Resolucion optima para hacer planetaria

[fbuezas]

Hola,

Anoche quise intentar responder varias de las preguntas que se plantearon en el post de @carlosdn  donde muestra dos fotos pequeñas pero super nítidas de venus y júpiter. Las preguntas tenían que ver con una gran cantidad de combinaciones entre la óptica, cámara y postproceso. 

¿Si el telescopio se usa en el limite de resolución (disco de Airy aprox tamaño de pixel) que generalmente se llama a super resolvente, vale la pena poner un barlow?

Si lo que limita es la óptica, al poner un barlow x2 o x5  (si estos son perfectos) solo nos dará imágenes mas grandes y, en la misma proporción que el aumento, sera la perdida de definición. Por lo que en teoría no perdemos ni ganamos nada. Entiendo que ante la duda de que lo que limite sea la cámara, uno pone el barlow y chau. Pero el barlow no es perfecto y va a disminuir la calidad de la imagen. Ademas al aumentar la razón focal (el numero f) la imagen es mas oscura y se necesita mas tiempo de exposición o dando mas ruido. Por lo tanto no es gratis

En el caso de la idealidad:  ¿ No seria exactamente lo mismo hacer la foto a foco primario y después mediante técnicas como el drizzle aumentarlo que poner el barlow?

Mas aun, como la realidad no es la idealidad ¿no seria contraproducente poner el barlow?

Primero que todo me puse a estudiar un poco y recordé que en la teoría del muestreo existe un criterio (de Nyquist) en el que lo optimo se alcanza cuando dos pisels adyacentes cubren el máximo poder de resolución de un telescopio. 

Recordemos que la resolución en segundos de arco vienen dada por 120/D donde D es el diámetro de apertura del telescopio en mm. 

Por otro lado la cantidad de segundos de arco por pixel vienen dadas por

 p(segundos de arco/pix) = 206.265  X  T(um) / f (mm)

donde

T = Tamaño del pixel en micrómetros

f = es la focal efectiva del objetivo (si hacemos la foto a foco primario es ese valor, si usamos algún barlow o reductor sera el valor corregido)

Estas relaciones se deducen de la optica instrumental para instrumento objetivos (cuando se usan sin ocular, como cámaras de fotos)

En mi caso mi telescopio tiene 150mm de pupila de entrada y 750mm de focal, y mi camara tiene pixeles de tamaño 3.74 um (micrones) por lo tanto 

Res(seg arc) = 120/150 = 0.8 seg arc

Luego teniendo en cuenta el criterio de Nyquist:

p/2 =  206.265  x  T / fo

y despejando la focal  optima fo

fo = 206.265 x 3.74 / 0.4

fo = 1929mm

Por lo tanto es preferible, según esto, hacer las fotos con un barlow x2 a f10 (1500mm) que a focal nativa (un barlow x3 seria incluso mejor, pero no tengo).

 

Sobre la captura.

Es sabido que en fotografia de limite óptico (planetaria) la técnica es extraer los fotogramas de un video según la técnica de la toma SUERTUDA. Pero yo tenia dudas de si mi camara filmaba en prop 1:1 (pixeles del video : pixeles del sensor) y si hacer fotos tipo ráfaga no seria mejor por usar la resolución nativa. Si usar un modo que tiene la cámara de hacer x4 tomando mayor resolucion en el centro del fotograma, etc etc etc

 

Experimento,

hice 8 pruebas:

• fotograma completo    (x1)       Tipo time laps a una foto por segundo
• Foto x4                                     Tipo time laps a una foto por segundo
•  Video x4 (el que no estaba seguro que fuera 1:1)                
• rafaga usando obturador electronico (a 60fotogramas /seg)

Estoos cuatro esquemas de capturas los hice con y sin barlow. Ademas mi camara toma videos en fullHd a 60 fotogramas por segundo

use  tiempos de exposicion de 1/200 a iso 800 en f5 y 1/100 a iso 1600 en f10

 

 

 

fotograma completo    (x1)   a 750mm    Tipo time laps a una foto por segundo

 

Foto x4                     a 750mm                Tipo time laps a una foto por segundo

 

fotograma completo    (x1)   con barlow a 1500mm    Tipo time laps a una foto por segundo       

 

fotograma completo    (x4)   con barlow a 1500mm    Tipo time laps a una foto por segundo

 

 

Como conclusión:

Las predicciones hechas por el optimo de Nyquist y la optica instrumental son muy utiles y el resultado es completamente aplicable. 

Y si disponemos de un video a resolución 1:1 es lo mismo que hacer muchas fotos, eso si, el video sumaran muchos mas fotogramas.

 

 

video a 750 mm 1:1

 

 

Video a 1500mm 1:1

Editado 12 de Febrero del 2017 por fbuezas

[fmeconi]

Me perdí en el "Hola"!!!!

[cardrw]

Muy interesante. Tengo una cámara monocromática  CMOS con portafiltros, pixels de 3,75 micrones y tres alternativas con distintos telescopios más 2 barlows a 2 y 4x.  Ahí la cosa se complica porque tengo que hacer series de videos con cada uno de los filtros RGB y L y luego integrar el resultado. Cuando el tiempo acompañe pienso salir a ver si hago unas pruebas. Me gustaría cazar a Júpiter en oposición.  Otra alternativa sería intentarlo con la Canon Xsi pero no hace videos. 

 

Saludos.

 

Carlos. 

Editado 13 de Febrero del 2017 por cardrw

[sfellero]

El tema me parece que es realmente si se puede hacer el video 1:1. Si es así me parece lógico tu razonamiento. Yo con mi Sony a6000 no puedo hacer video directamente 1:1 y no me va a quedar otra que fotear a la resolución nativa del sensor o video con barlow (la opción que espero que funcione). El tema es que mi sensor es aps-c y es grande, por lo que ya me conseguí un adaptador de m42 a 1.25 para hacer pruebas con el barlow y júpiter. Veremos que tal resulta.

 

[fbuezas]

hace 1 hora, cardrw dijo:

Muy interesante. Tengo una cámara monocromática  CMOS con portafiltros, pixels de 3,75 micrones y tres alternativas con distintos telescopios más 2 barlows a 2 y 4x.  Ahí la cosa se complica porque tengo que hacer series de videos con cada uno de los filtros RGB y L y luego integrar el resultado. Cuando el tiempo acompañe pienso salir a ver si hago unas pruebas. Me gustaría cazar a Júpiter en oposición.  Otra alternativa sería intentarlo con la Canon Xsi pero no hace videos. 

 

Saludos.

 

Carlos. 

Hola Carlos,

Pasame las focales de los telescopios y el tamaño de pixel e la canon y te hago la cuenta y cuando hagas los experimentos vas a ver que la cuenta predice bien cual es la combinación para llegar al optimo.

abrazo

Editado 13 de Febrero del 2017 por fbuezas

[fbuezas]

hace 5 minutos, sfellero dijo:

El tema me parece que es realmente si se puede hacer el video 1:1. Si es así me parece lógico tu razonamiento. Yo con mi Sony a6000 no puedo hacer video directamente 1:1 y no me va a quedar otra que fotear a la resolución nativa del sensor o video con barlow (la opción que espero que funcione). El tema es que mi sensor es aps-c y es grande, por lo que ya me conseguí un adaptador de m42 a 1.25 para hacer pruebas con el barlow y júpiter. Veremos que tal resulta.

 

fijate si tenes forma de usar el obturador electrónico ya que si usas el mecánico para los tiempos de expo que se usan en planetaria o lunar, te va a salir movida ademas de que vas a castigar al cuete la cámara (con el electronico no hay desgaste de nada)

[sfellero]

Si, está la opción de usar el obturador electrónico para comenzar la toma, y de hecho hace un tiempo que lo uso así, excepto si quiero sacar alguna foto con una velocidad de obturación más elevada.

[cardrw]

hace 4 horas, fbuezas dijo:

Hola Carlos,

Pasame las focales de los telescopios y el tamaño de pixel e la canon y te hago la cuenta y cuando hagas los experimentos vas a ver que la cuenta predice bien cual es la combinación para llegar al optimo.

abrazo

Tengo un refractor 80x480 f/6, un MCT 102x1300 f/12,8  y un SCT 127x1250 f/10. Me interesa usar la cámara monocromática que es capaz de hacer videos y tiene pixeles de 3,75x3,75. Barlows x2 y x4. Creo que el tamaño de los pixeles del Digic III que tiene la Xsi es de 6x6, no estoy seguro, no encuentro el dato. 

Editado 13 de Febrero del 2017 por cardrw

[ignacio_db]

Fernando, si tenés una canon, podrías probar con Magic Lantern, usando RAW video, crop mode. De esa forma obtenés cuadros RAW 1:1.

 

slds

Ignacio

[fbuezas]

hace 27 minutos, cardrw dijo:

Tengo un refractor 80x480 f/6, un MCT 102x1300 f/12,8  y un SCT 127x1250 f/10. Me interesa usar la cámara monocromática que es capaz de hacer videos y tiene pixeles de 3,75x3,75. Barlows x2 y x4.

La monocromática tiene el mismo tamaño de pixeles que la mia. Es panasonic?

La canon que tamaño de pixel tiene?

 

si usas la otra camara (la monocromática), resulta la  misma rel focal  (numero f) para todos los telescopios:

Nf = 3.438 x T

si la res de la camara es T=3.75 ----> Nf=12.89 (es decir, la relación focal optima para esa camara es f12.89)

 

refractor 80x480 f/6: 

focal buscada=80xNf= 1031mm entonces con el barlow x2 estarías en 960mm que es muy próximo a ese valor. Usando el barlow X4 te vas a f24 y supongo que no ganas nada pero perderías tiempo en la toma (seria buenísimo ver la prueba)

 

MCT 102x1300 f/12,8

Ni hago la cuenta, ya es f12.8 nativo. Tendrías que usarlo en esa focal sin barlow (nuevamente seria genial ver que pasa con un barlow)

 

SCT 127x1250 f/10

Este es nativo f10 y con el barlow x2 se va a f20 por lo que supongo que es mejor usarlo en f10 (nuevamente seria genial ver que pasa con un barlow)

 

Por ejemplo, su usas el barlow x4 en el ultimo te vas a f40, y supongo que lo que vas a obtener es una imagen grande poco nítida que al achicar al tamaño que sale en f10, luego de hacer el apilado y edición,  debería ser similar. Claro que f40 16 veces menos luz que f10 y te va a llevar vídeos 16 veces mas largos o exposiciones 16 veces mas lentas.

 

Por ultimo, entre equipos es claro cual gana independientemente de la cámara o del barlow usado. 

 

[fbuezas]

hace 3 minutos, ignacio_db dijo:

Fernando, si tenés una canon, podrías probar con Magic Lantern, usando RAW video, crop mode. De esa forma obtenés cuadros RAW 1:1.

 

slds

Ignacio

tengo panasonic y ya vi que tiene un modo de crop 1:1 en video.

[cardrw]

hace 21 minutos, fbuezas dijo:

La monocromática tiene el mismo tamaño de pixeles que la mia. Es panasonic?

Es una QHY MinicamF5 con portafiltro motorizado, usa el mismo sensor que la QHY5.

 

hace 23 minutos, fbuezas dijo:

La canon que tamaño de pixel tiene?

No conseguí la información, usa un sensor Digic III, creo que anda en 6x6 micrones.

 

[cardrw]

hace 30 minutos, fbuezas dijo:

SCT 127x1250 f/10

Este es nativo f10 y con el barlow x2 se va a f20 por lo que supongo que es mejor usarlo en f10 (nuevamente seria genial ver que pasa con un barlow)

Algo parecido a esto pasa. tomada con SSAG y Barlow x2. De un video de 1 minuto a 15 cuadros por segundo. 

 

[fbuezas]

hace 6 minutos, cardrw dijo:

Es una QHY MinicamF5 con portafiltro motorizado, usa el mismo sensor que la QHY5.

 

No conseguí la información, usa un sensor Digic III, creo que anda en 6x6 micrones.

 

igual me imagino que te diste cuenta cual es la cuenta que hay que hacer. Cuando tengas ese dato es algo mas para divertirte antes de la toma

[criswille]

La Canon 600D que yo tengo es de 4,3 x 4,3

[cardrw]

hace 1 minuto, fbuezas dijo:

igual me imagino que te diste cuenta cual es la cuenta que hay que hacer. Cuando tengas ese dato es algo mas para divertirte antes de la toma

Si. Sale con fritas la cuenta.

[fbuezas]

hace 1 minuto, criswille dijo:

La Canon 600D que yo tengo es de 4,3 x 4,3

en este caso f15 es el optimo:

Nf =3.438 x 4.3 = 14.78 aprox 15

 

Tener en cuenta que no hay que cerrar diafragma para llegar a esa relación focal o numero f, lo que hay que hacer es  variar la focal con multiplicadores o reductores para llegar lo mas cerca a ese numero

[fbuezas]

hace 5 minutos, cardrw dijo:

Algo parecido a esto pasa. tomada con SSAG y Barlow x2. De un video de 1 minuto a 15 cuadros por segundo. 

 

 

De cuando es esta foto y que optica usaste?

[cardrw]

hace 4 minutos, fbuezas dijo:

De cuando es esta foto y que optica usaste?

Lo fotografíe en dos noches distintas. el seeing horrible.

Editado 13 de Febrero del 2017 por cardrw

[esteki]

Dejo una tabla con los datos de cámaras canon entre ellas la xsi o 450d

http://www.ideiki.com/astro/EOS.aspx

[cardrw]

hace 1 minuto, esteki dijo:

Dejo una tabla con los datos de cámaras canon entre ellas la xsi o 450d

http://www.ideiki.com/astro/EOS.aspx

Gracias @esteki. El pixel de la Canon Xsi mide 5,2x5,2 micrones. Mas o menos dentro de mi estimado. 

[cardrw]

hace 15 minutos, fbuezas dijo:

 

De cuando es esta foto y que optica usaste?

 

hace 12 minutos, cardrw dijo:

Lo fotografíe en dos noches distintas. el seeing horrible.

La toma la hice con un Barlow x2. recuerdo que las que hice con el x4 salieron un desastre.  Están procesadas con Wavelets de Registax 6. 

Editado 13 de Febrero del 2017 por cardrw

[Fgomezm]

Fernando Buezas, tus cuentas están bien orientadas pero faltan algunos detalles.

 

Hace un tiempo hice unas cuentas muy parecidas y verifique las conclusiones con varios trabajos de diversos astrofotógrafos y cerraban bastante bien.

 

El estudio completo está en http://astrofotografia-montevideo.blogspot.com.uy/search?q=planetaria

pero para abreviar posteo el resultado final.

 

COLORARIO

Asumiendo que con la técnica del Lucky Imaging podemos llevar nuestros telescopios a su máxima resolución teórica entonces  la máxima multiplicación que podemos utilizar viene dada por

p= 3*P*1000/1.22*longitudonda*f

Si asumimos una longitud de onda de unos 511.5 nm  (color verde en el centro del espectro)
 y simplificando

p=P/0,208f

que es aproximable a
 

p= 5*P/f

siendo
p - multiplicador
P- tamaño del pixel de la cámara en micras
f- relación focal del telescopio f=F/D

y la Plate Scale será

PS=206,265*P/p*F

PS= 206,265*P*f/5*P*F

PS= 41,253*P*F/ D*P*F

 

PS= 41,25/D

siendo

PS el plate scale en arcseg/pixel
D diámetro de la apertura del telescopio en mm

 

 

En el caso del telescopio de Fernando Buezas (que es un f/5) la máxima multiplicación posible será 3.75 . O sea un Barlowx3 andaría bien y el Plate Scale será de 0.275 arcseg/pixel

Editado 13 de Febrero del 2017 por Fgomezm

[Fgomezm]

hace 8 horas, cardrw dijo:

Muy interesante. Tengo una cámara monocromática  CMOS con portafiltros, pixels de 3,75 micrones y tres alternativas con distintos telescopios más 2 barlows a 2 y 4x.  Ahí la cosa se complica porque tengo que hacer series de videos con cada uno de los filtros RGB y L y luego integrar el resultado. Cuando el tiempo acompañe pienso salir a ver si hago unas pruebas. Me gustaría cazar a Júpiter en oposición.  Otra alternativa sería intentarlo con la Canon Xsi pero no hace videos. 

 

Saludos.

 

Carlos. 

La Canon XS (predecesora de la XTi) hace videos lo que pasa es que Canon no habilitó el software para que la funcionalidad estuviese disponible. Puedes descargarte un programita que se llama EOS Movie Recorder y Voilà!! tendrás los videos. Puedes hacer zoomx5 y zoomx10 de la zona central  lo que prácticamente es lo mismo que píxeles reales.

[cardrw]

hace 22 minutos, Fgomezm dijo:

La Canon XS (predecesora de la XTi) hace videos lo que pasa es que Canon no habilitó el software para que la funcionalidad estuviese disponible. Puedes descargarte un programita que se llama EOS Movie Recorder y Voilà!! tendrás los videos. Puedes hacer zoomx5 y zoomx10 de la zona central  lo que prácticamente es lo mismo que píxeles reales.

Buen dato.