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Qué se necesita
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| Introducción |
La fotografía astronómica ofrece unas particularidades muy especiales que la convierten en una actividad bastante frustrante si éstas no se tienen en cuenta: La principal y más obvia es la oscuridad. La débil luminosidad del cielo obliga a que tengamos que alargar el tiempo de exposición para que la película fotográfica vaya acumulando la luz. Con cualquier cámara, utilizando tiempos de exposición normales (de fracciones de segundo) el único resultado que obtendremos será una imagen completamente negra, a excepción de si fotografiamos la Luna, y ésta aparecerá muy pequeña si no empleamos un objetivo de gran distancia focal. Sin embargo, el hecho de tener que alargar el tiempo de exposición para empezar a observar algún detalle en las imágenes, topa con un grave obstáculo: el cielo se mueve y la imagen, por tanto, sale movida. En realidad es la Tierra quien se mueve rotando sobre su eje y no el cielo. Esto implica que para tiempos de exposición superiores a unos 3 minutos necesitaremos de algún sistema que mueva la cámara compensando la rotación terrestre, bien sea manualmente o con un motor eléctrico, siempre que dispongamos del soporte adecuado. De momento veremos qué podemos hacer simplemente con una cámara, e iremos avanzando en las técnicas, el equipamiento necesario y los resultados que podremos obtener según el caso. |
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| La cámara |
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Con las cámaras digitales estamos en las mismas: necesitaremos que sean de tipo réflex. Si disponemos de una cámara de este tipo, que actualmente se encuentran por unos 1.000 €, nuestra vida será muchomás feliz porque los tiempos de exposición necesarios se acortarán en gran medida, por la mayor sensibilidad a la luz que las películas fotográficas. Las cámaras digitales compactas habituales no permiten tiempos de exposición de más de unos pocos segundos, por lo que no nos servirán salvo en imágenes planetarias y lunares, utilizando el método conocido como afocal, que no es más que colocar la cámara delante del ocular del telescopio como si se tratara de nuestro propio ojo, y disparar. Si no tienes buen pulso, se vende un artefacto, quizá el más versátil, que sirve para sujetar la cámara y enfrentarla al ocular, un poco aparatoso, pero que por lo que parece cumple bien su función con la mayoría de las cámaras digitales compactas. Con las réflex digitales lo que se suele hacer normalmente en fotografía de gran campo y cielo profundo es obtener varias tomas de unos 5 minutos como máximo para sumarlas y promediarlas posteriormente con programas de tratamiento de imagen tipo ImagesPlus, Registax, etc. Esto se debe a que al no tener un chip refrigerado, cuando las exposiciones se alargan se introduce en la imagen un grano o ruido excesivo. El concepto de este procedimiento es que cuando se combinan varias imágenes iguales, el ruido, que es aleatorio, se reduce en gran medida, manteniéndose inalterados los píxeles que sí sean iguales en las tomas promediadas. Además, el contraste de la imagen final será mucho mejor que el de las imágenes de partida. Para trabajar con estas cámaras es muy recomendable utilizar el formato de fichero de imagen .raw, ya que no comprime las imágenes en ningún modo y no se pierde por tanto información. En cuanto a la sensibilidad, en estas cámaras es ajustable por el usuario, y lo normal es utilizar un ISO 800. También existe la posibilidad de utilizar las webcam para fotografía planetaria y lunar. Sólo necesitaremos un adaptador para el portaocular. Estas cámaras son en realidad sencillas cámaras digitales, con un precio de sólo unos 60 €. La más utilizada en fotografía astronómica es la Philips ToUcam Pro II. Con programas informáticos adecuados se consiguen combinar múltiples imágenes individuales a partir de una grabación de vídeo en una única imagen de mayor calidad, ya que así se elimina el "ruido" aleatorio, consiguiendo resultados verdaderamente sorprendentes. Por último, el mejor tipo de cámara para astrofotografía es la CCD. Las cámaras CCD son cámaras digitales especiales para uso astronómico, que enfrían el chip CCD para que no introduzca errores de ruido cuando los tiempos de exposición se alargan. Las imágenes en color se realizan como mínimo por triplicado, una por cada color RGB (rojo, verde y azul, red, green blue en inglés), usando con cada toma el filtro RGB correspondiente, y mezclándolos posteriormente con programas de tratamiento digital de imágenes. Una característica importante de las CCD es el tamaño en píxeles del chip, que por lo general es bastante limitado. Esto hace que para fotografiar cuerpos de tamaño aparente elevado tengamos que realizar un mosaico. El precio de estas cámaras las convierte en un lujo al alcance de pocos, aunque podemos encontrar alguna variante sencilla, digamos que de iniciación, por unos 400 € en color y con una calidad bastante buena. A modo de ejemplo entre éstas se encuentran las Atik y la DSI de Meade. En realidad estas pequeñas CCD se pueden fabricar a partir del chip de una webcam, modificándolo mediante ajustes electrónicos para permitir capturas de larga exposición. Sin embargo, como siempre pasa, las CCD de calidad puntera se mantienen a precios prohibitivos. |
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| La película |
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| Las películas fotográficas actualmente más utilizadas son la Fujicolor Superia X-TRA y las Kodak Ultra Gold y Portra. Para largas exposiciones las Fuji tiran al verde, y las Kodak al rojo, es decir, que no son perfectas. La sensibilidad a utilizar será normalmente de 400 ASA. Para fotografía planetaria irá bien una típica de 100 ASA, y para fotografía de cielo profundo podremos llegar a los 800 ASA, aunque el tamaño creciente del grano conforme aumentamos la sensibilidad desaconsejan más. Otra posibilidad muy recomendable es la de utilizar película de diapositivas, aunque necesitaremos de un escáner especial si las queremos digitalizar para hacer correcciones posteriormente. En este caso la más común es la Kodak Etachrome 400. Tradicionalmente se han utilizado películas hipersensibilizadas, o forzadas, con las que se consigue una sensibilidad como su nombre indica mucho mayor que la sensibilidad en ASAs que marcan, pero si ya empieza a ser complicado encontrar en las tiendas una película adecuada, ni os cuento si la buscamos hipersensibilizada. Sí se pueden llegar a comprar bajo pedido kits de hipersensibilización para que uno mismo se dedique a ello. Es una técnica en desuso, pero si os animáis dirigios a http://webs.ono.com/usr001/sirio/forming.html En este sentido, os tengo que advertir que es importante la elección del laboratorio fotográfico al que llevemos a revelar las fotos o las diapositivas. En algunos te devuelven los negativos manchados, o te aparecen gotas extrañas manchando las imágenes. Normalmente de esto no nos percatamos en las fotos a color normales, pero en la fotografía astronómica tenemos que ser muy exigentes. Yo personalmente siempre les aviso de que el carrete contiene fotos completamente oscuras, y de que las revelen todas aunque crean que no contienen nada, además de que me olvido directamente de las máquinas de revelado en una hora. Es mejor prevenir, y si es un buen fotógrafo se interesará en el asunto. |
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| Fotografía sólo con la
cámara |
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| Si tu cámara es réflex, aunque no lo creas tienes mucho que hacer. Sólo con que tengas el cable disparador (unos 6 €) puedes dedicarte a tomar fotografías circumpolares de larga exposición, en las que orientas la cámara hacia la estrella Polar, obteniendo una imagen de los trazos curvos que las estrellas dejan alrededor del polo, o a fotografiar lluvias de meteoros. Además tendrás unos primeros minutos de exposición en los que no se llegará a distinguir el trazo de las estrellas, tiempo que variará según el objetivo que utilices, lo cual te permitirá obtener imágenes de las constelaciones. Es muy recomendable utilizar un trípode, cuanto más sólido mejor para evitar vibraciones por el viento.
Si ni siquiera tienes intención de comprar el cable disparador, puedes evitar las vibraciones con el método de la cartulina, que consiste en tapar el objetivo con una cartulina (o similar) de color negro mate, que retiraremos un rato después de haber pulsado el disparador de la cámara, esperando que deje de vibrar, y que volveremos a colocar antes de terminar la foto. Este método también se aplica en fotografía con telescopio, tapando la boca de éste. En la siguiente tabla se muestran los tiempos máximos de exposición recomendados sin seguimiento, en segundos, para que las estrellas no dejen trazo, dependiendo de la focal del objetivo y de los grados de declinación del campo fotografiado. La declinación es de 90º en el polo y cero en el ecuador celeste. Es importante porque cuanto más cerca del ecuador esté el objeto mayor será la traza que recorra en un mismo tiempo.
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| Empezar a hacer
seguimiento: la plancheta ecuatorial |
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Una plancheta
ecuatorial es un inventillo muy sencillo de fabricarnos
que nos permitirá tomar imágenes de gran campo
con la cámara apuntando al cielo, y con el que realizaremos
un seguimiento rudimentario. Con una visita a la ferretería
y unos 12 € de presupuesto podremos obtener imágenes
muy interesantes, por lo que vale la pena. No os diré más
que lo que otros dijeron, así que visitad la página
siguiente, donde os explican cómo hacerla y cómo
se utiliza: http://fotoestrella.metropoliglobal.com/articulo/sencilla.htm
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| Fotografía en paralelo o "piggyback" | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Consiste en colocar la cámara sobre algún
tipo de dispositivo con un motor que realice el seguimiento,
que normalmente es sobre el propio telescopio o su montura. Todas
las cámaras llevan en su parte inferior una rosca
para el trípode, que en nuestro caso usaremos para colocarla
en paralelo. Así podremos hacer tomas de muy larga exposición
sin que aparezcan los molestos trazos de las estrellas, siendo
éste el mejor método para fotografiar constelaciones,
la Vía Láctea e incluso las mayores nebulosas,
como el Cinturón de Barnard, la región de la estrella
Rho de Ofiuco, etc. Hay que tener en cuenta no obstante que, si
la montura no está alineada con el polo, el seguimiento será
desastroso, por lo que deberemos dedicar todo el tiempo necesario
a precisar esta alineación. Además, deberemos tener
en cuenta posibles desequilibrios de peso en el sistema telescopio-montura
cuidando que el centro de gravedad se sitúe centrado sobre la
base de la montura. Si no, el motor actuará la mayor parte del
tiempo tratando de vencer el peso en vez de consiguiendo el movimiento
adecuado. Para evitar esto, tendremos que situar pesas a la distancia
adecuada en el caso de monturas alemanas, o tratar de liberar peso
de alguna manera. En este sentido puede llegar a ser importante el
peso de la cámara. En todo caso, la mejor manera de asegurarse
del buen seguimiento es proceder a realizar el control de guiado,
de la manera que veremos más adelante. |
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| El telescopio | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Existen varios tipos de telescopios según su sistema óptico.
Sin embargo, el tipo de telescopio que empleemos no es determinante
a la hora de realizar fotografía astronómica, aunque
sí lo será el tipo de montura sobre la que lo apoyemos
y movamos. Dado que es necesario realizar el seguimiento del cielo,
necesitaremos una montura ecuatorial, además con motor como
mínimo en el eje de ascensión recta, aunque es altamente
recomendable que también se motorice en declinación.Los telescopios de iniciación son normalmente del tipo refractor, de pequeño diámetro (60 ó 70 mm) y una distancia focal de unos 800 mm, sobre trípode normal y corriente sin más, que por cuyo movimiento horizontal y vertical llamamos altacimutal. El precio de un telescopio de este tipo se encuentra por los 100 €. A pesar de ser un buen comienzo en la astronomía, no nos sirven para hacer fotografía salvo que su montura sea ecuatorial, con lo cual el precio puede ascender, en principio no más de 30 € si no va motorizada (siguen sin servir) y ya saltamos a precios más elevados cuando incorporan motor, aunque asequibles. Así podremos hacer fotos de la luna y los planetas con bastante buena calidad, pero por su escaso diámetro no nos ofrecerán buenos resultados con cuerpos de cielo profundo.
El sistema óptico de los telescopios refractores es quizá el más familiar, y se compone de una lente convergente que focaliza la imagen en un punto, donde colocaremos el ocular para mirar. Su principal problema es el elevado coste para diámetros superiores a 80 mm, aunque si nos podemos permitir salvarlo, sin duda estaremos hablando de un magnífico telescopio. Si necesitamos un diámetro relativamente elevado, es mucho más barato decidirse por un telescopio tipo reflector, o tipo Newton, en el que la luz penetra por el tubo óptico sin alteraciones hasta que llega a su fondo, donde se coloca un espejo parabólico, o primario, que será el que se encargue de focalizar la imagen. Dado que si no desviamos el cono de luz resultante nuestra propia cabeza al observar taparía la entrada de luz, lo desviamos 90º colocando un espejo plano a 45º, y practicamos un agujero en el lateral del tubo óptico para poder colocar el ocular. El espejo plano, o secundario, se sujeta a las paredes del tubo óptico con unos brazos metálicos lo más delgados posible, formando un conjunto que llamamos araña. La araña realmente está obstruyendo el paso de la luz, pero el incremento de diámetro que podemos alcanzar nos compensa. El problema de la obstrucción de la araña se evidenciará más en los reflectores de relación focal menor de 5, en los que será difícil enfocar sin ver los reflejos de sus brazos. Además, no interesarán diámetros menores de 100 mm porque considerando esta obstrucción los refractores de pequeño diámetro ya comentados dan una mejor imagen.
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| Acoplar
la cámara al telescopio |
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En el caso de las cámaras réflex tradicionales, necesitaremos desacoplar el objetivo del cuerpo de la cámara, ya que lo que en realidad pretendemos es que el telescopio haga las funciones de un super-objetivo. Para acoplar el cuerpo de la cámara al portaocular del telescopio necesitaremos de dos piezas. Una de ellas es un adaptador fotográfico que por un extremo consiste en un tubo del mismo diámetro que el portaocular (1,25 pulgadas) y por el otro una rosca. La otra pieza se llama aro T/2, y depende del modelo de cámara que utilicemos. Por un lado enroscará a la rosca del adaptador fotográfico, y por otro al cuerpo de la cámara. Al comprarlo deberemos tener en cuenta si la cámara es de rosca o de ballesta, aunque es imprescindible llevar la cámara para comprobar el ajuste. Una vez conseguido el acoplamiento de esta manera, estaremos en disposición de hacer fotografía "a foco primario", como así se llama este sistema.
Quizá nos interese conseguir más aumentos de los obtenidos con el método a foco primario. En este caso necesitaremos recurrir al método de "proyección de ocular", en el cual colocaremos un ocular entre la cámara y el telescopio. Para ello necesitaremos una pieza con forma tubular que enroscará por un lado al adaptador fotográfico y por el otro al aro T/2, y que alojará en su interior el ocular deseado.
Si nuestra cámara es réflex digital, debemos ser muy cuidadosos a la hora de separar el objetivo y colocar el adaptador. Durante el tiempo en que tengamos abierta la cámara, tendremos que evitar cualquier entrada de polvo ya que quedaría pegado al chip y después saldría en las imágenes. Por mucho que no queramos al cabo del tiempo suele venir bien una limpieza de la placa. Para el caso de webcams encontrar el adaptador necesario puede ser un problema, y en muchos casos hay que recurrir a acoplar el tubito de plástico en el que vienen los carretes fotográficos cortándole el fondo (que por suerte tienen un diámetro de 1,25", el estándar de los oculares). Aquí la casuística puede ser muy amplia, y por tanto también el ingenio de cada uno si queremos conseguir la foto. En el caso de la Philips TouCam Pro nuestra suerte crece y sí se vende el adaptador, a unos 35 €. El polvo en estas operaciones sigue siendo el enemigo a batir.
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| Tiempos de exposición para fotografía química | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Otro problema a resolver. Tenemos claro cómo conseguir que las cámaras den un tiempo de exposición ilimitado pero, ¿cuál es el mejor tiempo de exposición para cada objeto? La respuesta es un poco decepcionante: depende, y además, de muchos factores: 1. Diámetro del objetivo / telescopio. Cuanto mayor, menos tiempo. 2. Relación focal del objetivo / telescopio. Cuanto menor, menos tiempo. 3. Sensibilidad de la película. Cuanto mayor, menos tiempo. 4. Límite de reciprocidad de la película. Cuanto menor, menos tiempo. 5. Magnitud aparente del objeto. Cuanto menor, menos tiempo. 6. Seeing o calidad del cielo. Cuanto mayor, menos tiempo. Además, deberemos tener en cuenta factores que se relacionen con la calidad del sistema de seguimiento, ya que si ésta no es buena los tiempos se deberán acortar para evitar errores. Los más importantes son la robustez de la montura ante el viento, la alineación polar y la declinación del objeto. En definitiva, no nos queda más remedio que ir probando y aprender los tiempos que mejor le van a nuestro equipo a base de corregir errores. Además, seguramente los resultados nos obligarán a bajar nuestro propio nivel de exigencia en un principio, porque no os engañéis, por cada foto buena haremos 20 malas. Para imágenes en paralelo, con un objetivo habitual de 50 mm, probad con tiempos de entre 5 y 10 minutos, con los que ya se pueden obtener buenas imágenes, para posteriormente ir incrementándolos. Para imágenes de la Luna a foco primario, dependerá de la fase en la que se encuentre, pero trabajaremos con fracciones de segundo menores de 1/100, y para los planetas utilizaremos al menos 1 segundo de exposición. Si las hacemos con proyección de ocular los tiempos de exposición deberán alargarse, ya que estaremos aumentando bastante la imagen. Hay que recordar que cuando aumentamos reducimos la luminosidad de lo observado. Ello se debe a que como la cantidad de luz que le entra al telescopio es fija, si aumentamos estamos repartiendo la misma cantidad de luz en una superficie mayor, por lo cual su intensidad disminuye. Si nos lanzamos a cuerpos de cielo profundo como galaxias, cúmulos y nebulosas, a foco primario, hablamos ya de tiempos de al menos 20 minutos, que se pueden prolongar hasta una hora, sobre todo si utilizamos la proyección de ocular. Sin embargo, este tipo de fotografía ya no se entiende sin el tratamiento posterior de las imágenes con programas informáticos, con los que mejoraremos siempre el resultado e incluso nos abren la vía al uso de otras técnicas. Por ejemplo, está muy extendido el uso de la composición de imágenes: si en vez de hacer una fotografía de 30 minutos hacemos 3 de 10 minutos, al sumarlas con uno de estos programas el resultado será mejor que el de la imagen larga. Esto se explica porque en la operación de sumar se elimina el ruido, ya que éste es variable en cada toma, y se superponen los píxeles que se repitan en cada una de las 3 tomas, de modo que en la imagen final el contraste es mucho mejor. Las ventajas de la digitalización de imágenes son tantas que su uso se convierte en necesario. El programa más utilizado para tratamiento digital de imágenes en astrofotografía es el Adobe Photoshop CS. Con él también corregiremos los niveles del fondo negro, contraste, color, brillo, enfoque, etc, además de que podremos montar mosaicos si utilizamos CCD. Podremos corregir también defectos de la imagen como el viñeteo, muy común, que consiste en el oscurecimiento de los bordes de la imagen. Los mejores artículos que he encontrado en la web están en la página de Jerry Lodriguss www.astropix.com, aunque están en inglés. En castellano lo cierto es que hay muy pocos recursos, por lo que es mi intención ampliar los contenidos en este sentido. Existe además otro programilla que os recomiendo, el Focus Magic, con el que podremos corregir con muy buenos resultados errores de enfoque y de seguimiento. En la imagen siguiente veremos qué podemos conseguir con la digitalización y los programas de retoque:
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| Guiado del seguimiento | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Por supuesto, los resultados mejoran drásticamente si conseguimos de alguna manera corregir sobre la marcha los errores de seguimiento. Tradicionalmente existen dos métodos.
Quizá el más sencillo
sea el de acoplar al portaocular del telescopio una guía
radial fuera de eje (cuesta unos 200 €), que consiste en
un pequeño espejo delante de la cámara de fotos
que desvía la luz que recoge 90º, para que así
se pueda colocar un ocular con retículo iluminado. El espejo
resta aproximadamente un 10% de luminosidad a la imagen final. El
problema de las guías radiales fuera de eje es que si el cuerpo
a fotografiar es muy débil o muy difuso no podremos verlo
por el ocular, y el juego de desplazamiento que permiten para tratar
de apuntar a una estrella cercana es muy pequeño.
Se pueden mejorar cualquiera de los dos métodos
de guiado acoplando, en vez del ocular con retículo
iluminado, una videocámara digital o una webcam, conectadas
a un monitor, que den la imagen sin ningún retardo,
es decir, en tiempo real. Colocaremos pegado al monitor un papel
transparente o mejor de acetato, con una cruz dibujada, que centraremos
sobre la imagen de la estrella guía. Así sin duda
ganaremos en comodidad y en precisión.Para hacer fotografías con mi telescopio suelo seguir el siguiente orden lógico, que puede llevar un buen rato de preparación, dependiendo de la práctica: 1. Con un ocular puesto, centrar con el telescopio principal el campo a fotografiar, con el motor encendido.En el caso de fotografía planetaria y lunar con webcam no es ni siquiera necesario el hacer seguimiento, aunque sí recomendable. Esto se debe a que existen programas que alinean los cuadros individuales de los ficheros de video que obtenemos, y además seleccionan aquellos en los que la turbulencia atmosférica haya causado menos distorsión para sumarlos en una sola imagen final. Desde luego, los videos no podrán durar más que unos cuantos segundos para que el objeto no se salga del campo de visión, pero son suficientes para conseguir imágenes de muy buena calidad. Los programas de este tipo más usados son el Registax 2 y el k3ccdtools. Para acabar, os comento que la panacea en guiado son las cámaras CCD con sistema de autoguiado. Con ellas uno empieza a hacer la foto y se puede marchar a dormir sin problemas, ya que la CCD detectará cualquier movimiento de los píxeles y ordenará al motor del telescopio que se mueva en la medida que sea necesario. Requerirá por tanto que el telescopio esté computerizado, y conectado a un ordenador en el que hayamos instalado el software de estas cámaras. Hace pocos años esto parecía ciencia ficción, pero hoy estos sistemas están extendiéndose con rapidez a pesar de su todavía elevado coste. Podemos decir que la fotografía astronómica no requiere unos amplios conocimientos previos, sino más bien tener muy claras unas cuantas nociones, y que los resultados dependerán esencialmente de la práctica. Además, nos encontramos en un momento en que los sistemas tradicionales de fotografía están viéndose desbancados por los sistemas digitales, que ofrecen ya una mucho mayor calidad y comodidad a precios cada vez más asequibles, lo cual está revolucionando este campo, y poniendo al alcance de los aficionados la observación de cuerpos que hasta hace poco requerían de telescopios profesionales y convirtiendo cada vez en mejores los telescopios modestos. Por un lado estamos de enhorabuena, y por otro no nos queda otra que aplicarnos, así que ánimo. |
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