Astrofotografia in Banda Stretta con Camere a Colori

Astrofotografia in Banda Stretta con Camere a Colori
Luca Fornaciari Astrofotografia Fotografia Adobe

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Ci sono alcuni aspetti interessanti dell’astrofotografia deep sky in banda stretta con camere a colori quando fotografiamo applicando filtri singoli. I tradizionali filtri singoli H-Alpha, OIII e SII sono senz’altro ideali se utilizzati su camere con sensori monocromatici, ma da (ex) fiero utilizzatore di questi filtri anche su camere OSC (con sensore a colori), trovo interessante una riflessione che vorrei condividere con voi e che penso possa rispondere a un dubbio che ci ha senz’altro impensierito almeno una volta.

Perché quando scatto con un filtro monobanda con una camera a colori, sul masterlight finale trovo segnale anche dove non dovrebbe esserci?

Mi spiego con un esempio.

Ho riesumato l’ultimo scatto realizzato con camera a colori e filtro H-Alpha risalente alla fine del 2018, poco prima che passassi definitivamente a camere monocromatiche. In quegli ultimi giorni dell’anno scattai sulla nebulosa Testa di Scimmia Sh2-252, una bellissima regione HII distante più di 6000 anni luce.

La nebulosa Testa di Scimmia si presta all’astrofotografia in banda stretta e a montaggi Hubble Palette o bicor HOO (ed eventuali altre combinazioni narrowband), ma scattando con un filtro H-Alpha da 7nm per qualche ora su questo oggetto ed esaminando il masterlight finale iniziano i dubbi.

Astrofotografia in Banda Stretta con Camere a Colori
Astrofotografia in Banda Stretta H-Alpha con Camere a Colori

In questa fotografia vedete l’aspetto che tipicamente assume un master H-Alpha realizzato con le nostre camere a colori. Il sensore fotografico della ZWO ASI 294MC utilizzata in questo caso, avendo un filtro di Bayer, produrrà sempre una fotografia a colori, anche quando utilizzo un filtro monobanda.

Quello che potrebbe insospettirci inizia proprio da qui. Quando per scrupolo decidiamo di splittare (separare) i canali RGB della nostra fotografia.

Giustamente molti di noi si immaginerebbero che filtrando a monte il segnale in ingresso con un filtro in banda stretta H-Alpha, tutto il segnale della nostra immagine sarà caduto nei fotodiodi specializzati sul rosso e che quindi il canale rosso sarà l’unico a contenere segnale. Estraendo dal masterlight le tre componenti RGB, ci accorgiamo invece che non solo sui canali verde e blu è presente del segnale, ma che la sua intensità è a dir poco impressionante.

Astrofotografia in Banda Stretta con Camere a Colori
Da sinistra verso destra, i canali B, G e R in una vista al 200% del formato
Come mai?

Penso sia importante premettere fin da subito che possono concorrere diversi motivi a giustificare la “caduta” di segnale anche su canali dove normalmente non ci aspetteremmo di trovarlo. Il filtro potrebbe effettivamente non funzionare correttamente, così come l’incidenza della luce sul filtro non perfettamente perpendicolare potrebbe modificare le frequenze selezionate dal filtro. Sono casi che non prenderò in esame in questo breve articolo, volendomi invece soffermare solo su un aspetto che trovo semplice ma mai scontato: le proprietà del filtro di Bayer del sensore a colori.

Nel grafico seguente potete vedere le curve di trasmissione della camera ZWO ASI 294MC utilizzata per questa ripresa H-Alpha.

Si può facilmente notare come i canali RGB abbiano una notevole sovrapposizione. Sapendo che l’emissione dell’idrogeno ionizzato H-Alpha si trova in corrispondenza dei 656 nanometri, possiamo osservare come in quel punto il canale rosso abbia una notevole sensibilità, ma il verde e, in minor misura, il blu, siano comunque presenti. Va anche ricordato che su un tradizionale sensore a colori con matrice di Bayer RGGB, la metà dei fotodiodi sono specializzati sul canale verde. Questa situazione ci porta a una certa probabilità che parte del nostro segnale, seppur correttamente filtrato da un filtro H-Alpha a monte, possa poi andare a cadere su fotodiodi verdi o blu. In minor misura, non c’è dubbio, ma comunque con risultati che talvolta ci sorprendono. Riguardate l’immagine con il crop al 200% dei tre canali. Notiamo un rapporto segnale rumore decisamente peggiore nel canale blu, ma il verde ha poco da invidiare al canale rosso!

Per questo motivo non consiglio mai di eliminare a prescindere i canali verde e blu da un’acquisizione H-Alpha con camera a colori.

Preferisco valutare di volta in volta, ricordandomi che quello è pur sempre segnale. Esistono metodi che consigliano di utilizzare la formula che trovate in PixelMath nell’immagine qui sotto. Moltiplicando per due il canale verde in PixelMath, dopo aver dato a tutti e tre lo stesso peso con il process RGBWorkingSpace, potremmo ottenere un’immagine che, secondo alcuni, contiene la vera rappresentazione del nostro canale H-Alpha acquisito.

Astrofotografia in Banda Stretta con Camere a Colori
Astrofotografia in Banda Stretta con Camere a Colori

Nell’immagine qui sopra trovate in alto a sinistra il master RGB originale convertito in scala di grigio. In alto a destra invece l’immagine riassemblata dopo RGBWorkingSpace e PixelMath con la formula r+(2*g)+b. Diverse volte ho ottenuto con questo metodo un’immagine peggiore dell’originale, con nuclei stellari clippati (e mi sembra ovvio). L’amico Riccardo Balia suggerisce giustamente di usare al massimo una formula che possa quantomeno mediare i canali, come: (R/4)+((G*2)/4)+(B/4).

Personalmente mi fermo a valutazioni molto semplici. Decido se mantenere l’intero RGB convertendolo in scala di grigio, se mantenere soltanto il canale rosso eliminando gli altri o se creare un’immagine monocromatica unendo il rosso ad altri canali, valutando di volta in volta e finendo spesso per aggiungere solo parte del verde. Questo ragionamento vale per un filtro singolo H-Alpha, ma la stessa logica la si può applicare anche agli altri filtri monobanda.

Dovrei in realtà parlare al passato nel mio caso perché salvo prove intenzionali non mi ricapiterà più di fotografare con filtri singoli in banda stretta su sensori a colori. Ad ogni modo, per chi ancora dovesse trovarsi nelle condizioni di farlo, non prenderei alla leggera l’idea di gettare via una consistente parte del segnale solo perché è caduta nei canali “sbagliati”.


Qualche suggerimento di filmati YouTube riguardanti il tema della banda stretta:

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