Fotografia astronomica: la maschera di Bahtinov

La maschera di Bahtinov è un filtro speciale (senza vetro, una semplice maschera di plastica o di cartone) largamente utilizzato nell’astrofotografia per ottenere una messa a fuoco degli oggetti astrali con la massima precisione possibile. Inventata nel 2005 (ma che ha visto solo nel 2008 la sua realizzazione nella forma attuale) da Pavel Bahtinov (astrofilo russo), è un miglioramento della maschera di Hartman, altro strumento molto usato nella fotografia degli astri celesti.

In pratica (vi rimando alla pagina relativa alla maschera di Hartman per maggiori dettagli), Bahtinov si rese conto come incrementare il numero dei bordi rettilinei all’interno della maschera di Hartman permetteva di aumentare la quantità di luce distribuita sui raggi di diffrazione. La maschera di Bahtinov presenta una metà dell’obiettivo (o meglio metà della maschera) coperto da  fasce parallele al raggio centrale e la seconda metà con altre fasce inclinate di +40° e -40° (a seconda del quarto dell’area) rispetto alla prima metà.

 Struttura della maschera di Bahtinov

La maschera di Bahtinov presenta una metà dell’obiettivo (o meglio metà della maschera) coperto da  fasce parallele al raggio centrale e la seconda metà con altre fasce inclinate di +40° e -40° (a seconda del quarto dell’area) rispetto alla prima metà (nell’immagine qui sotto).

Il “passo” delle fessure (ovvero la dimensione dell’accoppiata striscia piena + striscia vuota) è funzione della lunghezza focale in uso e lo si può calcolare usando la seguente formula: passo = lunghezza focale / fattore di Bahtinov.

La lunghezza focale è espressa in millimetri mentre il fattore di Bahtinov, da trovarsi empiricamente, è un numero compreso tra 150 e 200 (si solito si usa un valor medio, ovvero 180). Il valore del passo, come potete ben capire, incide e non poco sulla realizzazione della maschera (esistono modelli già pronti, ma in moltissimi preferiscono costruirselo in casa, d’altronde basta un poco di cartone!): più corto è il passo più sottili saranno le strisce coprenti (con un passo 8 dovrete intervallare 3mm di zona aperta con 3 mm di striscia di cartone). In alcuni casi, quando la focale in uso è molto corta, si “usa” moltiplicare il passo per 3, al fine di semplificare la fase realizzativa.

Come usare la maschera di Bahtinov

Una volta realizzata o acquistata la maschera di Bahtinov adatta alla vostra ottica, non dovete fare altro che usarla.

• Posizionatela dinanzi all’obiettivo della vostra reflex.
• puntate una stella in cielo
• osservate l’immagine attraverso l’oculare o il LiveView della fotocamera.
• Agite quindi sulla messa a fuoco, fin-quando non vedrete la seguente immagine:

Ecco come è rappresentata, nell’oculare, una stella a fuoco usando una maschera di Bahtinov

Si tratta di un insieme di raggi “creati” appunto dalla maschera che avete applicato sull’obiettivo: 6 raggi che convergono verso il punto centrale, quindi due “parentesi” nere  e ancora 6 puntini luminosi intorno ad un ulteriore punto luminoso al centro. Quando vedrete questa immagine allora avrete ottenuto la miglior messa a fuoco possibile.

Al modificare della messa a fuoco, noterete come i raggi tenderanno a spostarsi lateralmente in maniera molto netta. Meno messa a fuoco si ha, meno luminosi e meno precisa sarà l’immagine “obiettivo” della maschera che dovete ottenere. Tanto per chiarire meglio il concetto, ecco cosa succede partendo da una situazione di non messa a fuoco fino ad una messa a fuoco perfetta:

come varia la “stella” al variare della messa a fuoco

Si evince che, in mancanza di messa a fuoco, si fotografa proprio la maschera stessa, maschera che si riduce man mano che la messa a fuoco si avvicina alla perfezione.

Un vantaggio innegabile della maschera di Bahtinov è che questa ci permette di focalizzare anche su stelle molto deboli, cosa che non è possibile con la maschera di Hartman (copre una superficie minore dell’obiettivo che stiamo usando). In aggiunta, anche se le linee tendono a sparire con il ridursi della luminosità della stella, i sei piccoli punti luminosi saranno sempre distinguibili e sono più che sufficienti per ottenere una giusta messa a fuoco.

Realizzazione

Se volete realizzare da voi la maschera di Bahtinov, non vi serve altro che una guida (che potete stampare a casa, dopo aver creato una giusta maschera usando questo comodissimo sito web) ed un qualche materiale resistente e che sia tagliabile in maniera netta. Il cartone va benissimo, ma la plastica dura ancora meglio (meno residui lungo i bordi).

Ovviamente quando realizzate la maschera, considerate tutto ciò che state usando: se l’obiettivo è un catadiottrico dovete mascherare lo specchio centrale, se utilizzate un moltiplicatore di focale dovete considerarlo nell’equazione, se usate una half frame (sensore APS) dovete considerare anche il fattore di riduzione.

In funzione

Qui di seguito potete trovare un semplice video che mostra come funziona la maschera di Bahtinov, ovvero cosa vedrete tramite l’oculare della vostra fotocamera al variare della messa a fuoco.

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