¿Qué es la astrofotografía?

La astrofotografía es la toma de fotos de objetos celestes. Podemos considerarla un pasatiempo, una extensión de nuestra compulsión a tomar fotos de todo, o mas concretamente una disciplina.

A diferencia de la fotografía convencional, donde lo mas importante es tener una iluminación adecuada, en astrofotografía la cantidad de variables que debemos tener en cuenta es mucho mayor. Sin contar la luna y los planetas, el resto de los objetos que podemos fotografíar son por lo general muy tenues, y para complicar las cosas, nosotros estamos moviéndonos.

Me voy a abocar a lo que es astrofotografía de espacio profundo al comienzo, pasando luego por planetaria, lunar y luego de gran campo.

Fotografía de espacio profundo

Para lograr buenos resultados en esta parte de la astrofotografía debemos ser metódicos y dominar varios aspectos fundamentales, a ser;

• Puesta en estación
• Adquisición
• Post-procesado

Dominar estos tres puntos, o conocer con que limitaciones estamos trabajando hace un mundo de diferencia.  Dominarlos no implica hacer inversiones de dinero, sino conocer con que equipo vamos a trabajar, y ser realistas al momento de elegir los objetos.

El primer punto, la puesta en estación, nos va a permitir lograr tiempos de exposición largos, y cuando uno necesita capturar la mayor cantidad de fotones es vital poder lograr tiempos de exposición suficientemente extensos para que la señal que capturemos sea superior al ruido.

Desde ya este tipo de fotografía requiere que la montura sea del tipo ecuatorial y motorizada. Las monturas altazimutales, también llamadas “horquilla” sirven para hacer fotos, pero por la forma que mueve al tubo este tipo de montura nos trae aparejado un problema que se llama la rotación de campo, donde las estrellas del centro del cuadro se ven puntuales, pero a medida que nos alejamos hacia los bordes las estrellas se ven elongadas.

Volviendo al tema, la puesta en estación es un procedimiento por el cual alineamos la montura con el polo sur/norte celeste. En el hemisferio sur la estrella que nos indica el polo es Sigma Octans, si la montura esta alineada con esta estrella estamos bastante cerca del polo, pero para hacer fotos necesitamos mas precisión.  En otros tiempos se utilizaba el método de deriva, por el cual se hacían correcciones de manera iterativa hasta que la estrella que tenemos como referencia no se movia. Hoy contamos con infinidad de programas para puesta en estación, que son básicamente métodos de deriva sistematizados. Entre ellos podemos nombrar el EQAlign, AlignMaster, MaxPoint, entre otros.

La calidad de la puesta en estación es algo en lo que no hay que ahorrar tiempo, de todos modos si sabemos que por la calidad del cielo no podemos exponer mas de 5 minutos, entonces una puesta que nos permita 5 minutos de exposición sin moverse es suficiente.

Sugerimos leer

• Ponga en estación su telescopio con montura ecuatorial
• Método de deriva
• Alineación del telescopio para fotos de larga exposición

La adquisición es el segundo punto que tenemos que hacer a conciencia. Sobre adquisición se pueden escribir libros, pero para explicarlo en esta guía vamos a destacar lo mas importante.

Es vital conocer la combinación de cámara y telescopio que vamos a usar. Podemos estar enamorados de un setup de cámara/telescopio, pero si la resolución (en segundos de arco por pixel) que nos da no es la ideal, entonces estamos perdiendo dinero y tiempo.

Se puede elegir la cámara en función al telescopio y viceversa. Para dar una idea, en Buenos Aires, o mejor dicho la pampa húmeda, que tiene un promedio de seeing de 4 segundos de arco o mas, no tendría mucho sentido usar en telescopio de 20 pulgadas con una cámara que nos de una resolución de 0.5 segundos de arco, fotos se van a poder hacer, van a quedar muy lindas, pero vamos a perder información. (undersampling, oversampling, teorema de Nyquist, seeing).  Ese mismo equipo en la Puna de Atacama es una elección lógica, por el seeing del lugar.

Una vez que tenemos la combinación de equipo para nuestro lugar de adquisición,  podemos empezar a evaluar los tiempos límite de exposición en función a la polución del lugar. Por más que tengamos una montura con una puesta en estación perfecta no necesariamente vamos a poder hacer tomas de 30 minutos.  Hay que jugar con los valores ISO en el caso de las cámaras DSLR, o con la ganancia y en cierta medida con el binning en las cámaras CCD.  Conocer sobre el histograma (ese gráfico que nos traen las cámaras réflex) nos va a decir si estamos sub-exponiendo, sobre-exponiendo,  etc. 

Acá entran en juego los filtros anti polución, que bloquean las líneas de emisión del sodio de alta presión y mercurio (o sea, las luces de la calle) del espectro de luz que capturamos.  Ojo que ahora se empezaron a instalar luminarias de LED, y el tipo de espectro que dan estas luces es imposible de bloquear. Una alternativa es el uso de filtros de banda estrecha (o narrowband en inglés) que a diferencia de los anti polución, estos bloquean TODO menos una franja del espectro de luz. Por ejemplo el filtro H-Alpha bloquea todo menos la línea del hidroóeno alfa. Otros tipos de filtros son el Oxígeno III, Hidroóeno Beta, Azufre, y otros mas específicos y psicodélicos.

Recuerden que los filtros de banda estrecha parecen la solución, pero tienen como contra que los tiempos de exposición deben ser hasta 10 veces mas largos para tener una buena señal.

Otro punto importante es el foco. Podemos enfocar a ojo, pero el ojo es lo menos confiable, al menos para mí. Para enfocar se utiliza también software, ya sea el live-view de las DSLR, o monitores de FWHM como el MaximDL, Nebulosity, etc. La mayoría de los software de adquisición cuentan con un asistente para medir la calidad del foco.

Con todo esto dominado, entonces nos queda armar la sesión de fotos del objeto.

La astrofotografía de espacio profundo la podemos ver como un tipo de fotografía donde capturamos todo, y después empezamos a limpiar las fotos. A las imágenes en crudo se los llama “light frames”, a los que le quitamos o corregimos información con otros tipos de archivos que son;

• Dark Frames
• Flat Frames
• Bias Frames

Este tipo de imágenes deberán tomarse preferentemente en la misma sesión de fotos, y los vamos a usar durante el post-procesado.

Explicar que son cada uno y su uso va mas alla de esta guía, pero se iran agregando artículos donde se explique cada concepto volcado en este trabajo y su uso.

Sugerimos leer

• Sobre la Mejor Combinación de ISO y Tiempo de Subexposición en Astrofotografía con Cámaras DSLR
• Como analizar el foco, FWHM
• Máscara de Bathinov
• Máscara de Hartmann

El tercer punto, conocido como post-procesado, es el responsable del 50% del resultado final.  Podemos tener una excelente puesta en estación y adquisición pero nuestro conocimiento de post-procesado es muy por arriba, mas que seguro tendremos una imagen que no hara justicia con todo el resto del trabajo.

Herramientas de post-procesado hay por cantidades, pero las mas profesionales son MaximDL, Pixinsight, AstoArts, Photoshop, etc.  Es muy común tener vicios de procesado, que siempre nos van a dar el mismo toque personal a las fotos, para bien o para mal.  Lo mas difícil es aprender a evaluar donde hay que trabajar una imagen, con el tiempo se va logrando ese ojo clínico necesario y un flujo de trabajo (workflow) común para todas las fotos.

Saber procesar una imagen es una tarea que lleva tiempo, y mucha paciencia, luego los resultados aparecen. Recomiendo bajar imágenes en crudo del Hubble y practicar con ellas, damos por hecho que las versiones post-procesadas las publica la NASA, y nos van a servir como referencia para saber si estamos por buen camino, sobreprocesando o quedándonos cortos.

Si logramos manejar bien estos tres puntos, solo nos queda elegir los objetos y empezar a armar nuestra biblioteca de astrofotos de espacio profundo.

Fotografía planetaria

Este tipo de fotografía, a diferencia de la de espacio profundo, requiere una camara que nos permita tomar videos mas que fotos. Como el objeto a fotografíar es brillante, no necesitamos largos tiempos de exposicion sino todo lo contrario, cuando mas cortos mejor, de tal forma de evitar el temblequeo del planeta, Luna o Sol provocado por la turbulencia atmosférica.

La técnica que se utiliza para adquisicion se llama "lucky imaging", o "fotografía con suerte" que se basa en el concepto que si hago un video de 1000 cuadros, es probable que de los 1000 tenga unos 400 de buena calidad. Estos 400 cuadros luego se procesan con programas como el Registax, Autostakkert 2!, etc que basicamente evualuan cada cuadro del video, extraen los mejores de acuerdo a nuestro criterio de selección, y luego los apila.

El post-procesado es similar al de las fotos de espacio profundo, salvo que estamos trabajando con un objeto brillante y pequeño.  

Aplica lo mismo para esta técnica tener una buena puesta en estación, y conocer el hardware con el que vamos a trabajar. Un detalle no mejor es saber el tiempo de rotacion del objeto a fotografíar, salvo la luna que parecería no rotar (siempre nos da la misma cara, pesos mas, pesos menos) los planetas giran sobre su eje, entonces no sirve hacer un video de 25 minutos porque lo que tenemos capturado en el primer cuadro y el ultimo no coinciden, ni tampoco nos va a servir hacer videos durante varias noches porque el cuadro no va a coincidir!. Estamos hablando de minutos para los planetas, a tenerlo en cuenta.

Fotografía de gran campo

Este tipo de fotografía es la mas fácil de hacer, pero no deja de ser un desafío. Dependiendo de la distancia focal de la lente (no vamos a usar telescopio) y de la zona del cielo podemos hacer fotos de varios segundos en un tripode fijo. Si queremos capturar los detalles mas sutiles de la via lactea entonces montar la camara en una ecuatorial motorizada es una necesidad. Aplica del mismo modo lo considerado para adquisicion como post-procesado.

Hay un par de técnicas que se pueden hacer con gran campo. Una se llama "star trails", que es simplemente elegir una zona del cielo y exponer el tiempo suficiente en una o varias tomas para que sea evidente el movimiento de la boveda celeste. Las imágenes de este tipo se ven como trazos de estrellas, y si elegimos la zona del polo celeste lograremos una traza circular.

La otra tecnica se llama "time lapse", en la que hacemos muchas fotos de corta duración (pero con suficiente tiempo de exposicion para capturar el cielo) y luego en el post-procesado las unimos en un video. El resultado es un video donde se ve a los objetos terrestres estaticos y las estrellas avanzar durante la noche.

Conclusión

En esta guía queremos dejar conceptos basicos relacionados con la astrofotografía, y consideraciones importantes para encarar la disciplina. Muchos conceptos fueron tratados por arriba, y seran motivo de próximos artículos en Espacio Profundo.

Les recomendamos visitar los foros de astrofotografía, donde podran ver los trabajos que publican los usuarios y muchas veces con detalles de adquisición, post procesado, etc.  También pueden empezar a dar sus primeros pasos en astrofotos de principiantes, donde muchos foreros que estan avanzados en astrofotografía les ayudaran a lograr lo mejor de sus equipos.

Foros de Astrofotografía:

Campo Amplio

Planetaria, Lunar y Solar

Espacio Profundo, Galaxias, Nebulosas y Cúmulos

Fotos de Eclipses