Tutoriales Planetarios: I Adquisición

Por Leandro Yasutake  @Leoyasu

Adquisición

Lo primero que observo, incluso con unos días de anticipación, son las condiciones atmosféricas que voy a tener durante la noche. En el hemisferio sur, tenemos la corriente de chorro (flujo de aire rápido y estrecho) de oeste a este. El seeing va a estar afectado en gran manera por ésta, por lo que utilizo esta página web para ver su pronóstico. El gráfico nos muestra las turbulencias en los 250mb (alrededor de 10-16km de altura) y en base a los colores, nos informa su intensidad (obviamente no queremos colores rojos). Si vemos colores celestes o nulos es un OK para la fotografía planetaria, de lo contrario seguro nos costará sacar detalles. De más esta decir que prefiero una noche con valores rojos  a una noche nublada! Por último y fundamental, el equipo debe estar aclimatado. Ya sea dejándolo a la intemperie unas horas antes o con un cooler encendido, los espejos deben estar aclimatados para no alterar la imagen con turbulencias ocasionadas por diferencias de temperatura con el ambiente.

Luego pasamos al muestreo o “sampling”. Hay una regla general que dice que debemos multiplicar por 5 al tamaño de píxel de nuestra cámara para obtener la relación focal a trabajar y así, alcanzar la resolución teórica de nuestro equipo óptico. Por ejemplo, si contamos con un píxel de tamaño 3.75µm obtenemos una relación focal de f/18.75 al multiplicar por 5. Acá entran en juego nuestros equipos y ver si realmente podemos llegar a trabajar a la relación focal optima mediante el uso de barlows. A su vez, esta “regla” puede ser manipulada en función del seeing. En algunos sitios hablan de multiplicar por 3.75 de haber malas condiciones atmosféricas o incluso por 7 si son excepcionales. Claro esta que esto tiene un fundamento matemático:

Sobre la colimación no voy a entrar en extremo detalle y solo me voy a centrar en el análisis de una estrella. Luego de colimar mi equipo, busco una estrella luminosa cercana al planeta objetivo y observo los anillos de difracción. Lo que buscamos es el típico “airy disk” con los anillos equidistantes y el “poison spot” centrado. Cabe aclarar que para evaluar la colimación basta con apenas unos 3-5 anillos. Dejo un
sitio web (del cual aprendí muchisimo) y donde se encuentran 2 .GIF grabados en vivo en los que se muestra una buena colimación.

Sobre el software de captura utilizo el FireCapture y creo que es el soft por excelencia para esto y basta con buscar sus funciones para ver su prácticamente exclusividad para la captura planetaria. Repaso algunas de sus funciones:

1. Tamaño de imagen: En la fotografía planetaria buscamos maximizar los cuadros por segundo de manera de sacarle el mayor provecho, mediante la técnica de “lucky imaging“, a esos instantes de buenas condiciones atmosféricas. Entonces, al utilizar un ROI (región de interés) más chico aumentamos la velocidad de captura de la cámara e idealmente buscaremos que el planeta quepa lo más ajustado posible. Por ejemplo, como se muestra en la foto. No hará falta capturar en 16 bits, ya que en planetaria con 8 bits es suficiente para representar a los planetas.
2. De vuelta con la idea de maximizar los cuadros por segundo, contamos con la ganancia y exposición de la cámara. Por un lado, al bajar la exposición aumentaran los cuadros por segundo pero la imagen se volverá más oscura. Por otro, podemos subir la ganancia para compensar pero así también aumenta el ruido de la imagen. El objetivo es encontrar un balance entre ambos de manera que se maximicen los cuadros por segundo y haya un nivel de ruido aceptable. Los parámetros de la imagen son solo un ejemplo de la “dummy cam”. Voy a continuar esta parte durante la sección del histograma. Recordar que el gamma debe estar desactivado o puesto en 50.
3.  Acá seleccionaremos el formato de video saliente y la duración de éstos. El formato que utilizo es el llamado “.SER”. Es un formato simple de video sin compresión y que suele tener la mejor compatibilidad entre los programas. Con respecto a la duración de éstos, va a depender de la rotación del planeta elegido y no del equipo utilizado. En líneas generales, suelo usar 5’ en cada video para Marte, 1.5’ para Júpiter y lo mismo para Saturno (aunque podría subirlo a 2’ o 3’ calculo). De esta forma, busco totalizar en total unos 15’-20’ sobre cada planeta. Ésto luego será desrotado para maximizar la obtención de detalles y/o disminución de ruido. Recordemos nuevamente que lo que necesitamos es obtener la mayor cantidad de cuadros en un tiempo que será acotado.
4. El FF nos informará en tiempo real los cuadros por segundo capturados y los que estamos obteniendo.
5. El FF cuenta con una función muy útil que es el histograma en tiempo real. Para evitar artefactos como los “anillos de cebolla” o los que suelen surgir cerca de los bordes, lo ideal es mantener un histograma de 60% o más en Júpiter y 50% en Marte y Saturno. En condiciones malas, seguramente estos valores caigan usando los mismos parámetros que en noches normales. Entonces seguramente en noches húmedas, poco transparentes o de mal seeing deberemos aumentar la ganancia y exposición para mantener los mismos porcentajes en el histograma. De lo contrario, no contaremos con la suficiente información para representar al planeta en la escala de grises y en este escenario, comenzarán a surgir los artefactos mencionados previamente. Por último y de acuerdo a la cámara de cada uno, es probable que haya que realizar un balance de blancos y de esta manera no tener los canales desfasados de manera artificial.
6.  Las siguientes funciones que utilizo en FF son a “center ROI”. Con esta función acomodamos la región de interés ingresada en el centro del sensor. De lo contrario, será puesta en la parte superior izquierda del sensor. Luego con la función b el programa debayeriza en tiempo real solo cuando estemos visualizando al planeta, no cuando captura. Acá vamos a poder también seleccionar si queremos capturar en byn o en color. Lo mejor será en byn y luego debayerizar en AS!. Si contamos con una cámara mono, obviar este paso.

Me olvidaba de algo muy importante, el foco!! Un error de unos mm. puede hacer parecer que tuvimos una noche con un seeing horrible y que por más procesador que le pongamos encima, los detalles no surgen. El consejo que doy siempre es, con mucha paciencia, hacer zoom en las lunas de Júpiter y enfocar con éstas. En el caso de Saturno, obviamente los anillos vienen al dedo . 

Bonus track: Recordemos tildar en Opciones de captura, la opción "WinJUPOS file naming". Así, no tendremos que ingresar de manera manual el tiempo UTC de nuestras tomas. Por último, para automatizar las tandas de videos, el FF tiene la función de "auto run" (arriba a la derecha) que lo que hace es capturar de forma secuencial la cantidad de videos que quereamos y de la duración ingresada.

Seguimos en la segunda parte de los tutoriales: Preparación de crudos y apilado