I filtri a Banda Stretta per astrofotografia

di Luca Fornaciari

I filtri a Banda Stretta per astrofotografia

Forse la parte più interessante di questa lunga serie: i filtri a banda stretta per astrofotografia. Concludo il capitolo IDAS con un filtro ancora più selettivo: il Nebula Booster NB1, pensato per filtrare ancora più banda in funzione di esaltare i risultati su oggetti ad emissione.

I filtri a Banda Stretta per astrofotografia

Il filtro IDAS NB1 è un filtro a tripla banda passante stretta. Come è possibile vedere dal grafico infatti la banda passante del filtro corrisponde pressoché esclusivamente con le linee di emissione di idrogeno e ossigeno ionizzati. Si chiama “a triplo passaggio” perché questo filtro permette di fotografare anche l’emissione H-Beta, identificabile sempre con l’idrogeno ionizzato, ma posizionata in un punto dello spettro vicino a quello dell’ossigeno ionizzato.

Un’alternativa sul mercato è offerta dal recente filtro Optolong L-eNhance:
I filtri a Banda Stretta per astrofotografia

Il filtro L-eNhance, come l’IDAS NB1, è un filtro a banda stretta pensato per camere a colori. Anche in questo caso la banda passante è pesantemente limitata alle emissioni dei principali gas che compongono le nebulose ad emissione, escludendo lo zolfo in favore dell’H-Beta.

Per una più completa comprensione di questi filtri a banda stretta per camere a colori è necessario fare una panoramica dedicata espressamente ai filtri a banda stretta.

I filtri a banda stretta

I filtri a banda stretta sostanzialmente consentono il passaggio singolo di H-alfa, OIII o SII, bloccando tutto il resto.

Un filtro Ha è un filtro ottico progettato per trasmettere una larghezza di banda stretta centrata sulla lunghezza d’onda H-alfa (Hα) a 656,28nm. La luce H-alfa è l’emissione principale di molte nebulose.

Il filtro per l’ossigeno ionizzato (OIII – 496nm e 501nm) porta un sostanziale guadagno di contrasto in modo specifico su questa linea di emissione, che potremmo ritrovare non soltanto nelle nebulose ad emissione ma anche nei resti di supernova e nelle nebulose planetarie.

Il filtro SII è dedicato infine all’emissione dello zolfo ionizzato, un terzo componente presente in alcune nebulose e che completa così una tricromia che possa permetterci di vedere un’immagine finale a colori.

In che senso vedere un’immagine a colori?

I filtri a banda stretta, offerti praticamente da tutti i marchi precedenti e che quindi vi presento in modo generico, lasciano passare una sottile linea di emissione, generando perciò un’immagine monocromatica, come espressione di un unico colore. Questa è la ragione per la quale normalmente si utilizzano questi filtri su sensori monocromatici ed è anche il motivo per cui servono tre diversi canali per poter comporre successivamente in post produzione una tricromia che ci permetta di vedere dei colori.

Come dicevamo all’inizio del discorso, la NASA ha dovuto scegliere per Hubble tre diversi segnali che permettessero una distinzione visiva sufficiente, tale da permettere di assembrare un RGB a banda stretta capace di mostrare dei colori. Questa è la ragione per cui, ad esempio, si è scelto lo zolfo rispetto all’emissione H-Beta, dato che quest’ultima emissione corrisponde all’idrogeno e quando e presente è di fatto sovrapponibile a quella dell’Ha, finendo quindi per rappresentare, seppur con un colore differente, lo stesso gas.

Di seguito vi mostro come esempio un grafico corrispondente ad un filtro a banda stretta Ha da 7nm prodotto da Baader:

I filtri a Banda Stretta per astrofotografia
I singoli filtri in banda stretta possono avere comunque una banda stretta più o meno ampia e questo valore lo possiamo facilmente trovare nella descrizione o nel nome stesso dell’oggetto, espresso con un valore in nanometri.

Un filtro a banda stretta H-alpha da 7nm sarà più largo di un filtro H-alpha da 6nm, come quello di seguito prodotto dalla Astronomik, altra rinomata casa produttrice di filtri per astronomia amatoriale e astrofotografia:

I filtri a Banda Stretta per astrofotografia

Ora che abbiamo capito l’utilità di questi filtri e che l’utilizzo migliore di un filtro banda stretta a singola banda è su un sensore monocromatico, possiamo anche facilmente dedurre l’idea alla base di filtri multibanda come l’NB1 di IDAS o L-eNhance di Optolong. Questi filtri permettono di acquisire una sorta di banda stretta “cumulativa” in un unico scatto RGB, diventando quindi particolarmente comodi per sensori a colori.

Questi filtri per astrofotografia permettono di acquisire una sorta di banda stretta “cumulativa” in un unico scatto RGB, diventando quindi particolarmente comodi per sensori a colori.

Tra le mille precisazioni che inevitabilmente resteranno escluse da una panoramica generale come quella fatta in queste pagine, c’è da ricordare che i filtri a banda stretta non offrono soltanto una speranza a chi vuole fotografare da cieli molto inquinati, ma rappresentano anche un modo per poter acquisire segnale molto definito e pulito delle componenti nebulari da integrare poi con scatti a banda più ampia. Sono utili quindi anche a chi opera da cieli meno inquinati per rafforzare e scolpire il segnale ottenuto da filtri a banda larga, con la doppia valenza che mescolando immagini provenienti da acquisizioni a banda stretta e a banda larga comprenderemo sia tutte le sfumature cromatiche delle stelle, sia forme e definizioni migliori delle caratteristiche nebulari.

Il filtro IR/UV cut e il filtro Luminanza

Esistono in commercio differenti tipi di filtro che riportano questi nomi, ma a cosa servono?

I sensori astronomici sono sensibili ben oltre lo spettro visibile, ovvero la parte di radiazione elettromagnetica alla quale sono sensibili i nostri occhi. I sensori hanno una copertura maggiore andando dal vicino ultravioletto al vicino infrarosso. Se si vuole limitare la visione del sensore allo spettro visibile, servirà dotarsi di un filtro IR/UV cut, che andrà quindi a tagliare gli estremi dello spettro visibile al sensore.

Questo viene fatto anche perché spesso nei rifrattori i due estremi IR e UV non vengono focalizzati allo stesso modo, rendendo difficile la messa a fuoco e, di fatto, abbassando la qualità di ripresa.

Questi filtri sono generalmente utilizzati su sensori monocromatici per riprendere la cosiddetta Luminanza, l’espressione monocromatica di tutta la luce visibile al sensore (escluse le parti tagliate dal filtro) che andrà a comporre un canale molto forte e dettagliato da elaborare così com’è oppure da integrare con pose rgb che saranno sovrapposte con il solo scopo di colorare la luminanza.

Il senso di questa pratica è da ritrovare nella parte dedicata ai sensori e alla matrice di Bayer, per comprendere che là dove ho un sensore con pixel non specializzati su un determinato colore, allora potrò acquisire un segnale prodotto dal 100% dei miei pixel e quindi forte, dettagliato e pulito.

I filtri a Banda Stretta per astrofotografia

Esistono differenti IR/UV cut, come ci mostra l’esempio dei prodotti Astronomik, da scegliere accuratamente rispetto alle proprietà del telescopio sul quale lo si andrà ad utilizzare, ma anche rispetto alle differenze di taglio che il filtro andrà ad operare. In questi casi un confronto con un rivenditore specializzato vi permetterà di poter operare una scelta migliore e oculata.

Dove montare i filtri i filtri per astrofotografia?

Per i sistemi di sensori CCD e CMOS i filtri si montano normalmente avvitandoli allo spianatore, al correttore di coma, al sensore stesso o alloggiandoli in una ruota portafiltri, uno strumento in grado di mettere a disposizione con comodità tutti i filtri che utilizziamo regolarmente semplicemente ruotando un carrello nel quale devono essere stati precedentemente montati.

Sono normalmente disponibili in versione da 2 pollici (48mm) e da 1,25 e sono adatti anche per essere utilizzati con le DSLR se abbinate ad un telescopio.

Esistono però filtri che si inseriscono nel corpo della reflex. Ci sono vantaggi in questo montaggio quando il nostro utilizzo astrofotografico comprende degli obiettivi tradizionali per scatti a campo largo e panoramiche notturne con Via Lattea. Il montaggio a clip, internamente al corpo macchina, permette di avere un unico filtro compatibile con tutti gli obiettivi fotografici ed evita che in una panoramica un filtro esterno possa inserire dei riflessi che renderebbero complesso il montaggio degli scatti in post produzione.

In ultimo un po’ di terminologia che potrà essere utile per orientarsi nelle schede tecniche dei filtri per astrofotografia:

LPS = Soppressione dell’inquinamento luminoso

UHC = Contrasto ultra elevato

Rivestimenti AR = Rivestimenti antiriflesso

Blocco IR = Blocco infrarosso

Blocco UV = Blocco della luce ultravioletta

Riepilogo e note importanti:

Qual è la differenza tra UHC Baader ed LPS V4 IDAS rispetto ai filtri a banda più larga?

I filtri UHC Baader e LPS V4 di IDAS riducono gli effetti dell’illuminazione artificiale e il bagliore del cielo nella nostra atmosfera per chi fotografa da cieli abbastanza inquinati. Le immagini scattate attraverso questi filtri mostrano una quantità maggiore di contrasto e dettagli per molti degli oggetti del cielo profondo a emissione, ma non saranno ideali per oggetti ad emissione larga come le galassie. Inoltre un intervento importante sul taglio della luce in entrata farà si che le vostre immagini abbiano dominanti di colore che richiederanno una correzione in post produzione non sempre completamente risolvibile.

Questi filtri per astrofotografia potrebbero essere visti in qualche modo come una via di mezzo tra un filtro a banda larga (insufficiente sotto cieli abbastanza inquinati) e un filtro a banda stretta (che opera un taglio pressoché totale dello spettro ad esclusione di sottili linee di emissione).

Un filtro a banda larga come IDAS D1 o Optolong L-pro conserveranno al meglio i colori naturali originali, eseguendo un taglio più moderato che eliminerà comunque a dovere le emissioni delle principali lampade di uso pubblico. Nel mio caso, ad esempio, da un cielo di campagna, a circa 15km dal centro di Modena, con un SQM di circa 19,64, un filtro a banda larga mi permette di ottenere ottimi risultati.

Una nota importante la merita la trasmissione luminosa.

Potrebbe essere un’osservazione scontata, ma vale la pena ricordarla: più il filtro sarà selettivo e meno luce arriverà al sensore, quindi le nostre pose fotografiche andranno adeguate alla minor luce in ingresso.

Oltre questa ovvietà potrebbe essere utile ricordare anche che tra le proprietà di un filtro non c’è soltanto la possibilità che inserisca o meno dominanti di colore, ma anche che una manifattura più o meno di qualità possa aumentare la sua trasmissione luminosa (a parità di tipologia di filtro).

Se diamo tanta importanza al rapporto focale del telescopio e alla sensibilità del nostro sensore, anche la trasmissione luminosa del filtro, ovvero quanta luce lascerà passare rispetto al 100% in ingresso, sarà da tenere in considerazione.

In conclusione

I filtri per astrofotografia vi permetteranno di fotografare oggetti del profondo cielo contenendo l’illuminazione artificiale che maschera e disturba l’osservazione e la fotografia del cielo notturno.

In Italia a mio parere l’utilizzo di un filtro, anche minimo, è necessario praticamente ovunque. Attraversandola in lungo e in largo per i miei workshop di astrofotografia, ho imparato dall’esperienza che oggi sono davvero pochi i luoghi nel nostro paese dove si possa fare completamente a meno di un filtro.

Se dovete operare la vostra prima scelta sarete in confusione, e non avete torto. Le scelte sono molteplici, così come differenti saranno i risultati che otterrete. Al di là delle tecniche di banda stretta, scelte non soltanto da chi fotografa sotto cieli inquinati, ma anche da chi vuole produrre fotografie migliori di nebulose ad emissione, la vostra scelta dovrà dipendere dal cielo dal quale fotografate.

L’ideale è chiaramente utilizzare il filtro più ampio possibile

Se ci interessa mantenere tutti i colori e le sfumature naturali della scena, ma tra un filtro a banda larga e le soluzioni più strette potreste essere in difficoltà ad arrivare ad una decisione chiara. Dato che serve conoscere le proprietà del cielo sotto il quale vi trovate, le soluzioni più ragionevoli sono cercare consiglio da astrofotografi vicini e da rivenditori specializzati. Nelle due rispettive situazioni potrete contare su un cielo più o meno comune al vostro e sull’esperienza di chi da consulenza a decine e centinaia di astrofotografi come voi. Fatevi consigliare e operate la vostra scelta, ricordando che anche nella peggiore delle situazioni non sarà comunque difficile rivendere e passare ad altri tipi di filtri, o conservarli per differenti scopi astrofotografici futuri.

Le parti precedenti di questa serie di articoli sono:
Par
te 3: Filtri Baader UHC e IDAS LPS V4
Parte 2: Filtri a banda larga IDAS e Optolong
Parte 1: Introduzione ai filtri per astrofotografia

Qui trovi qualche video dal canale che potrebbe esserti utile riguardi i filtri a banda stretta per astrofotografia:


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Luca Fornaciari

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