introducción a la astrofotografía - ceclec 2012 universidad de alicante

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ASTROFOTOGRAFÍA Por Manuel Rodríguez de Viguri Fernández ASTROINGEO - CIUDAD DE LAS ESTRELLAS www.ciudaddelasestrellas.org Fotografía Nocturna Astronómica – Astronomía Intermedia Fotografía Nocturna Astronómica – Astronomía Intermedia Comisión de Créditos de Libre Elección Curricular y Cursos Especiales (C.E.C.L.E.C.). Comisión de Créditos de Libre Elección Curricular y Cursos Especiales (C.E.C.L.E.C.). 11 de julio de 2012 – Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Alicante. 11 de julio de 2012 – Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Alicante.

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ASTROFOTOGRAFÍA

Por Manuel Rodríguez de Viguri FernándezASTROINGEO - CIUDAD DE LAS ESTRELLASwww.ciudaddelasestrellas.org

Fotografía Nocturna Astronómica – Astronomía IntermediaFotografía Nocturna Astronómica – Astronomía Intermedia

Comisión de Créditos de Libre Elección Curricular y Cursos Especiales (C.E.C.L.E.C.).Comisión de Créditos de Libre Elección Curricular y Cursos Especiales (C.E.C.L.E.C.).11 de julio de 2012 – Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Alicante.11 de julio de 2012 – Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Alicante.

APARTADOS

0. LA CONTAMINACIÓN LUMÍNICA1.ORIGEN DE LA ASTROFOTOGRAFÍA2.LA PRIMERA ASTROFOTO3.LA PRIMERA ESTRELLA: VEGA4.LA PRIMERA NEBULOSA: ORION5.LA TÉCNICA: EMULSIÓN Y GRANO6.DONDE PONGO EL OJO …7.PARTES DE UNA CÁMARA RÉFLEX8.… CON FUNDAMENTO

9. LOS CONCEPTOS CLAROS10. EL OBJETIVO DE LA CÁMARA11. LA LUMINOSIDAD DEL OBJETIVO12. CLASIFICACIÓN DE LOS OBJETIVOS13. LA ASTROCÁMARA 14. LAS DOS ASTROFOTOS15. CCD: EL “NEGATIVO” DIGITAL16. EL SENSOR CCD17. EL RESULTADO, EJEMPLOS

LA CONTAMINACIÓN LUMÍNICA

La contaminación lumínica es el brillo o resplandor de luz en el cielo producido por la difusión y reflexión de la luz artificial en los gases y partículas de la atmósfera. Este resplandor, producido por la luz que se escapa de las instalaciones de alumbrado de exterior, produce un incremento del brillo del fondo natural del cielo. Las observaciones de estrellas y de objetos astronómicos se pueden hacer por contraste con el fondo del cielo.

¿QUÉ ES LA CONTAMINACIÓN LUMÍNICA?¿QUÉ ES LA CONTAMINACIÓN LUMÍNICA?

http://www.iaco.es/

La astronomía visual, entendida como la contemplación del cielo nocturno a ojo desnudo o mediante instrumentación óptica (telescopio, prismáticos, etc.), resulta muy afectada por la contaminación lumínica. Aún así, con la ayuda de un telescopio podemos observar en "buenas condiciones" la Luna, los planetas, estrellas dobles, cúmulos, algunas nebulosas planetarias, cometas muy brillantes, lógicamente el sol, etc.

Mención especial para los filtros "antipolución" que bloquean gran parte de la luz artificial del sistema de alumbrado y permiten contemplar objetos que ni se apreciaban sin el filtro. En cualquier caso, no nos engañemos, nada que ver con las imágenes que de estos objetos nos proporcionaría este mismo telescopio en un cielo completamente oscuro y limpio.

En cuanto a la posibilidad de realizar fotografías de objetos celestes desde una ciudad, de entrada podemos optar por la captación de planetas empleando una webcam acoplada al telescopio, gracias a la elevada luminosidad intrínseca de estos objetos. Para ello se precisan focales altas (mucho aumento) por lo que la imagen planetaria no resulta demasiado afectada por las luces artificiales. Este método da unos resultados espectaculares y consigue unas imágenes de planetas de una calidad increíble mediante la acumulación de cientos o miles de frames individuales.

¿Y el cielo profundo? ¿Podemos conseguir fotografías aceptables de cielo profundo desde una ciudad?

A pesar de la enorme contaminación lumínica de las grandes ciudades, es posible fotografiar cúmulos estelares, estrellas dobles, algunas nebulosas planetarias, la gran nebulosa de Orión, etc. Cada cielo tiene sus limitaciones pero también sus posibilidades.

Por ejemplo, el "cielo" que tiene el telescopio espacial Hubble es de una “calidad” superior al que puede tener un observatorio situado en alta montaña a, pongamos, 2.000 metros de altitud y éste es, sin duda, de mejor calidad al que puede existir en un gran núcleo urbano.

Se trata de intentar sacar el máximo partido al nuestro. Aceptemos el reto y pongámonos manos a la obra.

Fuente: http://www.andromedabcn.com/ David Calabuig Miembro de la Agrupación Astronómica de Barcelona (ASTER)

http://www.terra.es/personal2/juandres/prot_cult.htm

"El cielo ha sido y es una inspiración para toda la humanidad. Sin embargo, su contemplación se hace cada vez más difícil e, incluso, para las jóvenes generaciones empieza a resultar desconocido. Un elemento esencial de nuestra civilización y cultura se está perdiendo rápidamente, y esta pérdida afectará todos los países de la tierra."

(Extraído de la Declaración de la IAU/ICSU/UNESCO sobre la Reducción de los Impactos Medioambientales Adversos para la Astronomía. París, 2 de Julio de 1992).

GRUPO URANIA – Ciudad de las EstrellasGRUPO URANIA – Ciudad de las Estrellas Protección cultural del cieloDado que consideramos un derecho el disfrute y contemplación del cielo, así como un deber, que hasta la fecha no le ha sido otorgado, el 17 de Diciembre de 2.002 presentamos el Centro de Investigación Astronómica de Alicante (CIAA) y la Asociación Valenciana de Astronomía (AVA) ante la Consellería de Cultura una instancia para solicitar la protección cultural del cielo.

Algunos ejemplos de las consecuencias que comporta la contaminación lumínica son las siguientes:

En las aves marinas: La luz emitida por las llamas de gas de las plataformas petrolíferas atraen a las aves que giran en círculos alrededor de la llama hasta morir.

En las migraciones de las aves: Muchas aves que migran y vuelan de noche fallecen a causa de choques entre ellas, con objetos o edificios. Se desorientan ya que muchas aves se guían por la luz emitida por las estrellas. Los días al ser mas duraderos a causa de tanta iluminación permiten más tiempo de alimentación con la consecuencia de un engorde temprano de las aves las cuales migran antes de tiempo.

En los pájaros cantores: Los pájaros siguen cantando aunque el sol ya se haya puesto hasta altas horas de la noche confundidas con tanta iluminación.

EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN LUMÍNICAEFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN LUMÍNICA

http://verdeygris.com/la-contaminacion-luminica-y-su-efecto-en-los-animales

En los insectos: En los insectos se produce el denominado “vuelo hacia la luz”, este fenómeno puede producir tres efectos distintos: 1.- El cautiverio: Es cuando el insecto colisiona directamente contra el foco luminoso o gira alrededor de él hasta morir, 2.- Efecto aspirador: Los insectos abandonan su hábitat atraídos por la iluminación y 3.- Efecto barrera: La luz artificial no permite los movimientos de larga distancia de los insectos.

Tortugas: Las tortugas tras depositar sus huevos en las playas vuelven al mar atraídas por el resplandor del horizonte marino, pero con tanta iluminación pueden tomar erróneamente el camino en sentido contrario dirigiéndose directamentea la luz de las ciudades lo que comporta muchas tortugas muertas, sobretodo las crías recién salidas de sus huevos.

Ranas y sapos: las ranas y sapos que habitan lagos cercanos a autopistas muy iluminadas cambian completamente su comportamiento, quedan trastocados.

Seres humanos: Como animales que somos no podemos pretender cambiar nuestros ritmo circadiano, también necesitamos la oscuridad, ya que puede repercutir en nuestra calidad de vida, en nuestras relaciones sociales, en nuestros hábitos alimenticios…

“En los últimos tres meses, se han venido realizando por parte de los alumnos/as del Taller de Astronomía del IES "Antonio Mª Calero" mediciones para determinar la contaminación lumínica de Pozoblanco. Hemos contado con el asesoramiento de Don Manuel Barco de la Asociación Astronómica de Córdoba que nos ha acompañado en las distintas observaciones y cuyas concusiones hemos publicado en la Web”.http://depfisicayquimica.blogspot.com.es/2009/05/proyecto-iaco-en-pozoblanco.html

www.celfosc.org/biblio/legal/guia_juridica.pdf

www.astrogea.org/celfosc/ley_cl.htm

http://www.youtube.com/watch?v=88P93WCTQTE

http://vlex.es/tags/legislacion-contaminacion-luminica-2554947

LEGISLACIÓNLEGISLACIÓN

Ley catalana de protección del cielo

Guía jurídica de la asociación Cel Fosc

Compendio de leyes en el portal V-LEX:

Explicación breve en video sobre la CL:

http://www.youtube.com/watch?v=siJD7mU74TE

La CL según el Hormiguero:

2:21

2:46

ORIGEN DE LA ASTROFOTOGRAFÍA

• El origen de la astrofotografía arranca con el anuncio de la primera cámara fotográfica que se aplicó a la Astronomía: El daguerrotipo. Su uso en astrofotografía se basó en una limitación que esta cámara tenía: Tiempos de exposición exageradamente largos, de entre 60 y 90 segundos.

• El daguerrotipo fue construido por Louis Daguerre. Para la obtención de la imagen se parte de una capa sensible de nitrato de plata extendida sobre una base de cobre. A partir de una exposición en la cámara, el positivo se plasma en el mercurio. Finalmente, la imagen se fija tras sumergir la placa en una solución de cloruro sódico o tiosulfato sódico diluido.

LA PRIMERA ASTROFOTOGRAFÍA

Fue el 2 de enero de 1839 cuando, gracias al invento de Daguerre, se obtuvo la primera astrofotografía. El encargado de la instantánea fue John William Draper, químico norteamericano de origen británico. William presentó la primera serie de fotos de la Luna a la Academia de la Ciencia. Las hizo a través de un telescopio.

En 1842 la primera foto reconocible del sol fue tomada por Lerebours, con el primer instrumento francés de dicha marca.

Leon Foucault y Armand Fizeau tuvieron éxito en 1845 con una exposición de 1/60 segundos. Su daguerrotipo solar tenía casi 5 pulgadas de diámetro y era lo suficientemente nítido como para poder observar las manchas del sol.

En América J.W. Draper. había estado experimentando con la espectroscopia y en 1843 usó un plato daguerrotipo en el espectro del sol, descubriendo así varias líneas de absorción del área ultravioleta.

En 1842, el astrónomo australiano Majocchi fotografió un eclipse parcial del sol (según Peter D. Hingley, bibliotecario de la Royal Astronomical Society de la Gran Bretaña) pero no se ha guardado registro.

En 1851, un daguerrotipo de un eclipse solar total mostraría las protuberancias y corona solares en una exposición de 24 segundos. En París, durante el eclipse del 28 de julio de 1858 una serie de fotografías cronometradas ayudaron a medir el diámetro solar.

ALGUNOS HITOS HISTÓRICOSALGUNOS HITOS HISTÓRICOS

Dos físicos franceses, Louis Fizeau y Leon Foucault, capturaron la primera imagen del sol el 2 de abril de 1845, con una exposición de 1/60 segundos que incluso fue capaz de capturar manchas solares.

La primera imagen fotográfica de un eclipse solar con una exposición adecuada como para mostrar detalles de la corona fue lograda el 28 de julio de 1851 por un fotógrafo de Königsberg, Prusia (hoy Kaliningrado, Rusia) de apellido Berkowski, por iniciativa de A. L. Busch, director del observatorio.

La imagen fue lograda a través de un heliómetro, y gracias al uso de los instrumentos del observatorio, muestra una imagen nítida a pesar de que la exposición para lograr un daguerrotipo correctamente expuesto requirió casi un minuto y medio.

Estação Meteorológica e Aerológica de Lisboa/Gago Coutinho

Tubo y montura azimutal del heliómetro del Observatorio Real de Bélgica

http://astrobloguers.org/2009/04/visita-al-observatorio-real-de-belgica-para-ser-publicado-el-lunes-6-de-abril/

LA PRIMERA ESTRELLA: VEGA La primera foto tomada de una

estrella fue la de Alpha Lyrae, en julio de 1850. Se realizó un daguerrotipo de Vega, utilizando una exposición de 100 segundos, con el refractor de 15 pulgadas en el observatorio del Harvard College de EE UU.

El objetivo del telescopio no estaba a la altura de largas exposiciones y tras unas mejoras, el sistema binario de Mizar y Alcor quedó estampado en una exposición de colodión en 1857.

Triángulo de verano

http://www.catchersofthelight.com/catchers/category/astronomical-photographs.aspx

LA PRIMERA NEBULOSA: ORION

• En septiembre 1880, M42, la gran nebulosa de Orión fue la primera nebulosa en ser fotografiada exitosamente, por Henry Draper. Tiró

50 minutos.• En marzo de 1882, meses antes de

fallecer a los 45 años, obtuvo 137 minutos de exposición de Orión.

• Draper también fue el primero en fotografiar la cola de un cometa con un gran angular.

LA TÉCNICA: EMULSIÓN Y GRANOUna visión cercana de cualquier fotografía, en especial de una que

haya sido ampliada, muestra cierto grano en la imagen. Debido a que las emulsiones fotográficas están hechas de partículas en suspensión siempre habrá una pérdida de detalles al tomar una fotografía.

Las primeras emulsiones que se desarrollaron tenían tamaños de grano de unas 10 micras en diámetro. Aunque este tamaño parece relativamente pequeño en comparación con los tamaños de los objetos macroscópicos, un tamaño excesivo de grano de emulsión nos quita gran parte de los detalles de una fotografía.

Especialmente en Astronomía esto es un problema porque los detalles más finos son los que suelen tener mayor importancia desde el punto de vista científico.

DONDE PONGO EL OJO … Se dice que el cuerpo humano es la máquina más perfecta que

ha existido jamás y, poco a poco, a medida que va avanzando la técnica y la ciencia nos vamos dando cuenta y vamos aprendiendo que el funcionamiento del cuerpo humano es perfecto en muchos aspectos, perfección que se ha alcanzado a lo largo de los cientos de miles de años en los cuales la evolución hizo un muy buen trabajo.

La parte del cuerpo humano a la que aquí nos referiremos es precisamente el ojo, por cuestiones obvias para los astrónomos aficionados. Entendiendo el funcionamiento del ojo humano, seremos capaces de sacarle más partido en la observación astronómica, sabiendo que prácticas son recomendables y cuáles no.

El ojo no es el órgano de la visión, como podemos leer y oír en diferentes medios, sino que es el “traductor”, el órgano que transforma las ondas electromagnéticas en forma de luz en impulsos nerviosos interpretables por nuestro cerebro, que es el que realmente “ve”.

El ojo sólo es capazde interpretar aquellas ondas electromagnéticas que tienen unalongitud de onda entre 390-750 nm, formando lo que se conoce comoregión visible del espectro electromagnético.

EL TRADUCTOREL TRADUCTOR

PARTES DE UNA CÁMARA RÉFLEX

… CON FUNDAMENTO Cuando realizamos la fotografía, el espejo inclinado se levanta,

dejando pasar la luz hacia la película y “grabándose” ahí la información. En el caso de las Réflex digitales no existe película, sino que hay un sensor CMOS o CCD que recoge la luz. Una cámara réflex siempre está formada por el cuerpo y por el objetivo que además es intercambiable.

El cuerpo es lo que conocemos como la cámara en sí y dentro está todo el sistema, descrito anteriormente. El cuerpo tiene los controles de tiempo de exposición, el disparador y el control para desplazar la película además del alojamiento físico de la misma (en el caso de las clásicas analógicas).

El tiempo de exposición es el tiempo durante el cual está llegando luz al soporte de registro, ya sea película química o sensor.

LOS CONCEPTOS CLAROS• La cantidad de luz que llega se controla mediante el tiempo de

exposición y mediante la abertura del diafragma. En la rueda donde podemos seleccionar los tiempos de exposición habrá normalmente fracciones de segundo: 1/1000, 1/500, 1/200, 1/100, 1/50, 1/20…

• En fotografía astronómica vamos a usar tiempos normalmente de varios minutos por lo que debemos dejar que pase luz hacia la película. ¿Debemos entonces estar pulsando el disparador durante todo el tiempo que dure la foto?. La respuesta es que sí.

• No obstante, esto se debe hacer con un accesorio muy útil llamado cable disparador. Un cable disparador es fundamental, ya que aunque estuviéramos dispuestos a mantener pulsado el disparador durante todo el tiempo que dure la foto, esto no sería posible y obtendríamos movimiento, generado por nuestro propio pulso.

• El tiempo de exposición debe ser pequeño para objetos brillantes y largo para objetos débiles.

• Esto se consigue seleccionando la “Posición B” bajo el modo Manual.

PARA NUESTRO PROPÓSITO ASTRONÓMICOPARA NUESTRO PROPÓSITO ASTRONÓMICO

EL OBJETIVO DE LA CÁMARA

• El objetivo es el conjunto de lentes de distintos tipos que configuran la óptica de la cámara, cambiando la dirección de la luz que entra y haciendo que los rayos se dirijan hacia el lugar físico donde se va a formar la imagen.

• La gran ventaja de la cámaras réflex es que los objetivos pueden intercambiarse obteniendo diferentes características con el mismo cuerpo de la cámara.

• Los objetivos se acoplan al cuerpo mediante una rosca de diferentes tipos. La rosca puede ser completamente roscada o de media vuelta con un tope y un pasador mecánico, lo que se conoce como bayoneta.

LA LUMINOSIDAD• La luminosidad se expresa como la relación entre el diámetro de la abertura que

permite el paso de luz y la distancia focal del objetivo y se expresa como “f” igual que ocurre con los telescopios. Es la relación focal.

A menor “f”, más luminosidad, imagen más “pequeña”.

A mayor “f”, menos luminosidad, imagen más “grande”.

• Cuando la “f” es pequeña, el sistema óptico es luminoso ya que la imagen que se forma tiene un tamaño pequeño, concentrando toda la luz.

• Una relación focal alta provoca que la imagen que se forma en el foco es de gran tamaño, de forma que la luz se reparte en una superficie mayor.

• Como puede deducirse fácilmente, los tiempos de exposición para relaciones focales pequeñas serán más cortos, puesto que en menos tiempo concentramos la cantidad de luz necesaria. No obstante, esto ocasiona algún que otro defecto en las fotografías como el llamado “viñeteo”.

Objetivos normales. Se denominan así a los objetivos que tienen un ángulo de visión de unos 46º, similar al de la vista humana. La distancia focal suele ser de aprox. 50 mm.

Objetivos gran angulares. Se denominan así a los objetivos cuya distancia focal es menor que la de los objetivos normales. Los objetivos gran angulares más típicos suelen tener distancia focales entre 28 y 35 mm, siendo los ángulos diagonales de visión de 75º y 63º, respectivamente. Si pensamos en la configuración de estas lentes, nos percataremos de que el espacio existente entre el objetivo y el espejo de la cámara es limitado, por lo que no son posibles distancia focales menores de 50mm. Esta limitación se supera usando la técnica de retrofoco o de teleobjetivo invertido en la cual se enfoca en la superficie de la película. En astronomía tienen gran importancia para la fotografía de meteoros y de grandes regiones que engloben varias constelaciones.

Objetivos súper gran angulares. Son aquellos cuya distancia focal es menor de 28 mm. Las distancias típicas suelen ser: 24 mm (Ángulo: 83º), 20 mm (Ángulo: 94º) y 17 mm (Ángulo: 104º) e incluso 14 mm (114º) o menos. Un tipo especial de súper gran angular es el llamado ojo de pez.

CLASIFICACIÓN DE LOS OBJETIVOS

13-55 mm

28 mm 14 mm

55-200 mm 70-300 mm

• Teleobjetivos. Son aquellos con distancia focales mayores de 50 mm. La distancias focales típicas van desde 80 mm hasta 200 mm. Los teleobjetivos suelen tener relación focales altas (f:4 o f:5.6), lo que los hace bastante oscuros. Se denominan súper-teleobjetivos cuando la distancia focal de los mismos es mayor de 200 mm. La imagen que ofrecen los teleobjetivos está libre de distorsiones. Ofreciendo campos mucho más reducidos, normalmente menores de 25º y reduciéndose a medida que aumenta la distancia focal hasta llegar a 500 mm que da un campo de unos 5º. Debido a su campo mucho más reducido, se emplean en astronomía para fotografiar objetos de gran tamaño tales como nebulosas o galaxias grandes que se saldrían del campo si empleáramos el telescopio.

• Zooms. Son aquellos objetivos de distancia focal variable, lo cual les proporciona una gran ventaja: con un solo objetivo es posible tener un rango más o menos amplio de campos y distancia focales.

LA ASTROCÁMARALas cámaras destinadas para astrofotografía no necesitan muchos de los

elementos presentes en las cámaras de uso habitual. Algunas de las características deseables son:

Objetivos intercambiables: permitirá seleccionar de entre una gama de objetivos fotográficos o acoplarla directamente al telescopio. Para este fin son ideales la mayoría de las cámaras reflex.

Operación manual: permite un control total de la cámara con independencia de fuentes de energía o baterías. Ente estos sistemas encontramos motores de arrastre de película, motores de autofoco, fotómetros, motores del sistema de obturación, mantenimiento del obturador abierto, etc. Mejor una cámara completamente manual. La fotografía digital siempre dependerá de algún tipo de fuente de alimentación.

Fotómetro: El fotómetro no es necesario, a los niveles de luz del cielo los fotómetros simplemente no funcionan. Tan sólo sería útil para algunas fotografías de la Luna, aún así hay que compensar la exposición.

Bloqueo del espejo: el espejo que permite desviar la luz desde el objetivo hacia el pentaprisma y de ahí a la pantalla de enfoque, ha de ser retraído antes de que las cortinillas del obturador se abran. Ese movimiento suele ser muy brusco y produce vibraciones. Es recomendable que el espejo pueda retirarse y bloquearse unos segundos antes de que comience la exposición. De no ser posible se puede usar el método del sombrero: se sitúa una pantalla (un sombrero por ejemplo) delante de la óptica sin tocarla, se abre el obturador, se retira el sombrero, se expone la película, se sitúa el sombreo de nuevo tapando la óptica y se cierra el obturador.

Los sistemas de autofoco, flash, respaldos de datos no son necesarios y con respecto al peso de la cámara, si la montura del telescopio es apta para fotografía, el peso (unos 300 g) no será un problema. Es muy recomendable tener un cable disparador.

Disparadores infrarrojos: Diversas cámaras digitales réflex (DSLR) incorporan un sensor de infrarrojos para captar órdenes desde mandos a distancia. Con estos mandos puedes, por lo general, disparar en modo B logrando exposiciones de más de 30 segundos. Para ello puedes adquirir los propios mandos que los fabricantes ponen a la venta como accesorio o puedes usar un mando a distancia genérico. Es recomendable usar mandos genéricos de los llamados “inteligentes” pues “aprenden” el lenguaje infrarrojo entre disparador y cámara. Se suelen vender en grandes superficies de electrodomésticos e incluso en tiendas tipo “todo a cien”.

LAS DOS ASTROFOTOSExisten muchas y variadas técnicas de astrofotografía. Dependiendo del objeto a fotografiar emplearemos uno u otro método. Así, para fotografiar la Luna, por ejemplo, necesitaremos exposiciones cortas y una sensibilidad media-baja. En cambio, para fotografiar objetos de cielo profundo necesitaremos conseguir largos periodos de exposición. Unos pocos segundos nunca serán suficientes para captar la lejana luz que nos llegar, por ejemplo, de la nebulosa de Orión. Recordar que la Luna está a tan sólo 380.000 kms. De nosotros; mientras que cualquier objeto medianamente fuerte puede estar en unas varios e incluso cientos de miles de años luz. Lógicamente, cuanto más lejos esté nuestro objeto y más débil sea, más nos costará captar esa luz que queremos inmortalizar.

Por otra parte, nunca será lo mismo fotografiar un mismo objeto usando o no sistemas ópticos de por medio. Es decir: una lente Barlow, por ejemplo, un sistema de filtros o un reductor de focal que nos permita abarcar más campo de visión o acercarnos más a nuestro objetivo, pero siempre perderemos luz, por lo que a veces conviene pensarse bien qué poner.

PLANETARIA Y CIELO PROFUNDOPLANETARIA Y CIELO PROFUNDO

CCD: EL “NEGATIVO” DIGITAL

En la fotografía digital no hay negativo. Por lo tanto, nunca necesitaremos revelado. Eso nos permitirá prescindir de un largo y tedioso proceso químico. Además, la ausencia de negativo nos permitirá ahorrar la pérdida de carretes completos por culpa de manos inexpertas.

Por el contrario, para sacarle el máximo partido a nuestra cámara nunca podremos conformarnos con una toma única de nuestro objeto. Emplearemos muchas tomas de un mismo objeto con el fin de extraer la mayor cantidad de información. Más adelante, a medida que consigamos mayores tiempos de exposición con buenas puestas en estación (y con la práctica), la necesidad de hacer muchas tomas será menor.

• Como hemos visto no tendremos negativo, pero dispondremos de un sensor que hará las veces de negativo, y que además nos permite usarlo consecutivamente muchas veces. Pensemos que estaremos siempre limitados sólo a la duración de las baterías de la cámara.

• Eso sí, con la cámara conectada a una fuente de alimentación continua, podríamos hacer fotografías de larga exposición de tantas horas como el seguimiento de nuestra montura nos permitiera.

• Ahora pasaremos a ver las cualidades de un sensor, algo imprescindible para sacarle el máximo partido a nuestra colección de imágenes.

EL SENSOR CCD• Un CCD (del inglés Charge-Coupled Device, "dispositivo de cargas

(eléctricas) interconectadas") es un circuito integrado que contiene un número determinado de condensadores enlazados o acoplados. Bajo el control de un circuito interno, cada condensador puede transferir su carga eléctrica a uno o a varios de los condensadores que estén a su lado en el circuito impreso.

• La alternativa digital a los CCD son los dispositivos CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) utilizados en algunas cámaras digitales y en numerosas Webcam. En la actualidad los CCD son mucho más populares en aplicaciones profesionales y en cámaras digitales.

• Los primeros dispositivos CCD fueron inventados por Willard Boyle y George Smith en 1969 en los Laboratorios Bell.

Webcam SPC900 de SONY con filtro astronómico

- Eficiencia cuántica. Este es uno de los valores más importantes de la cámara a tener en cuenta. Este valor, expresado en %, nos indica que cantidad de luz es realmente captada por la cámara en una longitud de onda determinada. Es interesante ver como varia la eficiencia cuántica en función de la longitud de onda.

- Desde luego una cámara con mayor eficiencia y que cubra un rango de longitudes de onda mayor será sin duda la más interesante. Si vamos a realizar tricromía será necesario que el chip CCD tenga una buena respuesta tanto en el azul, como en el verde, como en el rojo.

- Para otros menesteres también será muy interesante que la cámara tenga buena sensibilidad en el infrarrojo cercano, pues muchos objetos de cielo profundo emiten en esta longitud de onda.

CARACTERÍSTICAS FÍSICASCARACTERÍSTICAS FÍSICAS

- Capacidad electrónica. Es la cantidad máxima de electrones que un píxel puede captar antes de saturarse. Los píxeles de mayor tamaño tienen mayor capacidad para almacenar electrones.

- Para píxeles muy pequeños este valor será más bien bajo lo que podría provocar que partes más brillantes de la imagen queden saturadas antes que otros detalles débiles fueran captados.

- Ruido de lectura. Ruido de lectura. Este parámetro corresponde al ruido generado por el simple hecho de leer información acumulada en el chip. Es verdaderamente un factor limitante, pues en este caso no podemos hacer nada para minimizar dicho ruido. De todos modos la mayoría de cámaras actuales disponen de un error de lectura suficientemente bajo.

- Corriente de oscuridad. Corriente de oscuridad. Es la cantidad de electrones que se generan en el chip aunque este no este expuesto a la luz. Varía mucho con la temperatura, cayendo a la mitad cada vez que la temperatura desciende unos 5 grados. Este valor al que suele darse mucha importancia no es en realidad tan fundamental como parece, siempre y cuando no represente mas del 50 % del ruido causado por el ruido del cielo. Es necesario para minimizar este problema realizar una serie de tomas oscuras con el mismo tiempo de exposición y a la misma temperatura que las tomas que vallamos a realizar, para posteriormente restar dichas tomas oscuras.

- Obturador. Obturador. Algunas cámaras CCD poseen obturador mecánico que actúa impidiendo el paso de luz sobre el chip una vez ha finalizado el tiempo de exposición. Este dispositivo es muy útil pues nos permitirá obtener imágenes darks sin tener que tapar la boca del telescopio, a la vez que nos proporcionara imágenes de mayor calidad. De hecho, en las cámaras que carecen de obturador aparece un ligero gradiente en la imagen debida a que durante el proceso de lectura, que no es instantáneo, las filas que se han leído al final han sido expuestas un poco más que las que se leyeron al principio.

- Control de temperatura. Control de temperatura. El control de temperatura permite regular la temperatura de la cámara de manera que es posible utilizar durante toda la noche los mismos darks, ya hayan sido obtenidos al principio de la noche o incluso utilizar una colección de darks realizados en noches anteriores y guardados en el disco duro. Particularmente utilizo una colección de darks realizados a distintas temperaturas y con los tiempos de exposición que suelo utilizar, a fin de evitarme realizar nuevos darks cada noche.

- Tamaño del píxel. Tamaño del píxel. Es fundamental elegir un tamaño de píxel que se adapte bien a la distancia focal del telescopio que vayamos a utilizar, al seeing de nuestro cielo, y al trabajo que queramos realizar con nuestra cámara. El error más frecuente que he podido observar hace relación a la incorrecta elección del tamaño del píxel. Suele haber un mito sobre la idoneidad de poseer píxeles de pequeño tamaño, veremos que esto puede ser un problema en muchos casos.

- Debemos tener en cuenta que un píxel, de por ejemplo 20 micras, será 4 veces más sensible que uno de 10 micras, trabajando a la misma focal. Sin embargo, la resolución de la cámara con píxeles de 20 micras será la mitad que su homologa de 10 micras.

EL RESULTADO DE NUESTRO TRABAJO. EJEMPLOS

El australiano Anthony Wesley colgó las imágenes del fenómeno que tomó con su telescopio en su blog y unas horas después la agencia espacial reconocía el hallazgo. Las primeras noticias indican que el cuerpo que ha impactado sobre Júpiter tenía un tamaño superior al de la tierra.http://www.voolive.net/post-it-aficionado-fotografia-un-impacto-de-asteroide-sobre-jupiter/2009/07/21/

www.astroalcoy.org/astrofotografia/nebulosas.htm

http://www.antoniomiguel.com/astro/planetas/Saturno/2007-04-05-Saturno.jpg

1/160s – f/8 – 100 – 0mm 150/1200

0,8s – 100 – 200/1000 -- f/5

20s – 100 – f/5 – 200/1000

2s – f/5 – 400 – 55mm

10s – f/5.6 – 800 – 55 mm

Curso de Astronomía Intermedia, Fotografía Nocturna y Urbana Comisión de Créditos de Libre Elección Curricular y Cursos Especiales (C.E.C.L.E.C.).Julio de 2012 – Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Alicante.