerlando Lo Savio - O.R.S.A. Palermo IX Star Party delle Madonie 20/06/2009
  4. 4. Perciò... ● ci servono dei modi per portare il sensore a coincidere con il piano focale nel miglior modo possibile ● perché questo sia possibile è necessario che le ottiche siano collimate nel miglior modo possibile ● Al fuoco: stelle più piccole e luminose possibile: Gerlando Lo Savio - O.R.S.A. Palermo IX Star Party delle Madonie 20/06/2009
  5. 5. «Però quando metto la webcam/CCD non si vede nulla!» ● Sicuro di aver “centrato l'obiettivo”? ;-) Prova a inquadrare meglio il tuo soggetto, assicurandoti che sia al centro. ● Se sei troppo lontano dal fuoco la luce potrebbe essere “spalmata” su tutto il sensore, per questo non vedi nulla. Prova ad avvicinarti al fuoco del sensore... «Facile a dirsi... come si fa?» Gerlando Lo Savio - O.R.S.A. Palermo IX Star Party delle Madonie 20/06/2009
  6. 6. Centrare l'obiettivo: l'”oculare fantoccio” ● È semplicemente un è facile da fare, costa tubo con un foglio poco o nulla ed è utile per le riprese webcam semitrasparente ad una estremità ● Ci mostra il più grande campo visivo possibile ● Può aiutarci ad avvicinarci grossolanamente al fuoco del sensore Gerlando Lo Savio - O.R.S.A. Palermo IX Star Party delle Madonie 20/06/2009
  7. 7. Avvicinarci al fuoco del sensore: l'oculare parfocale Solo la prima volta: qualcuno preferisce usare 1. Metto a fuoco il sensore oculari a lunga focale (più facile inquadrare), qualcun altro preferisce usare 2. lo sostituisco con un oculare oculari a corta focale (più precisione nel fuoco) 3. faccio scorrere l'oculare nel focheggiatore fino a vedere l'immagine nitida 4. creo una nuova battuta bloccando un anello nella posizione trovata 5. se l'oculare non sta a posto, aggiungo un tubo di prolunga La prossima volta basterà mettere l'oculare, mettere a fuoco visualmente su di esso, e sostituirlo con il sensore! Gerlando Lo Savio - O.R.S.A. Palermo IX Star Party delle Madonie 20/06/2009
  8. 8. Fuoco preciso: maschera di Hartman Gerlando Lo Savio - O.R.S.A. Palermo IX Star Party delle Madonie 20/06/2009
  9. 9. Hartman: come funziona? ● I due o tre coni di luce coincidono solo sul piano focale :-) ● raccogliamo meno luce :-( Gerlando Lo Savio - O.R.S.A. Palermo IX Star Party delle Madonie 20/06/2009
  10. 10. Più preciso: Raggi di diffrazione ● Introducendo degli ostacoli lineari, si formano dei raggi attorno alle stelle ● molti newton lo fanno “di serie” Gerlando Lo Savio - O.R.S.A. Palermo IX Star Party delle Madonie 20/06/2009
  11. 11. Raggi di diffrazione: come funziona? ● Miglior fuoco quando i raggi sono i più luminosi e sottili possibile ● La luce si distribuisce anche sui raggi => disco di airy più piccolo :-) ● Il sensore potrebbe non riuscire a “vedere” i raggi :-( Gerlando Lo Savio - O.R.S.A. Palermo IX Star Party delle Madonie 20/06/2009
  12. 12. Una variazione: hartman+diffrazione ● Si formano raggi di diffrazione anche quando i fori sono poligonali ● L'effetto è molto evidente con tre fori triangolari Gerlando Lo Savio - O.R.S.A. Palermo IX Star Party delle Madonie 20/06/2009
  13. 13. hartman+diffrazione: come funziona? ● La direzione dei triangoli ci indica la direzione di messa a fuoco (intra/extra-focale) :-) ● la luce si distribuisce anche sui raggi :-) ● Al fuoco si formano delle frange di interferenza nel disco di Airy :-) ● Raccogliamo ancora meno luce :-( Gerlando Lo Savio - O.R.S.A. Palermo IX Star Party delle Madonie 20/06/2009
  14. 14. FWHM: misurare la messa a fuoco ● Il disco di Airy di una stella si può approssimare con una curva a campana ● Più stretta (e alta) è la campana, più siamo vicini al fuoco FWHM = Full Width at Half Maximum = larghezza a mezza altezza Gerlando Lo Savio - O.R.S.A. Palermo IX Star Party delle Madonie 20/06/2009
  15. 15. FWHM: come funziona? ● Va valutata su immagini di stelle non sature ● È una metrica quantitativa, per valutare in modo riproducibile la messa a fuoco :-) ● Dipende anche da altri parametri (seeing, ...), a parità di condizioni dipende solo dal fuoco :-) ● È laboriosa da valutare per ogni scatto, soprattutto se il software di acquisizione non ha funzioni apposite :-( Gerlando Lo Savio - O.R.S.A. Palermo IX Star Party delle Madonie 20/06/2009
  16. 16. Divaghiamo un po': collimare ● Se il sistema telescopio+sensore è collimato e a fuoco, il piano focale e la superficie del sensore coincidono ● Per identificare un piano nello spazio sono necessari e sufficienti tre punti ● Se è scollimato, non riesco a far coincidere i tre fasci della maschera di Hartman ● Possiamo usare la maschera di Hartman a tre fori per aiutarci a collimare e mettere a fuoco simultaneamente! Gerlando Lo Savio - O.R.S.A. Palermo IX Star Party delle Madonie 20/06/2009
  17. 17. Collimare con la maschera di Hartman ● si fanno corrispondere i fori con le viti di collimazione ● è un metodo iterativo e converge rapidamente ● Si può usare direttamente osservando con la camera Gerlando Lo Savio - O.R.S.A. Palermo IX Star Party delle Madonie 20/06/2009
  18. 18. È possibile fare ancora meglio? ● Nel 2005 astrofili del forum www.astronomy.ru cominciano a sperimentare con maschere di forme insolite per cercare soluzioni migliori a quelle attuali, basate sull'interferenza ● Pavel Bahtinov, moderatore del forum propone la sagoma 1, osservando che la figura risultante ha proprietà interessanti Gerlando Lo Savio - O.R.S.A. Palermo IX Star Party delle Madonie 20/06/2009
  19. 19. Pavel Bahtinov? Chi era costui? Gerlando Lo Savio - O.R.S.A. Palermo IX Star Party delle Madonie 20/06/2009
  20. 20. Gerlando Lo Savio - O.R.S.A. Palermo IX Star Party delle Madonie 20/06/2009
  21. 21. “Il miglior sistema di messa a fuoco mai inventato”? La macchia luminosa al primo ordine è più piccola della figura di diffrazione! Gerlando Lo Savio - O.R.S.A. Palermo IX Star Party delle Madonie 20/06/2009
  22. 22. Maschera di Bahtinov: come funziona? ● Il raggio di luce centrale ci indica la direzione in cui va corretto il fuoco :-) ● Immagine molto luminosa (usabile anche con stelle di mag 2 o 3) :-) ● Più preciso della risoluzione del sensore :-D ● Indipendente dal seeing :-D ● costruzione laboriosa che richiede precisione (ma va fatta una sola volta!) :-/ ● Il passo delle fessure dipende dalla focale :-/ Gerlando Lo Savio - O.R.S.A. Palermo IX Star Party delle Madonie 20/06/2009
  23. 23. Bahtinov: come funziona 2 ● ottimizzata per stelle di mag 0 ● la dipendenza dalla focale non è critica (i raggi si inspessiscono) ● Utilizzabile anche sui satelliti di Giove!!! ● È facile ottenere bassi valori di FWHM Gerlando Lo Savio - O.R.S.A. Palermo IX Star Party delle Madonie 20/06/2009
  24. 24. La VOGLIO! Come si fa? ● Armati di pazienza ● Prendi un disco di un materiale qualsiasi ● Taglia fessure con questo passo: S = Focale / BF ● BF = Fattore di Bahtinov, Per “passo” intendiamo larghezza tra 150 e 200 (in base alla fessura + larghezza “pieno” L'unica cosa importante è che i bordi comodità di taglio) delle fessure siano netti e regolari Se le fessure sono troppo sottili per il ● L'angolo delle fessure taglio, moltiplica il passo per 3 inclinate è di +/- 40° Per i pigri: Esistono siti web che dai dati del telescopio creano modelli pronti da stampare e tagliare! Gerlando Lo Savio - O.R.S.A. Palermo IX Star Party delle Madonie 20/06/2009
  25. 25. Risultati NON TI CREDO! DICI COSÌ SOLO PERCHÉ È UNA COSA NUOVA! FAMMI VEDERE I RISULTATI! Gerlando Lo Savio - O.R.S.A. Palermo IX Star Party delle Madonie 20/06/2009
  26. 26. Risultati 1: Giove Giove alle 1:45 TU del 26/05/09, compositazione di 700 frame Gerlando Lo Savio - O.R.S.A. Palermo IX Star Party delle Madonie 20/06/2009
  27. 27. Risultati 2: Giove Giove alle 1:41 TU del 17/06/09, compositazione di 700 frame Gerlando Lo Savio - O.R.S.A. Palermo IX Star Party delle Madonie 20/06/2009
  28. 28. Risultati 3: Luna Gerlando Lo Savio - O.R.S.A. Palermo IX Star Party delle Madonie 20/06/2009
  29. 29. Domande? Domande? Gerlando Lo Savio - O.R.S.A. Palermo IX Star Party delle Madonie 20/06/2009
  30. 30. Fonti, riferimenti e strumenti usati ● http://astrophoto.chat.ru/ (home page di Pavel Bahtinov) ● http://tinyurl.com/ncxqwd (discussione originale su astronomy.ru) ● http://tinyurl.com/5sq4s6 (discussione iniziale su cloudy nights) ● http://astrojargon.net/MaskGen.aspx (generatore on line di maschere personalizzate) ● http://www.focus-mask.com/ (modelli già pronti per alcune ottiche) ● http://gerlos.altervista.org/messa-fuoco-nelle-riprese-astronomiche (prima parte della presentazione) ● http://gerlos.altervista.org/collimazione-telescopio-sc-maschera-hartmann (sulla collimazione) ● http://it.wikipedia.org/wiki/FWHM (sull'ampiezza a mezza altezza) ● Fotografie e illustrazioni riprese con un telescopio SC Celestron C8 e una webcam Philips SPC 900 NC, acquisite con wxastrocapture ed elaborate con Registax, Iris, Digikam, Gimp, Imagemagick e Hugin. ● Altri riferimenti, fotografie e illustrazioni da http://commons.wikimedia.org/, www.astronomy.ru e www.cloudynights.com ● Software usato per la presentazione ● Elaborazione immagini: Gimp (http://www.gimp.org/) e Inkscape per gli schemi (http://inkscape.org/). ● Realizzato con Openoffice.org (http://it.openoffice.org/) in KDE (http://kde.org/) sotto Mandriva Linux (http://mandriva.com/) Gerlando Lo Savio - O.R.S.A. Palermo IX Star Party delle Madonie 20/06/2009
  31. 31. Contatti e Licenza Visita il mio sito web: http://gerlos.altervista.org Quest'opera è stata rilasciata sotto la licenza Creative Commons Attribuzione-Non commerciale-Condividi allo stesso modo 3.0 Italia. Per leggere una copia della licenza visita il sito web http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0 o spedisci una lettera a Creative Commons, 559 Nathan Abbott Way, Stanford, California 94305, USA. Gerlando Lo Savio - O.R.S.A. Palermo IX Star Party delle Madonie 20/06/2009

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