NG3372 banda estrecha desde Garin

[ricardo]

Hola a todos,

Les comparto una imagen de NGC3372, Nebulosa Carina, tomada en febrero de 2016 desde mi casa en Garin, con el Esprit 100 mm y la QHY9 con los filtros de banda estrecha baader.

Los datos de la toma son

8 x 900 s Baader Ha 7nm

6 x 900 s Baader Oiii 8.5 nm

6 x 900 s Baader Sii 8 nm

Procesado con el Pixinsight y Straton para la tecnica de JP Metsavainio, que partiendo de una version sin estrellas se puede buscar el color sin reventar las estrellas.

[criswille]

ooohhhhh

[Panchosanpancho]

1

Fuaa Richard!

Impresionante resultado, increíble la cantidad de detalles que levantaste y la textura que tiene la nebulosa. La imagen produce una sensación 3d que impacta, de las mejores que pude ver.

Un enorme disfrute ver fotos de esta calidad, gracias por compartirla en gran tamaño.

Felicitaciones!

[Rod]

Increíble, muy buena, Ricardo. Nada que envidiarle a las fotos de los Observatorios de la ESO!

[Moska]

Me parece espectacular la imagen, y lo q mas me gusta es el efecto 3D q trasmite!

Felicitaciones! Te estas transformando en todo un experto en esto del postprocesado!

[yo gabagaba]

Que Tremenda Ricardo;

Está PERFECTA !!!!, que buen laburo te mandaste !!, está buena por donde se la mire!.

Te felicito

saludos

Federico

[javieriaquinta]

Como te comenté, es impactante.

Quedó buenisima.

Saludos

[Chevalier Balance]

Impresionante!!!!

[EL]

Muy buena Ricardo, la sensación de profundidad que obtuviste me gusta mucho.

No conozco sobre procesado en banda estrecha, así que ahí no puedo opinar nada al respecto. Yo solamente hice algunas experiencias en banda estrecha en Ha pero con DSLR, lo cual es otra historia.

Ahora bien, acá viene una duda que tengo:

¿En banda estrecha realmente vale la pena estirar las tomas a tiempos de exposición más altos que los utilizados en banda ancha?

Entiendo la lógica que hay en tomar imágenes de mayor duración: en banda estrecha podés usar exposiciones largas sin que sature la cámara (aprovechando mejor el rango dinámico) y con gran contraste entre la longitud de onda de interés y el resto (lo cual permite resaltar detalles). Esto, en principio, te permite obtener mayores detalles de partes sutiles de la estructura del objeto en la banda del filtro.

Sin embargo, por otro lado, siempre es bueno tener muchas tomas (realizadas con dithering) para poder realizar un apilado mediante la utilización de algún algoritmo más eficiente en la optimización de la SNR y así poder realizar un estirado más agresivo que, a su vez, permite obtener más detalles al final del procesado.

Entonces, acá viene la duda: ¿qué será mejor? ¿tomar 8 fotos de 900 seg o 24 de 300 seg?

La lógica detrás de mi duda es la siguiente:

En banda ancha, en general y dependiendo del equipamiento, uno tomaría fotos de este objeto de unos 300 seg de duración con buenos resultados. Si se usan filtros de banda estrecha de buena calidad y asumiendo que su eficiencia en la banda pasante es cercana al 100% (en general siempre están por encima del 90% de transmitancia en el pico) la data que se tiene en la banda del filtro debería ser igual a la que se obtiene en banda ancha, con lo cual los detalles que se obtendrían dentro de esa banda deberían ser los mismos. Y, al tener una mejor SNR porque usaste una algoritmo de apilado más eficiente en la eliminación de outliers, podrías hacer un procesado más agresivo.

Además, a igualdad de otras condiciones, siempre es mejor realizar tomas más cortas para minimizar errores de guiado, tomas que tenés que descartar por alguna razón, etc.

Como dije, no tengo experiencia en banda estrecha, pero algunas experiencias que hice en Ha con DSLR me hacen creer que, a partir de ciertos tiempos mínimos de exposición (digamos 5 o 10 minutos, dependiendo del objeto) sería mejor tomar más tomas de menor duración, aprovechando mejor el tiempo total disponible y obteniendo mejores resultados finales.

Por otro lado, en contra de lo que digo,es de uso común tomar exposiciones muy largas en banda estrecha. Pero ¿será lo mejor?

Polémico ¿no?

Abrazo!

Ernesto.

[ricardo]

Ernesto, si, desde ya polemico aunque como comentas, es muy comun ver tomas de larguisima exposicion.

Mi experiencia con banda ancha es limitada, tuve durante un tiempo filtros RGB en la CCD (marca cachufla pro), por mas que segui el orden de los filtros para atenuar la polucion a medida que el objeto subia, no me gustaba PARA NADA los terribles gradientes que tenia, de hecho tomas de distintos dias tenian diferencias en el FWHM bastante grandes y terminaba con imagenes que ni la deconvolucion salvaba.

Aprovecho el post para introducir algunos terminos que los que empiezan puedan entender mi post. El FWHM o full width half maximum es el "ancho" de una estrella, y este esta relacionado con la optica (resolucion maxima del equipo) junto a nuestro amigo el seeing. Un equipo-camara puede tener una resolucion de 0.6 segundos de arco, pero si el seeing de ese momento es de 3 segundos de arco entonces las estrellas en la imagen "lineal" (sin estirar el histograma) van a tener un valor de FWHM mas cerca de los 3 segundos de arco (una estrella de 0.6 segundos de arco en 5 minutos "baila" por el seeing y termina teniendo un tamaño mucho mayor). Para ser mas graficos, si tengo un blanco con el centro de 10 cms (resolucion) y 200 flechas (o fotones), es probable que las 200 flechas queden distribuidas no solo en el centro de 10 cms sino en un area mucho mayor, digamos 30 cms, afectado por el viento (seeing en nuestro caso). Medio desprolija pero vale la analogia supongo.

En dispositivos ópticos 2D (como los telescopios) o 3D (como los microscopios confocales de fluorescencia) la convolución modeliza matemáticamente el proceso de formación de una imagen que sufre degradación por desenfoque y ruido. El desenfoque aparece inevitablemente en el límite de resolución del dispositivo debido a la difracción en las lentes. El ruido es cuando menos ruido fotónico, un término que se refiere a las variaciones de flujo inherentes a las propiedades estadísticas de los fotones. Puede haber otros ruidos superpuestos, pero este es inevitable, sobre todo en los límites de baja intensidad.

La formación de la imagen se puede describir mediante la convolución de la señal original con la función de dispersión del punto (PSF). Esta función no es más que la imagen de un objeto luminoso puntual tal y como se registraría en el dispositivo que, si bien resulta difícil de adquirir, se puede conseguir mediante procedimientos de calibrado o calcular teóricamente.

 

Cuando hago la adquisicion siempre uso como valoracion lo que me reporta el CCD Inspector en tiempo real, basicamente me fijo el FWHM, y respecto al tiempo de exposicion me fijo en el valor "background". En mis tomas de banda estrecha de 10 minutos he llegado a tener valores de 2000 ADU, lo que me da muchisimo margen para post-procesar sin tener que lidiar con el fondo para rescatar las zonas mas tenues. Aca medi varias tomas entre 600 y 1200 segundos y fijate los valores de background... bajisimos.

[EL]

Ricardo,

Buenísima respuesta y muy didáctica.

Creo que es excelente responder así, porque si no todo queda en "jerga" para los que ya hicieron alguna experiencia.

Igualmente yo soy una persona que está repleta de dudas y una buena respuesta, por mejor que sea, no es suficiente para despejarlas .

Así que sigo con mi planteo:

Es absolutamente correcto lo que decís acerca de valorar el background para saber cual es el límite máximo de tiempo de una exposición. Y, tal como demostrás, con un filtro de banda estrecha ese valor es bajísimo porque, por definición, la mayor parte de los componentes espectrales del cielo deberían ser suprimidos por el filtro y sus valores deberían ser idealmente cero. Por esto es el máximo contraste que se logra en banda estrecha.

O sea que, en banda estrecha, lo más probable es que puedas aumentar el tiempo de exposición todo lo que sea prácticamente posible (además, en tu caso con la EQ8 no tenés los mismos problemas que tenemos los simples mortales ).

Y, mientras más tiempo exponés, más detalles sutiles podés obtener, siempre y cuando puedas diferenciarlos del ruido.

Y ahí viene una de las cuestiones: el ruido. Con una buena CCD que pueda ser enfriada mucho sin tener problemas de condensación, vas a tener un ruido térmico realmente despreciable y que puede reducirse prácticamente a nada con un calibrado adecuado. Lo mismo se aplica al ruido de lectura de la cámara.

Pero, a pesar de que en condiciones ideales desde el punto de vista de la relación señal/ruido (SNR) es lo mismo tomar una foto de 10 minutos que combinar 10 fotos de 1 minuto, sigo pensando que debido a que ya que las condiciones no son ideales es mejor tomar las 10 fotos de un minuto.

Vos también comentás que, como mínimo, tomás 8 fotos para utilizar un método robusto de eliminación de outliers como Winsorized Sigma Clipping en PI. ¿No es medio poco 8 tomas para un algoritmo que utiliza como momentos estadísticos el valor medio y la desviación estándar? Yo me quedaría más tranquilo con un número un poco mayor, digamos unas 15. Aunque convengamos que ya estamos hilando fino y al final de cuentas mucha diferencia en el resultado no va a haber....

Ahora llegamos al punto de mi duda. Vos decís:

Por otro lado banda estrecha trae poca informacion por default, entonces es inevitable que necesites estirar los tiempos de exposicion comparado con RGB, yo trabajo por defecto en 10 minutos de expo, si veo que no gano mucho detalle entonces subo a 900, 1200. Hice la prueba de un M42 con tomas de 1 minuto, y pierdo toda la periferia, ademas de tener que luchar para separar las partes tenues del ruido. Objetos como Cone Nebula los descarte, es tan poca la señal que viene que el ruido domina.

:

Lo que yo creo es que banda estrecha NO trae poca información. Trae la MISMA información que banda ancha en la banda pasante del filtro. Lo que pasa es que PARECE que trae menos información porque solamente tenemos la data de esas pocas líneas espectrales que deja pasar el filtro.

Te hago una pregunta con respecto al ejemplo que ponés de M42, que es muy bueno para analizar este asunto: ¿las tomas que mostrás son integraciones o son tomas únicas?

Porque lo que yo digo es que, probablemente, sea mejor integrar 10 tomas de 60 segundos que tener una sola de 600 seg. Entonces, en el primer caso podrías realizar un estiramiento más agresivo de la imagen INTEGRADA y llegar a tener los mismos detalles que ves en la toma única de 600 segundos.

Esto lo digo solo como un ejemplo, porque en realidad, 60 segundos puede que sea un valor de exposición demasiado bajo y no llegues a tener los detalles que querés tener (lo que es importante notar es que TAMPOCO los tendrías en banda ancha). Por eso es que yo hablo de que esto puede tener sentido a partir de ciertos valores mínimos, por ejemplo que sea mejor tomar 24 fotos de 300 segundos en lugar de 8 de 900 segundos. Pero el ejemplo de las tomas de 60 seg de M42 sirve muy bien para ilustrar el punto.

Remarco que algo de erróneo puede haber en mi razonamiento, porque normalmente en banda estrecha se realizan tomas lo más largas posible, pero dudando de estas cosas es que uno va aprendiendo de a poco....

Como pensamiento final, concuerdo totalmente en lo que decís: después de todo, este tipo de asunto es un "gran depende" Y esa es justamente una de las cosas que hace interesante esta actividad.

Saludos!

Ernesto.

[ricardo]

Ernesto,

Si, la idea de mechar explicaciones es para que sirva mas allá del tema

Banda estrecha tiene sus particularidades, en especial el paso de banda del filtro, si bien no me daba el cuero me gustaría usar filtros, en especial Oiii y Sii mas angostos.

Los filtros de banda estrecha tienen dos característica (en realidad muchas mas pero menos relevantes), el espectro correspondiente al elemento que se quiere dejar pasar (Hidrogeno Alfa, Oxigeno doblemente ionizado, Azufre) y el “ancho” respecto a ese elemento (en nanometros).

Cuanto mayor es el ancho del filtro, mas posibilidades de agarrar otras lineas de emisión tenemos y no queremos.

Hidrogeno Alfa esta en los 656,3 nanometros, por lo tanto un filtro de 7 nm como el que uso yo esta abarcando 652,8 nm a 659,8 nm donde trae también el Nitrogeno ionizado, si ese mismo filtro fuese de 20 nm entonces agarraría no solo Ha sino también Hbeta. Cuanto mas restrictivo sea el paso de banda mas estricto es lo que deja pasar, obligando a exponer mas para tener una buena relación señal-ruido, y son mucho mas caros (astrodon tiene filtros de 3 nm… a 1000 dolares cada uno).

Las imágenes hechas con filtros de Oiii y Sii son mas sucias. por eso se prefiere usar filtros de Oiii en especial bien angostos.

En mi experiencia, el ruido es inevitable por mas enfriada que pongas la cámara. En el caso de Ha la señal es tan apabullante que el ruido desaparece pero en el caso de los otros filtros el ruido va mano a mano con la señal, y tendría que hacer muchas tomas para atenuarlo.

Las 8 tomas es un mínimo, por lo general sigo haciendo tomas, algunos objetos tienen 20 tomas x canal, otros muchas mas y otras que vienen suave en los tres filtros menos, pero siempre mas de 8.

Me exprese mal, la banda ancha traer mucha información, pero a los mismos tiempos de exposición la información no se equipara, en la CCD tengo un filtro “clear” que uso para resolver platos al momento de encuadrar, una toma de 2 segundos me trae muchísima información, esa misma toma pero con el Ha me viene muchísima menos señal, para tener la misma señal tengo que exponer mas tiempo.

Las tomas que sube son tomas únicas (encima captura de pantalla jaja) pero dudo que 10 tomas de 60 segundos tengan la señal de una única toma de 600 segundos, la integración de 10 tomas seguiría teniendo una diferencia chica respecto al fondo que la única de 600 segundos.

Aca hay un ejemplo de un apilado de tomas de 5 segundos (15 lights, 75 segundos) contra una toma unica de 30 segundos. El ruido es atenuado de manera ejemplar en el apilado, pero la informacion de la toma unica es mucho mayor.

[matitoma]

Espectacular Ricky!!! se ve mucho mejor que en el face... ese refra es un 10.