Martedì 30 Maggio 2017
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Nell'ombra della cometa

67P - OSIRIS 10 settembre
67P - OSIRIS 10 settembre Credit: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/ INTA/UPM/DASP/IDA

Come Rosetta riesce a fotografare le enormi variazioni di luminosità del nucleo e della chioma cometaria.

A tutti sarà capitato di scattare delle fotografie in condizione di illuminazione "difficili", ovvero in controluce, e di rimanere poi delusi rivedendo l'immagine sullo schermo o in stampa; il motivo è che alcune zone in ombra, che pure erano chiaramente distinguibili ad occhio nudo quando avete ripreso la foto, adesso appaiono irrimediabilmente scure o addirittura completamente nere e a nulla valgono i tentativi fatti con Photoshop per cercare di recuperare quelle regioni: ne esce solo rumore o, al massimo, qualche ombra sbiadita.

Ebbene, ultimamente gli "occhi" di Rosetta (ovvero le due camere OSIRIS) hanno dovuto affrontare un problema simile nel dover fotografare il nucleo della 67P stando al di sotto del piano del terminatore della cometa, ovvero guardandola in controluce (tecnicamente, questa è una situazione in cui l'angolo di fase tra i raggi solari incidenti e quelli riflessi verso la sonda supera i 90°). Eppure, come testimoniato l'immagine di apertura e le immagini sottostanti, da una stessa immagine è stato possibile carpire dettagli anche nelle regioni più scure come quelle dei getti di gas o le zone debolmente illuminate dal riverbero della luce proveniente dalle zone direttamente illuminate dal Sole.

Cometa 67P 30 ottobre 2014

L'immagine della regione del "collo" ripresa con la Narrow Cam camera il 30 Ottobre da una distanza di circa 30km (risoluzione di 50 cm/pixel); in questa versione si vedono solo le regioni di maggior luminosità, illuminate direttamente (vedi versione sotto).
Image: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Cometa 67P 30 ottobre 2014

La stessa immagine riportata sotto ma stavolta elaborata per evidenziare i dettagli più deboli, prima in ombra; si vedono chiaramente le regioni illuminate dal riverbero e i getti di gas in alto sono adesso evidentissimi!Image: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Come questo miracolo sia stato possibile lo si deve all'elevata gamma dinamica dei sensori CCD utilizzati da OSIRS. Infatti, mentre le immagini normalmente scattate da una telecamera o una fotocamera compatta vengono registrate e visualizzate con una precisione di 8 bit per ogni colore, quelle di Rosetta sono a 16 bit, come nelle migliori fotocamere reflex. Questo significa che, mentre nel primo caso la massima escursione di luminosità tra il pixel più debole e quello più luminoso è pari a un fattore 1:255 (28-1), nel caso di Rosetta si può arrivare a 1:65535 (216-1). Naturalmente, tutta questa dinamica non è immediatamente visibile quando osserviamo queste immagini su un normale monitor poichè anche quest'ultimo è limitato a 8 bit per ogni canale di colore RGB; tuttavia, con un adeguato software di image processing, è possibile regolare l'intervallo di luminosità da mostrare oppure si può effettuare una "compressione" intelligente della dinamica in modo da poter vedere quasi tutte le informazioni contenute nell'immagine, anche se con un risultato poco realistico e molto "pittorico" (si tratta delle cosiddette immagini HDR).

Come ulteriore esempio della grande escursione dinamica dei sensori OSIRIS, di seguito altre due immagini spettacolari "in controluce"; nella prima, grazie alla luce diffusa, è possibile apprezzare dettagli anche in alcune zone che, attualmente, sarebbero perennemente in ombra a causa della non-perpendicolarità dell'asse di rotazione rispetto al piano orbitale della cometa (qualcosa di simile alle lunghe notti polari sulla Terra). Nella seconda, invece, sono in bella evidenza i getti di materia che appaiono anche leggermente curvi a causa della rotazione del nucleo, a dimostrazione del fatto che la velocità dei gas e della polvere espulsa è molto bassa (solo qualche km/h).

The dark side of the comet

Immagine scattata il 29 Settembre da 19 km di distanza. Credits: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Cometa 4 novembre

Ripresa effettuata il 4 Novembre da 24 km. Copyright ESA/Rosetta/NAVCAM CC BY-SA IGO 3.0

Fonti:
http://blogs.esa.int/rosetta/2014/11/06/into-the-shadows-of-comet-67pc-g/
http://blogs.esa.int/rosetta/2014/10/17/navcams-shades-of-grey/

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Marco Di Lorenzo (DILO)

Sono laureato in Fisica e insegno questa materia nelle scuole superiori; in passato ho lavorato nel campo dei semiconduttori e dei sensori d'immagine. Appassionato di astronautica e astronomia fin da ragazzo, ho continuato a coltivare queste passioni sul web, elaborando e pubblicando numerose immagini insieme al collega Ken Kremer. E naturalmente amo la fantascienza e la fotografia!

Sito web: https://www.facebook.com/marco.lorenzo.58
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