Guía práctica para fotografiar el cielo Desde la preparación de la observación hasta el procesado de las fotografías Por Ramón Delgado Fernández http://www.ramon-astronomia.es/ [email protected] Abril 2012 Guía práctica para fotografiar el cielo Ramón Delgado Fernández Dedicatoria Esta guía esta dedicada a todos aquellos que, de forma desinteresada, dedican parte de su tiempo y energía en enseñar a los demás: a mis maestros en campo, a los programadores del software que utilizo, y a aquellos que, a través de los foros y de sus tutoriales, me han enseñado a fotografiar y a procesar. Y de manera muy especial, a José María Hernández de Carlos. A todos ellos, mi agradecimiento. En Guadalajara, a 29 de diciembre de 2010. Página 2 de 36 Abril de 2012 Guía práctica para fotografiar el cielo Ramón Delgado Fernández Índice de contenidos ¿Qué pretende esta guía? ...................................................................................................................... 4 ¿A quien le puede servir esta guía? ...................................................................................................... 4 1. Algunas primeras ideas muy básicas ....................................................................................... 7 2. El equipo necesario ................................................................................................................... 7 3. Parte 1: Preparación del programa de observación ............................................................... 9 3.1. Selección de los objetos a fotografiar ......................................................................................... 9 3.2. Selección de los parámetros de la fotografía ............................................................................. 14 3.2.1 El tiempo de exposición ...................................................................................................... 14 3.2.2 La sensibilidad ..................................................................................................................... 14 3.2.3 La apertura del objetivo ....................................................................................................... 14 3.2.4.Algunas recomendaciones y ejemplos ................................................................................. 15 4. Parte 2: Preparación de la salida ........................................................................................... 21 4.1. La predicción meteorológica ..................................................................................................... 21 4.2. La lista de embarque ................................................................................................................. 21 5. Parte 3: La sesión fotográfica ................................................................................................ 24 5.1. Los ajustes de la cámara y de los objetivos ............................................................................... 24 5.2. Enfocando. Método de prueba y error. ...................................................................................... 25 5.3. El buscador. .............................................................................................................................. 25 5.4. Las cartas celestes. (atlas de estrellas) ...................................................................................... 26 5.5. Fotografiando ............................................................................................................................ 27 6. Parte 4 y última: El procesado ............................................................................................... 29 6.1. Procesado de fotografías tomadas con cámaras réflex digitales ............................................... 29 6.1.1.Preprocesado con DSS ........................................................................................................ 29 6.1.2.Procesado con PI LE ........................................................................................................... 29 6.2. Procesado de fotografías tomadas con cámaras CCD/webcam ................................................. 35 6.3. Otros programas ........................................................................................................................ 35 7. Otros documentos y enlaces de interés .................................................................................. 36 8. Despedida y cierre ................................................................................................................... 36 Página 3 de 36 Abril de 2012 Guía práctica para fotografiar el cielo Ramón Delgado Fernández ¿Qué pretende esta guía? Esta guía pretende ser una ayuda para todos aquellos aficionados a la astronomía que han decidido dar un paso más en esta maravillosa afición, adentrándose en el campo de la astrofotografía. El objetivo ha sido intentar elaborar una guía eminentemente práctica, que recoja mis experiencias acumuladas durante más de una década fotografiando el cielo. Se trata de que siguiendo los conceptos de la guía, sea posible fotografiar el cielo con ciertas garantías, partiendo de unos conocimientos medios/básicos en astronomía. He organizado esta guía en cuatro partes, reproduciendo exactamente los pasos que doy en cada jornada fotográfica, consistentes en la preparación del programa de observación, la preparación de la salida, la sesión fotográfica en campo y el posterior procesado de las fotografías. Y una aclaración final. A lo largo de la guía aparecerán algunas marcas comerciales, que son sencillamente los equipos, programas, tiendas, etc, que yo he probado con satisfacción y que por eso recomiendo. No hay, por lo tanto, ningún ánimo publicitario o comercial detrás de estos apuntes. ¿A quién le puede servir esta guía? En principio a todo el mundo, ya que muchas de las metodologías que se utilizan son válidas independientemente del telescopio que se utilice, y aunque a lo largo de la guía se citen exclusivamente cámaras réflex y cámaras compactas como equipos fotográficos, la mayoría de los conceptos son aplicables también para fotografía con CCD. Lógicamente, cuanto más se parezca tu equipo más útiles podrán serte estos apuntes, aunque como ya he comentado, los conceptos generales serán de aplicación siempre. Paso a describir a continuación el equipo y el software que utilizo. Telescopio: - Reflector Vixen GP R150S (focal 750 mm y 150 mm de espejo) - Diferentes oculares desde 10 hasta 24 mm de focal - Montura ecuatorial Great Polaris motorizada en los dos ejes, con sistema GOTO SkySensor 2000 de Vixen - Sistema de autoguiado Lunático, compuesto por un refractor de 60 mm y 230mm de focal y la cámara CCD Luna QHY5-Mono - Buscador Sky Surfer III de Baader Planetarium - Filtro solar Thousand Oaks Optical Cámaras fotográficas y objetivos: - Canon 350 D primero sin modificar y recientemente modificada, para objetos de cielo profundo - Canon 1000D sin modificar, para fotografías en piggyback de campos amplios - Disparador remoto Canon e intervalómetro para programación de disparos en serie (ver apartado sobre tiempos de exposición) - Objetivos Tamron 10-24, 18-200 y Sigma APO 70-300 - Nikon CoolPix 4300, para fotografías en afocal del sistema solar - CCD Luna QHY5-Mono Página 4 de 36 Abril de 2012 Guía práctica para fotografiar el cielo Ramón Delgado Fernández Técnicas fotográficas Utilizó tres diferentes: Fotografía en piggyback Para campos amplios como constelaciones y grandes objetos. En este caso, la cámara fotográfica se dispone en paralelo sobre el telescopio, con lo que podemos aprovechar el seguimiento que permite el motor del telescopio. Es habitual utilizar en este caso un ocular reticulado iluminado, de modo que se pueda fijar una estrella de referencia que nos permite hacer el seguimiento de la fotografía haciendo, cuando sea necesario, correcciones manuales en el guiado. En cuanto a la disposición de la cámara sobre el telescopio, hay muchas opciones. Yo utilizo un sistema comercializado por Baader Planetarium (ver foto) que permite, una vez acoplada la cámara al telescopio, hacer ajustes en horizontal y vertical para encuadrar mejor la fotografía, aunque he estado fotografiando durante años con un simple tornillo roscado en la anilla del tubo. Sea cual sea el sistema, debes asegurarte que es estable, y que la cámara no se mueve al montar objetivos de gran tamaño. Fotografía a primer foco Para objetos de cielo profundo y cometas con la cámara réflex digital Para fotografías de la Luna, el Sol y los planetas con CCD/Webcam Para objetos de cielo profundo y cometas con la cámara réflex digital Ahora el propio tubo del telescopio se utiliza como teleobjetivo para la cámara, que se acopla al telescopio mediante un anillo T (T-ring) disponible en muchas tiendas. Se obtienen de esta forma grandes aumentos, lo que hace necesario un excelente estacionamiento del telescopio. Por esta razón, es normal que se utilice un segundo telescopio en paralelo con el primero, para guiar al principal, mediante sistemas que van desde el seguimiento manual con un ocular reticulado (en desuso), hasta sistemas más recientes de autoguiado mediante un PC que manda las órdenes de corrección en AR y declinación a la montura, siguiendo una estrella de referencia seleccionadas por el usuario. Según mi experiencia, el guiado manual a primer foco es muy complicado, ya que requiere un segundo telescopio con muchos aumentos, además de obligar al fotógrafo a estar continuamente vigilando la estrella de referencia en el ocular reticulado. Por esa razón, yo nunca he utilizado esta técnica. Creo que con las posibilidades que nos da actualmente el apilamiento de fotogramas, es mucho mejor hacer tomas individuales de corta exposición y sumarlas posteriormente, lo que además contribuye a mejorar la relación señal/ruido como veremos posteriormente. Yo he estado durante años fotografiando a primer foco sin guiado con mi Canon 350D, tomando fotogramas de 60 segundos a diferentes ASA, con buenos resultados. En la tabla del punto 3.2.4. puedes ver algunas fotografías hechas de esta forma. La irrupción en astrofotografía de las cámaras digitales, y en especial de las CCD, ha cambiado radicalmente el escenario de la fotografía guiada a primer foco. En la actualidad, el guiado manual ha sido prácticamente sustituido por el Página 5 de 36 Abril de 2012 Guía práctica para fotografiar el cielo Ramón Delgado Fernández denominado autoguiado, en donde el tedioso trabajo de ajustar la estrella de referencia se realiza a través de una CCD que manda, de forma automática, las correcciones oportunas a la montura para hacer el guiado. Los resultados son muy buenos, aunque a costa de encarecer considerablemente nuestro equipo, al que tendremos que incorporar un pequeño refractor en paralelo, una cámara CCD, un ordenador con el software requerido y una montura que tenga puerto de autoguiado, para las correcciones en el seguimiento enviadas también desde la CCD. Últimamente, mis fotografías a premier foco ya se realizan con esta técnica, con la que estoy muy satisfecho, aunque insisto en que en la actualidad se puede hacer fotografía a primer foco sin autoguiado con un simple motor en AR y un buen estacionamiento a la estrella Polar, y creo, de hecho, que todo el mundo debería de pasar por esta etapa antes de meterse con los sistemas computerizados de seguimiento. Para fotografías de la Luna, el Sol y los planetas con CCD/webcam En este caso la cámara CCD se acopla directamente en el portaoculares del telescopio, como si se tratase de un ocular más. La técnica que yo utilizo para estos objetos consiste en grabar con la CCD un video AVI de unos pocos minutos, que posteriormente proceso con programas específicos como por ejemplo AutoStakkert!. Estos programas lo que hacen es descomponer cada secuencia de vídeo en los múltiples fotogramas que lo componen, para posteriormente apilarlos en una única imagen. El resultado es fantástico y la técnica muy sencilla. Esta misma técnica se utiliza con cámaras web, con resultados también muy buenos. Fotografía en afocal Para objetos del sistema solar (Sol, Luna y planetas) Consiste en alinear los ejes ópticos del telescopio, el ocular y la cámara fotográfica con sus objetivos, con lo que se consiguen los máximos aumentos. Para ello, se utiliza un dispositivo que permite acoplar la cámara fotográfica tipo compacta al ocular del telescopio. En este caso, ni el seguimiento ni el estacionamiento son críticos, ya que estamos fotografiando objetos muy luminosos que no requieren grandes tiempos de exposición. (Observa el filtro solar en la boca del telescopio, imprescindible en la observación y fotografiado del Sol. No lo olvides) Equipos informáticos: - Ordenador para el procesado fotográfico: IBM ThinkPad T42 (1.70 GHz - 1 GB RAM - ATI 7500 32 MB) - Ordenador para autoguiado y trabajo en campo: ASUS Netbook 1005HA (800 MHz - 1 GB RAM - Mobile Intel 945 Express Chipset Family) Software: Todos los programas que utilizo son gratuitos, de modo que puedes usarlos libremente sin coste alguno. A lo largo de la esta guía irás encontrando las distintas direcciones web para poder descargarlos. Estos son los programas que estoy utilizando actualmente: Página 6 de 36 Abril de 2012 Guía práctica para fotografiar el cielo Ramón Delgado Fernández - Calendario lunar: NightCal - Planetario y preparación de la observación: Cartes du Ciel - Efemérides Coelix Lite - Observación lunar: Virtual Moon - Cometas: Orbitas - Calibrado y apilado de fotografías: DeepSkyStacker - Procesado: PixInsight LE - Procesado de vídeos AVI (planetas) AutoStakkert! - Procesado de vídeos AVI (Sol y Luna) RegiStax - Retoque final: IrfanView Antes de comenzar una última aclaración. La fotografía astronómica es una disciplina complicada, ya que se trata de fotografiar objetos que tienen dos inconvenientes muy importantes: son muy débiles y además están en continuo movimiento. Por esta razón, sólo conseguiremos resultados con esfuerzo y dedicación; no hay otra fórmula, y desde luego, no hay atajos. El reto, siempre apasionante, consiste en obtener la mejor fotografía posible con nuestro equipo y las limitaciones que la calidad del cielo nos imponga. El resultado, desde luego, compensa con creces el esfuerzo. Dicho esto, empecemos. 1. Algunas primeras ideas muy básicas Que la astrofotografía es una ciencia complicada podemos dar fe todos aquellos que estamos enredados en este mundo. Por esta razón, hay algunas premisas de partida que deben tenerse en cuenta ante de lanzarnos a esta aventura: - Se requiere un buen conocimiento sobre la puesta en estación del telescopio y su equilibrado - Es importante un cielo oscuro y sin humedad, aunque tampoco es imprescindible - Debe disponerse de un equipo informático de prestaciones medias y conocimientos en los programas que vayamos a utilizar - Si pensamos hacer autoguiado, necesitamos un portátil con buena autonomía (batería de 6 celdas en buen estado) - Y por supuesto, tiempo libre y muchas ganas de trabajar. No te preocupes. A lo largo de esta guía intentaré ayudarte para que estos requisitos, y otros menos importantes, puedas solventarlos, aunque ya te advierto que no sin esfuerzo. 2. El equipo necesario Para hacer astrofotografía se requiere un buen equipo cámara-telescopio si queremos obtener algún resultado, aunque no necesariamente caro. En cuanto a sus características, hay una serie de requisitos ineludibles: - El telescopio debe tener una buena óptica, y lo que es casi más importante en astrofotografía, debe tener una montura motorizada al menos en el eje de Ascensión Recta que sea robusta y estable. - Debe disponerse de un ocular reticulado iluminado, para poder hacer fotografía con guiado manual. Página 7 de 36 Abril de 2012 Guía práctica para fotografiar el cielo Ramón Delgado Fernández - Debe disponerse de los accesorios necesarios para montar la cámara sobre el telescopio en piggyback, para acoplar la cámara al portaoculares a primer foco y para posicionar la cámara sobre el ocular para fotografías en afocal. - Debe utilizarse una cámara digital réflex con la función B, que pueda fotografiar en modo RAW, con disparador remoto y preferentemente con una batería de repuesto. - En cuanto a la alimentación para el motor de la montura, es conveniente utilizar sistemas alternativos a las pilas, ya que en invierno a bajas temperaturas disminuyen mucho su rendimiento. Más adelante veremos de qué otras opciones disponemos. - Y también necesitaremos un termómetro, para saber a qué temperatura estamos haciendo las tomas. Página 8 de 36 Abril de 2012 Guía práctica para fotografiar el cielo Ramón Delgado Fernández 3. Parte 1: Preparación del programa de observación Mi experiencia es que en astronomía no debemos dejar nunca nada a la improvisación, y mucho menos si vamos a hacer fotografía. La primera etapa para una sesión exitosa es preparar antes los objetos que vamos a fotografía, así como la técnica y las focales necesarias, definiendo también el tiempo de exposición que vamos a dar a la fotografía. 3.1. Selección de los objetos a fotografiar Para ello, nos serviremos de dos programas totalmente gratuitos: NightCal, versión 0.7.2. Este programa desarrollado por Robert Morris elabora un completo calendario mensual con los datos más importantes para programar una salida, como son la hora para el crepúsculo astronómico, el orto y ocaso lunar, o su fase. Este programa puede descargarse en la dirección: http://www.nightcal.co.uk/ Cartes du Ciel. Este programa desarrollado por Patrick Chevallie es un completo planisferio que permite manejar estrellas hasta la magnitud 15, utilizando para ello el catálogo HST GSC. Las opciones de este programa son enormes, aunque para mi destaca la posibilidad de elegir el campo a visualizar o a fotografiar mediante un determinado ocular o cámara fotográfica, lo que permite elegir la mejor focal y el mejor punto de referencia para la realización de la fotografía. Más adelante veremos cómo se hace esto. El programa podrás descargarlo en castellano en la siguiente dirección: http://www.ap-i.net/skychart/start Veamos ahora como podemos combinar estos dos programas para programar nuestra sesión de astrofotografía. Los pasos a seguir para realizar la programación serían los siguientes: 1. Ejecutar el programa NightCal, para conocer el mejor día del mes en función de la fase lunar, así como el fin del crepúsculo astronómico, que marcará la hora para el inicio de nuestra sesión fotográfica. El aspecto de la información que nos da el programa es el siguiente: Página 9 de 36 Abril de 2012 Guía práctica para fotografiar el cielo Ramón Delgado Fernández Calendario generado con NighCal 2. Ejecutar el programa Cartes du Ciel, para conocer el aspecto del cielo que encontraremos en nuestra salida. Soy un seguidor incondicional de este programa, que me parece magnífico. Uno de sus muchos puntos fuertes está en la posibilidad de personalizar los objetos que nos mostrará en sus cartas estelares. La opción ocular es también muy útil, ya que permite definir el área del cielo observado para un determinado ocular o cámara. Todo ello, puede darse de alta en una ventana, fijando el campo en minutos y la rotación de campo para la cámara, Os muestro a continuación las ventanas que yo empleo para mi conjunto de oculares y objetivos: Visión general del programa Cartes du Ciel Página 10 de 36 Abril de 2012
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