Nebulosa California (NGC 1499) che colore hanno le nebulose?

[FerZem]

Salve ragazzi questa è la nebulosa California ripresa quasi nella sua interezza con il fantastico sensore della Moravian 11002 da Capracotta.

CLS: 29*900sec
Red: 9*900sec
Green: 11*900sec
Blue: 13*900sec
(Corredati obbligatoriamente da flat,dark e bias)

Elaborando questo soggetto mi sono reso conto che è sempre più difficile trovare un riferimento sulla colorazione dei soggetti quando si spinge tanto il segnale ed è un aspetto che sto cercando di approfondire, non ho trovato molta documentazione a riguardo, però una parte della colorazione diversa nella parte centrale è dovuta alla stella Menkib che interagisce con la nebulosa, del segnale e della colorazione cosa ne dite?

[Amadeus]

Innanzitutto fammi complimentare con te per questa bellissima immagine
Effettivamente poco o niente si trova sull'argomento....!!!!Anche io credo che la stella abbia contribuito alla colorazione della nebulosa perche' e' molto invadente.
Ma quanto ci dobbiamo spingere nell'elaborazione (specialmente in soggetti come le nebulose ad emissione) per creare rappresentazioni quanto piu' fedeli alla realta' ?
In particolare il colore rosso caratteristico delle nebulose ad emissione fino a quanto puo' essere enfatizzato nel processo elaborativo per non incorrere in un alterazione dell'immagine reale ?
A questo proposito aggiungo il mio contributo alla discussione :
Trattasi di un LRGB o meglio di un CLSRGB in cui ho enfatizzato il colore della nebulosa fino ad un certo punto........ Ma chi mi dice che la mia rappresentazione e' corretta ?

P.s. : per immagine reale intendo quella rappresentata nello spettro della luce Visibile.

[Antonello Medugno]

Complimenti per la bellissima immagine davvero notevole per il tempo speso nelle sessioni di ripresa e in quelle di elaborazione, quanto anche per la scala finale che per la ricchezza di dettagli preservando le stelle!
Mi collego alla questione del colore che resta a mio avviso da prendere con le pinze per due aspetti: 1) i colori delle nebulose, ma come tutto il resto (stelle e galassie da loro derivanti), sono da considerarsi un concetto "umano" legato allo spettro continuo del visibile; 2) soggettività della visione che avviene attraverso i mezzi quali i display dei pc o smartphone o tablet che sia.
Circa il secondo punto sorvolerei visto che in molte altre occasioni abbiamo ribadito il concetto che ciò che vediamo al "nostro" pc non è detto che sia lo stesso su un altro PC e così via.
Per il primo punto invece soffermerei l'attenzione sul fatto che i colori di cui parliamo non derivati da uno spettro continuo ma da specifche emissioni nello spettro che vanno anche oltre il visibile.
Se la parte centrale della california qui rappresentata sembra e appare più violetta rispetto alle parti laterali più rosse (sebbene non un rosso tipico Ha), non è da imputare solo all'alone generato dalla stella che domina ma al fatto che è presente, oltre a Ha anche Hb ma sicuramente anche NII nella zona di cui parliamo. Nulla toglie che possa essere presente anche SII oppure OIII o OII se non anche HeI o NeIII (ho preso quelli che per vicinanza all'RGB comportano un colore violaceo messi assieme).
Con questo cosa intendo dire, intendo che i colori di cui stiamo parlando che vengono riportati dalle tre bande larghe R, G e B, in realtà comprendono queste emissioni. Quindi una valutazione dei colori, come la intendiamo in foto comuni (ritratti o altro), non può non tener conto di questa peculiarità nell'ambito astrofotografico. In questi casi, ad avere anche budget di un certo livello, sarebbero interessanti i confronti con le bande strette sopra nominate.Resta di fatto però che la calibrazione del colore, che credo sia il punto della domanda, dipende da come noi operiamo e nel caso se abbiamo tenuto conto che tale calibrazione è legata alla parte di spettro interessato dalla visione umana, soggetta mediamente ad una luce "gialla" che è quella proveniente dalla nostra stella. Che calibrazione hai operato se l'hai operata? Hai usato tool che tengono conto di stelle di tipo G (vedi PixInsight)?

[Antonello Medugno]

Aggiungo, me ne ero dimenticato, che l'immagine di cui stiamo parlando ha una luminanza per così dire "modificata" nel senso che il CLS e filtri simili enfatizzano, ovvero abbattono alcune porzioni di spettro, mettendo in evidenza maggiormente il discorso sullo spettro che ho portato poco fa. Per cui ancor più interessante il contributo sulla calibrazione e confronti vari se riusciamo a farli avendo tu i dati a disposizione.

[Amadeus]

Grazie della risposta i cui argomenti da te introdotti andrebbero affrontati e discussi da vicino !
Quindi come tu hai esposto le varie sfumature di rosso che incontriamo in una regione nebulare sono dovute alla presenza di emissioni anche di altre bande spettrali come OIII, S2, Hbeta etc etc.come si puo' notare in questa rappresentazione :

[Antonello Medugno]

Esatto Amedeo, è una questione non da poco considerando anche l'altra del CLS

[FerZem]

Ottimo Antonello i dubbi iniziano trovare qualche risposta, la calibrazione del colore che ho effettuato è stata con un "linear fit" ma comparato secondariamente con un "PhotometricColorCalibration" in pixinsight. Sull'onda della forte curiosità sono riuscito a raccogliere anche qualche dato in più che spero possa fare ancora più chiarezza sulla questione (almeno a me l'ha fatta ) a quello che già avevo ipotizzato, porto un riassunto molto sintetico escludendo alcune variabili in gioco tra cui qualità del monitor, calibrazione del colore di esso e rappresentazione dei colori a livello digitale.

Le nebulose ad emissione contrariamente a come ero abituato a pensare possono assumere varie colorazioni questo è dovuto principalmente al fatto che quando l'idrogeno è illuminato da stelle che emettono luce ultravioletta, gli atomi di idrogeno assorbono questi raggi UV ed emettono energia ad altre lunghezze d'onda, ma non solo, anche a seconda degli elementi presenti nella nebulosa tra cui H-alfa (rosso intenso), H-beta (blu/verde), H-gamma (blu) ossigeno, zolfo etc. possono caratterizzare una colorazione rispetto ad un altra.

Le colorazioni possono variare dal blu passando dal rosa/magenta fino al rosso intenso tipico dell'H-alfa che siamo abituati a vedere, a seconda dell’interazione con la polvere interstellare che essendo quest’ultima più o meno abbondante può assorbire maggiormente la componente blu dello spettro facendo apparire la nebulosa più rossa o invece all’inverso, una minore concentrazione di polvere farà tendere la nebulosa verso il magenta/rosa, fino al blu.

Le immagini a seguire mostrano proprio la variazione del colore al variare delle caratteristiche elencate sopra

Figura 1 mostra la variazione della colorazione della polvere interstellare ma con la presenza di piccole quantità di emissione di Idrogeno-alfa. La colorazione cambia da sinistra verso destra all’aumentare della concentrazione di polvere interstellare e dall’alto verso il basso all’aumentare di emissione di idrogeno-alfa

Figura 2 mostra la combinazione polvere interstellare->Idrogeno-alfa, il colore esatto dipende dalla temperatura della nebulosa che influenza le intensità relative delle linee di emissione dell'idrogeno. Se non ci fosse polvere, l'emissione di idrogeno produrrebbe sfumature da blu a viola, non magenta o rosso! Ma l'effetto maggiore sul colore viene dato dall'aumento della polvere, che sopprime i colori blu. Piccole quantità di polvere producono colori magenta e rosati. Solo nelle regioni ad alta concentrazione di polveri la nebulosa apparirà rossa. La colorazione cambia da sinistra verso destra all’aumentare della concentrazione di polvere interstellare e dall’alto verso il basso al diminuire della luminosità

Figura 3 mostra la combinazione polvere interstellare->Idrogeno-alfa->Ossigeno. La colorazione cambia da sinistra verso destra all’aumentare della concentrazione di polvere interstellare e dall’alto verso il basso all’aumentare di emissione di ossigeno. Una volta che l'emissione di ossigeno domina sull'emissione dell’ idrogeno il colore verde diventa indipendente dal contenuto di polvere

Linee di emissione delle nebulose nell’intervallo della classe spettrale
• Idrogeno-alfa (656,3 nm, 0,6563 micron), rosso, da 3 a 4 volte l'intensità dell'H-beta.
• Idrogeno-beta (486,1 nm, 0,4861 micron), blu-ciano.
• Idrogeno-gamma (434,1 nm, 0,4341 micron), blu-violetto, più debole della H-beta di circa la metà.
• Ossigeno III (500,7 nm, 0,5007 micron) blu-verde.
• Ossigeno III (495,9 nm, 0,4959 micron) blu-verde, ~ 5 volte più debole della linea 500,7 nm.
• Azoto II (658,3 nm, 0,6583 micron) rosso.
• Azoto II (654,8 nm, 0,6548 micron) rosso, circa 1/4 della linea 658,3 nm.
• Elio I (587,6 nm, 0,5876 micron) arancione.
• Elio II (468,6 nm, 0,4686 micron) blu.

Presenza di elementi che contribuiscono alla variazione della colorazione
• Rosso/Rosa = H-alfa dove la polvere interstellare assorbe H-beta e H-gamma nelle nebulose ad emissione di Idrogeno
• Magenta/Azzurro = H-alfa + H-beta + H-gamma nelle nebulose a emissione di idrogeno con assorbimento moderato dalla polvere interstellare
• Rosa = H-alfa + H-beta + H-gamma + Ossigeno e/o Zolfo (OIII /SII)
• Arancione, marrone = polvere
• Verde (verde acqua) e bianco-bluastro = Ossigeno (OIII) preponderante

Arrivato a questo punto mi sono chiesto e se ponessi davanti un filtro selettivo tipo H-alfa?

Bene, il risultato che si ottiene è un immagine dove la prevalenza di Idrogeno-alfa nasconderebbe i processi ed colori presenti realmente in quel soggetto enfatizzando soltanto quella precisa frequenza spettrale, ecco anche perché un filtro anti-inquinamento si comporta in modo molto simile, lasciando passare in percentuale più o meno grande determinate lunghezze d’onda come accennato da Antonello in precedenza.

Ma non solo anche una reflex modificata si comporta allo stesso modo alterando la sensibilità alla banda dell' Idrogeno-alfa il segnale tende a pendere verso quella frequenza precisa e verso quel colore.

In conclusione (in maniera molto sintetica) la variazione del colore delle nebulose ad emissione è dato in buona parte dalla:
1) Presenza di stelle che emettono prevalentemente in UV.
2) Concentrazione di polvere interstellare
3) Composizione chimica della nebulosa

che al variare di questi parametri fanno assumere colorazioni differenti tra le varie nebulose che non necessariamente devono avere la colorazione rosso acceso tipico dell' H-alfa fino a qualche tempo fà ragionavo con una convinzione errata che il colore che doveva venire fuori doveva essere quello tipico dell'H-alfa che ero abituato a vedere

Ovviamente quanto detto sopra è stato semplificato sul presupposto che noi possediamo un monitor “ideale” capace di mostrare l’intera gamma di colori, escludendo quest'ultimo dalle variabili in gioco, e che il bilanciamento del bianco sia effettuato sulla percezione del nostro occhio al bianco della luce di giorno.

Se qualcosa vi sembra non chiaro o errato discutiamone

[Antonello Medugno]

Ci troviamo precisamente allora Nando. Ottima informazione aggiuntiva. Credo che adesso sulla questione dei colori non dovremmo tornarci se non per un metodo standard e oggettivo che non sfrutti occhio o monitor per evitare soggettività.

[Amadeus]

Ottima integrazione Nando credo che esaustivamente abbiamo chiarito il punto iniziale del post ma non mi avete risposto alla domanda che ho fatto in precedenza : Esiste un metodo oggettivo che consente tramite Pixinsight o altro software di rappresentare correttamente il colore di una nebulosa ?

[FerZem]

Credo che adesso sulla questione dei colori non dovremmo tornarci se non per un metodo standard e oggettivo che non sfrutti occhio o monitor per evitare soggettività.

Assolutamente Antonello elaborando le immagini dopo un poco l'occhio perde quell'analisi critica in grado di ponderare bene la colorazione, facendola virare verso il come vorrei che fosse oppure come vorrei farla sembrare, usando un metodo preferibilmente matematico invece andremmo a dare un oggettività ripetibile all' insieme di operazioni che compongono l'elaborazione

Esite un metodo oggettivo che consente tramite Pixinsight o altro software di rappresentare correttamente il colore di una nebulosa ?

Amedeo come abbiamo visto nei messaggi precedenti adesso possiamo almeno già avere un confronto con cui comparare la nostra colorazione conoscendo la zona che stiamo riprendendo e il tipo di soggetto, uno strumento universalmente funzionante non esiste, capire il concetto che c'è dietro può aiutare a fare un analisi più precisa per poi poter mantenere i colori quanto più verosimili, L'arcsinh (come tu sai) fà già un grandissimo lavoro, che se usato bene preserva i colori in maniera eccellente