Venus clouds

Il pianeta Venere è il secondo pianeta in ordine di distanza dal sole. Ha dimensioni simili alla terra e la sua peculiarità è che è l’unico pianeta che ruota in senso orario, ovvero con moto retrogrado. Il fatto che sia più interno rispetto alla terra fa si che presenti delle fasi di illuminazione proprio come Mercurio o la Luna. Si può osservare, a seconda del periodo dell’anno, all’alba o al tramonto ed è dopo il sole e la luna l’oggetto celeste più luminoso. E’ coperto da un densissimo strato di nubi che rendono l’osservazione della sua superficie presochè impossibile. Sono proprio le strutture di queste nubi che interessa a noi astrofotografi. Le nubi di Venere coprono l’intero pianeta e si sviluppano in altezza a partire da circa 40 Km fino ai 60 Km. Queste nubi sono prevalentemente di acido solforico e sono osservabili nella banda dell’ultravioletto. Altre struture nebulose in altre zone dell’atmosfera venusiana sono invece osservabili con un filtro infrarosso. Ecco dunque che grazie all’utilizzo di filtri diversi possiamo penetrare e fotografare diversi strati dell’atmosfera di Venere fotografando le nubi a differenti altezze.
EN
The planet Venus is the second planet in order of distance from the sun. It has dimensions similar to Earth and its peculiarity is that it is the only planet that rotates with retrograde motion. The fact that it is more internal than the Earth makes it present phases of illumination just like Mercury or the Moon. It can be observed at sunrise or sunset and it is the brightest celestial object after the sun and moon. It is covered by a very dense layer of clouds that make observation of its surface impossible. It is precisely the structures of these clouds that interest us astrophotographers. The clouds of Venus cover the entire planet and develop in height starting from about 40 km up to 60 km. These clouds are mainly of sulfuric acid and are observable in the ultraviolet band. Other nebula structures in other areas of the Venusian atmosphere are instead observable with an infrared filter. So, thanks to the use of different filters, we can penetrate and photograph different layers of the atmosphere of Venus by photographing the clouds at different heights.

La ripresa di Venere

Il problema di riprendere Venere, se proprio vogliamo considerarlo un problema è che è maggiormanete visibile al tramonto o all’alba. In queste ore è discretamente basso con una conseguente maggior influenza del seeing e della diffrazione atmosferica. Ecco dunque che riprendere qualche dettaglio nella banda UV, che risente molto del seeing, diventa estremamente difficile se non si trova la giornata giusta. Venere si può riprendere anche in pieno giorno, ma con tutti i problemi del caso (puntamento, stacco del pianeta dal fondo cielo ecc). Le riprese di questo Febbraio, che mi hanno permesso di catturare per la prima volta qualche dettaglio delle nubi, sono state delle innumerevoli svolte le uniche che sono riuscito ad eseguire in condizioni di seeing quantomeno decente. Le buone condizioni sono durate generalmente una mezz’ora poi il pianeta si è avvicinato a dei tetti che hanno compromesso irrimediabilmente il seeing. Durante le varie riprese ho utilzzato diverse configurazioni anche utilizzando un ADC ZWO. Quello che posso consigliarvi è di trovare il giusto compromesso tra gain e fps. Cercate di andare al massimo numero di fps possibili. Ricordatevi di non sovraesporre il bordo del pianeta in fase d ripresa altrimenti la foto finale sarà irrimediabilmente compromessa.
EN
The problem with capturing Venus is that it is mostly visible at sunset or sunrise. In these hours it is low with a consequent greater influence of seeing and atmospheric diffraction. in this situation taking up some details in the UV band becomes extremely difficult. Venus can be recovered even in bright light, but with all the necessary problems (pointing, detachment of the planet from the sky, etc.). The filming of this February, which allowed me to capture some details of the clouds for the first time, were the only ones (after many attempts) that I managed to perform in at least decent seeing conditions. The good conditions generally lasted half an hour then the planet approached roofs that irreparably compromised seeing. During the various shots I used different configurations also using a ZWO ADC. What I can advise you is to find the correct combination of gain and fps. Try to go to the maximum number of fps possible. Remember not to overexpose the edge of the planet in the shooting phase otherwise the final photo will be irreparably compromised.

Per le riprese ho utilizzato (setup):

  • Celestron C11
  • Sky Watcher eq6 pro
  • ZWO Asi 178 MM
  • Barlow Baader Vip 2x
  • Filtro Violetto W47 + IR cut BG 40
  • Filtro Baader Ir pass 685 nm
  • ZWO ADC


Foto e dati tecnici

2020_02_15_VENERE_W47-BG40_SEE6
File type=SER ROI(Offset)=1456x688 Gain=184 (36%) Histogramm(max)=152
Filter=W47+BG40_IR Start(UT)=165448.686 Duration=120.000s Histogramm=59%
Binning=no FPS (avg.)=90 Sensor temperature=27.0°C FPS=100 (off)
Profile=Venus Mid(UT)=165548.686 Date_format=ddMMyy Frames captured=10864
ROI=320x282 Shutter=6.752ms HighSpeed=on Histogramm(min)=0

2020_02_21_VENERE_W47-BG40_SEE5
File type=SER ROI(Offset)=1528x760 Gain=Gain=142 (27%) Histogramm(max)=174
Filter=W47+BG40 Start(UT)=162624.035 Duration=180.005s Histogramm=68%
Binning=no FPS (avg.)=117 Sensor temperature=30.1°C FPS=100 (off)
Profile=Venus Mid(UT)=162754.037 Date_format=ddMMyy Frames captured=21232
ROI=448x426 Shutter=8.423ms HighSpeed=on Histogramm(min)=12

2020-02-22-1653UT_SEE6,5_R(G)B
File type=SER ROI(Offset)=1480x752 Gain=199 (39%) Histogramm(max)=186
Filter=W47+BG40_IR Start(UT)=164805.104 Duration=180.000s Histogramm=72%
Binning=no FPS (avg.)=85 Sensor temperature=28.8°C FPS=100 (off)
Profile=Venus Mid(UT)=180.000s Date_format=ddMMyy Frames captured=15461
ROI=488x456 Shutter=9.256ms HighSpeed=on Histogramm(min)=2

Archivio fotografico

I filtri

Ho utilizzato in abbinata due filtri, un violetto W47 e un filtro IR cut BG40. La combinazione di questi due filtri permette di selezionare una banda passante di luce esclusivamente nell’ultravioletto, proprio come i filtri dedicati. I filtri dedicati però, oltre a costare di più, hanno una resa in contrasto e in luce passante nettamente migliore rispetto al W47 e BG40. Mi sentirei quindi di sconsigliare questi filtri su piccoli diametri.

Come si può notare il Filtro viola W47 (sinistra) ha una banda passate tra i 280 e 480 nm con una risalita nel IR intorno ai 700 nm. Ecco che ci viene in soccorso il BG 40 (destra), alcuni usano un BG 39, che ha una banda passante nel visibile tagliando completmente l’IR. La combinazione dei due filtri fa passare quindi solamente la banda passate del ultra violetto e violetto compresa da circa i 300 nm ai circa 500 nm. Un grazie al mio amico Andrea Vanoni che insieme a me si è adoperato per trovare la combinazione giusta di filtri.


EN
I used two filters in combination, a violet W47 and an IR cut BG40 filter. The combination of these two filters allows you to select a band of light exclusively in the ultraviolet, just like the dedicated filters. The dedicated filters have a clearly better contrast and pass-through yield than the W47 and BG40. I recommend a dedicated UV filter for small diameters.As you can see, the violet filter W47 (left) has a band pass between 280 and 480 nm with a rise in the IR around 700 nm. Here the BG 40 (right) comes to our rescue (some use a BG 39) which has a bandwidth in the visible by completely cutting the IR. The combination of the two filters only passes the ultra violet and violet bandwidth range from about 300 nm to about 500 nm. Thanks to my friend Andrea Vanoni who worked with me to find the right combination of filters.

Elaborazione da Pipp a PS

Per l’elaborazione dei video e successivamente delle foto ho utilizzato i seguenti programmi:
EN
To process the videos and subsequently the photos I used the following programs:

  • Pipp per il riordino dei frame in base alla qualità
  • Autostakkert3 per lo stacking delle foto.
  • Photoshop per l'elaborazione
  • Winjupos per la derotazione
  • Pipp for reordering frames based on quality
  • Autostakkert3 for photo stacking.
  • Photoshop for processing
  • Winjupos for derotations

Una volta ottenuto il filmato in formato SER riordinato da Pipp ho utilizzato AS!3 per fare l’analisi del filmato. Tra i primi 50 frame ho selezionato manualmente il migliore (a mio parare non sempre AS trova il frame migliore) e su questo ho fatto lo stack posizionamento manualmente gli AP. Bisogna fare varie prove per ottenere la combinazione migliore di AP. Ottenuta un’immagine corretta in dettaglio e constrsto con PS ho eseguito la derotazione con Winjupos per sommare tutti i video che ero riuscito a fare nella sessione. Winjupos l’ho utilizzato anche per ottenere il verde sintetico e la tricomia RGB della foto del 15 e 22 Febbraio.
EN
Once I got the movie in .SER format reordered by Pipp I used AS! 3 to analyze the movie. Among the first 50 frames I manually selected the best (in my opinion AS does not always find the best frame) and on this I made the stack positioning the AP manually. Various tests must be made to obtain the best combination of AP. Having obtained a correct image in detail and constrsto with PS I performed the derotation with Winjupos to sum all the videos. I also used Winjupos to obtain the synthetic green and RGB trichomy of the photo of February 15 and 22.

Video

La miglior ripresa con un seeing buono. Data della ripresa 22 febbraio 2020
EN
The best shot with good seeing. Date of recovery 22 February 2020


Conclusioni

Riprendere le nubi di Venere è un’impresa difficile, ma non impossibile. Fondamentale avere una camera monocromatica che ci permetta di avere un’adeguata sensibilità nella banda dell’ultra violetto. L’esperienza con il filtro violetto W47 abbinato al BG40 mi ha portato alla conclusione che questa tecnica di ripresa con questi filtri è più indicata per diametri generosi. Venere infatti è spesso molto basso quindi un grande diametro ci permette di viaggiare ad un alto frame rate e congelare, per quanto possibile, il seeing. Un discreto diametro ci permette anche di sopperire, in parte, a quella parte di ultravioletto che viene naturalmente assorbita dalla lastra, da vetri e lenti che compogono il nostro treno ottico (specchi, barlow, ADC, filtri ecc). Questo assorbimento gioca a nostro sfavore sopratutto se utilizziamo questa combinazione di filtri che rende poco in contrasto. Per diametri più piccoli mi sentirei di consigliare direttamente l’acquisto di un filtro UV dedicato che ha una resa in contrasto migliore. Molto probabilmente acquisterò anche io un filtro UV per cercare di avere la massima resa possibile. Concludo dicendo che nonostante i modesti risultati queste sono state le prime esperienze di ripresa su Venere. Per raggiugere gli importanti risultati che si vedono in rete, in particolare di alcuni astroimager italiani, serve non solo utilizzare adeguati filtri ma anche prendere specifici accorgimenti in fase di ripresa e post processing. Tutto questo lo si può acquisire solo con costanza, impegno ed errori.
EN
Shooting the clouds of Venus is difficult, but not impossible. It is essential to have a monochromatic camera that allows us to have adequate sensitivity in the ultra violet band. The experience with the W47 violet filter combined with the BG40 led me to the conclusion that this shooting technique with these filters is more suitable for generous diameters. Venus in fact is often very low so a large diameter allows us to have a high frame rate and freeze seeing (as far as possible). A discrete diameter also allows us to compensate, in part, for that part of ultraviolet that is naturally absorbed by the plate, by glasses and lenses that make up our optical train (mirrors, barlows, ADCs, filters, etc.). This absorption disadvantages us if we use this combination of filters that makes little contrast. For smaller diameters I recommend a dedicated UV filter that has a better contrast. Most likely I will also buy a UV filter to try to have the maximum possible yield. I conclude by saying that despite the modest results these were the first shooting experiences on Venus. To achieve the important results seen on the internet, in particular for some Italian astroimagers, it is necessary not only to use adequate filters but also to take specific precautions during the recovery and post processing phase. All this can be acquired only with constancy, commitment and errors.

Cieli sereni

Clear skies