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Fotografía Astronómica

DSC0425La fotografía Astronómica, más conocida como Astrofotografía, es una disciplina que combina la fotografía con la astronomía y, cómo indica su nombre, busca plasmar en imágenes los astros sobre nuestras, sus formas, colores y aspecto. Dentro de esta disciplina se puede identificar dos áreas denominadas: Fotografía de Campo Amplio y Fotografía de Cielo Profundo. Para graficar la diferencia entre ambos, yo digo que la primera es aquella en que las estrellas son el fondo y en la segunda las estrellas son el sujeto, esta última es la que se asocia más comúnmente a esta disciplina.

La fotografía de Campo Amplio es aquella que muestra una gran porción de cielo y es principalmente realizada para plasmar la vía láctea y el cielo en general como complemento de un paisaje, es la más popular de ambas debido a que tiene mayor facilidad de ejecución, en la mayoría de los casos basta con una toma única y los tratamientos de revelado digital estándar. En términos prácticos, son fotografías nocturnas que normalmente no superan los 30 segundos de exposición. A modo general se puede señalar que como equipamiento sólo se necesitará de una cámara que permita utilizar modo manual, un trípode y un disparador automático o intervalómetro. No vamos a entrar en mayores detalles, ya que todo lo que necesitas saber lo vamos a tratar en Fotografía Nocturna que ya se viene.

Vamos a lo que nos convoca,

Fotografía de Cielo Profundo

DSC3324Antes de comenzar, debo declarar que esta no es mi especialidad y conforme avancen en la lectura, entenderán por qué, así que recurrí a mi amigo Alexis Jaldin, Astrofotógrafo Antofagastino quien cuenta con reconocida experiencia en el área, co-fundador de APOD Chile, posee varias publicaciones en revistas y en la web y es un expositor frecuente en charlas y cursos ad-hoc. Para efectos de este artículo, Alexis nos ha compartido su experiencia, fotografías y me llevó a conocer este mundo, desconocido para muchos y que espero que acá encuentren la inspiración para interiorizarse más en esta hermosa y muy laboriosa disciplina de la fotografía.

Lo primero a tener en claro es que la Fotografía de Cielo Profundo busca plasmar objetos lejanos tales como nebulosas, galaxias, cúmulos, planetas, estrellas, etc. con un alto grado de detalles, esto implica, un trabajo meticuloso y, a lo menos, conocimientos básicos de astronomía.

El Equipo

En la web hay un sinnúmero de artículos que explican en detalle cómo realizar este tipo de fotografías y los equipos necesarios, desde técnicas simples y artesanales hasta la utilización de telescopios y sistemas bastante complejos, para partir, lo primero es contar con una cámara, existen algunas muy especializadas con sensores CCD refrigerados y que cuentan ruedas de filtros RGB que permiten obtener las imágenes de cada canal por separado, sin embargo, con la técnica adecuada, es posible realizar fotografías de este tipo con cámaras web.

Lo que se suele utilizar, es una cámara del tipo DSLR modificada, a las que normalmente se les retira el filtro IR del sensor, esto con el objeto de que pueda captar todo el rango de frecuencias de la luz que emiten las estrellas.

Nebulosa Cabeza de Caballo
Nebulosa Cabeza de Caballo – © Alexis Jaldin

Respecto del lente, este deberá ser de la longitud focal adecuada para acotar el encuadre la más posible al objeto a fotografiar, sin embargo, esto tiene un inconveniente, a mayor longitud, la posibilidad de fallar es mayor, ya que se requiere de mayor precisión en el ajuste, cualquier movimiento, por mínimo que sea, implicará que la imagen salga movida, la calidad de la imagen dependerá del trípode y rótula que soportarán al equipo, del viento y de la superficie dónde estos se ubiquen… como es sabido, buena parte de los astrofotógrafos utilizan telescopios, los que mediante adaptadores se conectan a la montura de la cámara, pasando a ser un equipo bastante pesado pero con resultados de mayor calidad.

Cabe señalar que conforme la focal es mayor, sea lente o telescopio, los tiempos de exposición tendrán que reducirse proporcionalmente para evitar que las estrellas se vean como trazos sin embargo, lo que evidentemente repercute en una reducción considerable de la luz que logra captar el sensor, el problema es que se necesitan largas exposiciones para lograr capturar la luz suficiente que permita lograr los resultados de una imagen como esta:

Pero esto tiene solución, se debe compensar el movimiento de rotación de la tierra (o movimiento aparente del cielo), para ello se suele utilizar monturas computarizadas con sistemas de seguimiento GoTo, las cuales permiten efectuar un seguimiento bastante preciso de los objetos a fotografiar.

En resumen, el equipo necesario para astrofotografía parte con una cámara, un lente o telescopio, los adapatadores de montaje de ambos, una rótula o cabezal de seguimiento y un trípode robusto y sus contrapesos que soporten todo el equipo, y por su puesto, el notebook que permita hacer hacer el proceso de ajuste del seguimiento de la montura GoTo y otros accesorios como linterna frontal, mascara de enfoque, vehículo, ropa y calzado adecuado, mesa de trabajo, una silla también se agradece y algo de comida… creo que es todo… ¡ah!, se me olvidaba el GPS y un teléfono celular o satelital… veamos si a ustedes piensan en algo más…

La Planificación

Algo no menor es la planificación, esta disciplina no admite ir a la aventura, eso de estar aburrido en la casa y para entretenerse salgo a tomar fotos, aquí no funciona, basta con ver la cantidad de equipo y accesorios que se deben llevar para saber que es necesario tener todo bien planificado.

La rotación y angulo de la tierra respecto del horizonte galáctico dan como resultado que en distintas épocas del año se tienen visibles distintos puntos del cielo, y por ende, distintos objetivos a fotografiar, es así como la Vía Láctea es fotografiable de buena manera sólo en ciertos meses del año y que también varia dependiendo si se está en el hemisferio sur o norte, por tanto, determinar el objeto a fotografiar y su ubicación en el cielo nos permitirá determinar la mejor fecha para salir en búsqueda de esa imagen que queremos.

Centauro A 80porciento
Centauro A – © Alexis Jaldin

Hay algunas consideraciones relevantes a la hora de planificar una salida, lo primero es evitar la presencia de la luna, ya que produce una disminución  relativa de la luminosidad de las estrellas, lo cual dificulta que éstas se puedan fotografiar de buena manera, luego está el factor clima, la nubosidad, la lluvia, viento o nevazón intervienen considerablemente en la acutancia («nitidez»), contraste y estabilidad de las fotografías de estrellas, produciendo halos totalmente indeseable en astrofotografía, además, el estado del clima nos entrega información respecto del vestuario que necesitemos, en cualquier caso, debemos buscar cielos totalmente despejados y con la menor humedad posible.

Otro factor que incide en el resultado es la contaminación lumínica, en nuestra planificación debemos considerar lugares que estén lo más aislado posible de este tipo de contaminación, ya que las luces de las ciudades rebotan en la atmósfera, se dispersan y terminan tiñendo el cielo, afectando el contraste de nuestras imágenes y por tanto, la nitidez de las mismas.

Técnica y Flujo de Trabajo

Montado todo en el terreno, lo primero es realizar el proceso de enfoque, para esto hay algunas herramientas disponibles, una de las mejores, son las las Máscaras de Enfoque tales como la Máscara de Bahtinov o la de Carey, estas se colocan frente al lente y se ajusta el enfoque, ya sea por medio del aniño en el caso de objetivos estándar o mediante el movimiento de la cámara en el caso de un telescopio, hecho esto, se debe calibrar la rotula de seguimiento, apara esto normalmente se fija una estrella y por medio de una cámara de seguimiento y con la ayuda del notebook, se verifica que efectivamente no haya corrimiento, de haberlo, se deben ajustar los ángulos de orientación de la cámara, hasta que se logre la calibración definitiva.

Para lograr fotografías de gran calidad se requiere realizar capturas con ISOs bajos, idealmente ISO100, si a esto le sumamos que la apertura en un telescopio es bastante pequeña, normalmente a f/11, entonces serán necesarias exposiciones bastante largas, lo que conlleva ruido en las fotografías, entonces, lo que se hace es realizar un gran número de imágenes de un espacio específico del cielo de tiempos acotados, por ejemplo, 480 fotografía de 30 segundos cada una, estas fotografías se les denominan “Lights”.

Flujo de trabajoLos Lights, mediante softwares especializados, son finalmente alineados y apilados para acumular una mayor cantidad de luz e información, con ello, esas 480 fotografías de 30 segundos se transforman en una sola imagen de 4 horas de exposición.

Además, se realiza un proceso de «calibración» de los Lights, mediante el cual se busca eliminar los distintos tipos de ruido generados durante el proceso de captura, para ello a cada Light se le “resta” el resultado de las imágenes denominadas “Dark”, “Flat” y “Bias”.

Dark:

Este método de eliminación de ruido implica obtener una serie de fotografías, unas 20, realizadas con el Objetivo tapado, a la misma velocidad de obturación y con el ISO de las fotografías que serán tratadas.

Lugo se realiza un apilado de éstas mediante un algoritmo de obtención del promedio o mediana de las imágenes, el resultado, será una imagen Dark Maestra que contendrá la señal de ruido por calentamiento, los pixeles calientes y pixeles muertos, esta imagen se superpone como una resta a las fotografías a ser tratadas, obteniendo una imagen libre de ruido.

Flat:

Son archivos creados a partir de una serie fotográfica apilada con el objeto de corregir el viñeteo e iluminación no uniforme de un objetivo en particular, además, permite eliminar las manchas producidas producto de suciedad del lente.

Para realizar la serie fotográfica, se utilizan el mismo objetivo y parámetros de enfoque, ISO y posición de la cámara de las fotografías a corregir y en modo Av. Se requiere de un mínimo de 20 fotografías.

Las serie se realiza fotografiando un Flatbox o bien una superficie iluminada de forma homogénea, es usual fotografiar al cielo libre de nubes en contra a la puesta de sol cuando este se encuentra con una elevación de unos 20°.

Una vez realizada la serie, se apilan las fotografías para luego restarla a la o las imágenes que se corregirán.

Bias:

También conocidos como Offset, son archivos creados mediante tomas fotográficas que se utilizan para eliminar la interferencia de señal eléctrica que captura el sensor producto de su operación (ruido electrónico), este método de eliminación de ruido implica obtener una serie de fotografías, de 20 a 60, las cuales se realizan con el Objetivo tapado, a la máxima velocidad de obturación posible y con el punto de enfoque e ISO de las fotografías que serán tratadas.

Obtenida la serie fotográfica, se realiza un apilado de éstas mediante un algoritmo de obtención del promedio o mediana de las imágenes, el resultado, será una imagen Bias Maestra que se restará a las fotografías, obteniendo una imagen libre de ruido electrónico.

Finalizado todo el proceso anterior, se realiza un proceso de ajuste y corrección de colores, balanceando las curvas RGB de manera que queden, de cierta manera, superpuestas, esto con el fin de mejorar el resultado final.

M42
M42 – Galaxia Andrómeda – © Alexis Jaldin

Los programas para el procesamiento de imágenes son un punto importante a considerar. Si bien programas como Photoshop, Camera Raw y Lightroom se ajustan a las necesidades requeridas para el procesamiento de imágenes,  programas como DSS y Pixinsight son altamente recomendados ya que son programas especializados en el procesamiento de imágenes astronómicas. Si bien su uso no es sencillo, con algunas jornadas de dedicación se pueden obtener resultados bastante satisfactorios.

Repitamos algunos consejos

Independientemente del tipo de astrofotografía,  ya sea de campo amplio o cielo profundo, la práctica de ésta disciplina fotográfica requiere de ciertas consideraciones para evitar pasos en falso.  Las largas horas de trabajo y exposición al aire libre durante la noche, requiere de equipamiento y preparación adecuados. Por experiencia personal, con Alexis fuimos al sector del Observatorio Paranal, a unos 2600 msnm y tuvimos la mala fortuna de que fue uno de los días más fríos del año, no es exageración, llevaba puesto 2 pares de calcetas, calzas térmicas, pantalón, polera, polerón, chaqueta, chaquetón, 2 pares de guantes, pasa montaña y un gorro, con todo, el frío era casi insoportable.

La falta de ropa adecuada y algún tipo de alimentos podrían arruinar una jornada de astrofotografía.

Identifique el sector desde donde realizará astrofotografía. La identificación de lugares libres de contaminación lumínica sin duda afectará positivamente en los resultados finales.

Planifique previamente su sesión antes del día elegido para salir a fotografiar. Seleccione con anterioridad los objetos que van a ser fotografiados y aprenda a ubicarlos en el cielo.  Aprenda a conocer el cielo con la ayuda de cartas estelares o programas dedicados.  Stellarium es una excelente opción gratuita disponible en la web.

Estudiar, estudiar y estudiar… es muy fácil perder la motivación cuando no resultan las cosas, pero en la mayoría de las veces, la falla es producto de desconocimiento.

Hazte acompañar de gente que comparta esta pasión, de no ser así, te aseguro que al poco rato van a querer devolverse, se van a aburrir, van a tener frío… terminará siendo una mala experiencia para tu acompañante y para ti.

No te rindas… esta disciplina requiere de mucho sacrificio, harto trabajo, muchas horas pérdidas de sueño… pero vale la pena.

Andromeda
Galaxia Andrómeda – © Alexis Jaldin
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