Fotografia Planetaria, calculos preliminares

Fotografía planetaria con WebCam

 A continuación os ponemos información interesante para realizar correctamente fotografias con vuestros telescpios.

Resolución Telescopio+WebCam


                p=(segundos de arco x pix)206.265  X  Tum / f (mm)    ( 1ª )

                                                                       __________________

                Tum = Tamaño del pixel en micrómetros de la CCD.

                f = Focal resultante en milímetros, por delante de la CCD.

Imagen bien muestreada

 

                                    fe (mm) = F (mm)  X  ld (mm) f´ (mm)   ( 2ª )

                                                                                                   

                           fe(mm) = Focal equivalente  en milímetros.

                      F(mm) =  Distancia focal del Telescopio en milímetros.

                      ld(mm) = Distancia del ocular a la CCD en milímetros.

                      f´(mm)  =  Distancia focal del ocular en milímetros.


Mediante la ecuación 2ª, se puede comprobar si la imagen está bien muestreada, es decir, cercana a la resolución del montaje Telescopio + Barlow u ocular.

Ejemplo

Disponemos de un Telescopio de 200mm de diámetro y una distancia focal de 2.000 mm.(F10) y utilizamos la TouCam pro de Philips. Sabemos que el tamaño del pixel de la CCD es de 5,6 um. Por otro lado conocemos también que el máximo poder de resolución teórico de un telescopio de 200 mm. es de 0,6 segundos de arco, que se desprende de la conocida fórmula de 120/D, o bien considerar el criterio de Nyquist, en elque, una imagen bien muestreada es si dos pisels adyacentes cubren el máximo poder de resolución de un telescopio, es decir, en el caso que nos ocupa, cada pixel de la CCD debe cubrir 0,3 segundos de arco.

Si introducimos 0,3 como P("/pix) y 5,6 como Tum, en la primera fórmula y despejamos f(mm), obtenemos como resultado un valor de 3.850 mm., para la focal optima del conjunto.

Valores muy superiores a éste valor, por ejemplo, añadiendo una Barlow x 3, nos dará una imagen más grande, pero no más detallada, es decir, sobremuestreada, pues estaríamos intentando obtener del telescopio, un poder de resolución superior al teórico, y además la imagen será más oscura, lo que no resulta nada útil.

Por el contrario, valores inferiores en el caso de la toma a foco primario, nos dará una imagen submestreada, con unos pixels que cubren mucho más que 0,3 segundos de arco. Desaprovecharíamos la capacidad del telescopio. En este ejemplo, conseguir la distancia focal ideal se debería usar un ocular en vez de una Barlow, pero si usamos una Barlow x 2, nos aproximaríamos mucho. La imagen resultante quedaría relativamente bien muestreada.

Un tercer factor a tener en cuenta, son las turbulencias de la atmósfera que en la mayoría de las ocasiones, impìden una resolución mayor que 1 segundo de arco, por encima de los 200 mm. de diámetro. En noches de relativa calma atmosférica se puede llegar y aveces superar, esa resolución.

Captura de imágenes

Enfoque

Porcada video AVI que se realiza, hay que revisar el efoque, verificar si se mantiene, reajustando el control del portaocular y fijándolo si se dispone de tornillo prisionero. Este reajuste, será más preciso utilizando una máscara de Hartman o de Batinow.

Parámetros a tener en cuenta

Desactivar el "control automático, de la cámara. 

Velocidad de captura de cuadros (frames) de 10 a 20 

Si se selecciona un valor más bajo, en la pantalla de previo, resultará más difícil enfocar, pues la velocidad de refresco de la imagen, será menor y notaremos más el efecto de la turbulencia atmosférica.

Brillo, saturación y gamma, situar los cursores al 50% de su recorrido 

La herramienta Photoshop, permite retocar posteriormente de una forma mucho más efectiva, si se desea.

Velocidad del obturador

Este parámetro indica el tiempo que tardan en ser leídos los datos de la exposición en el CCD. Hay que situarlo desde 1/125 a 1/60. Si aumentamos estos valores, es decir, dando tiempos más rápidos, la imagen es extraída a mayor velocidad y se minimizan los efectos producidos por la turbulencia atmosférica, aumentando el detalle de la imagen, pero a costa de perder brillo en la misma. Hay que realizar pruebas, combinando con el cursor de la ganancia.

Ganancia

Este parámetro determina el brillo de la imagen. Al aumentar este valor, lo hace a su vez el ruido. De entrada situar el valor al 50%, e ir combinando con el de velocidad del obturador, hasta conseguir una imagen brillante, nítida, contrastada y mínimo ruido.

Balance de blancos

Si lo dejamos en automático y trabajamos con el color de la cámara, las imágenes de Júpiter,  Saturno, Venus, Marte, etc., quedarán enrojecidas o amarillentas. De lo que se trata es de capturar imágenes con colores más naturales y por tanto este control hay que desactivarlo. Una vez realizado, el color rojo se posiciona en torno del 45 al 50% y el azul hacia el 20%. Estos valores dependen de la capacidad del ojo humano en la apreciación de los colores (crominancia).

Cuando se realizan videos AVI de la Luna, la cámara trabaja mejor en blanco y negro. Al activar esta opción queda desactivado el balance de blancos .

Filtro

Usar siempre el IR. Facilita el enfoque.

Tiempos de los videos AVI

Para la Luna la duración de la captura oscila de los 30 a 45 segundos. Si la puesta en estación es muy precisa, se pueden aumentar hasta los 2 minutos, lo que aumentaría el número de frames(imágenes), que después en el tratamiento con Registax daría mejores resultados debido a la disminución del ruido, de lo que se desprende un aumento de la señal-ruido.

Para Júpiter y Saturno la duración del video puede alcanzar 1 minuto como máximo, debido a que las rotaciones de estos dos planetas son rápidas y las imágenes capatarán desplazamientos de los detalles atmosféricos registrados.

Espacio en MB de cada AVI

Si disponemos de capacidad suficiente en el ordenador, por cada AVI de 30 segundos, hay que marcar un espacio mínimo de 150 MB, para que la velocidad de lectura en la captación de la imágenes, no comprima en exceso el video y se pierdan cuadros.

Hay que tener en cuenta aún más factores que los aquí expuestos. No siempre tenemos el mismo índice de turbulencia atmosférica. La relación focal Telescopio-Cámara debe ser la precisa, para muestrear correctamente las imágenes. La puesta en estación de la montura juega un papel importante en la toma de los videos para que no se desplacen los cuadros capturados. El enfoque es de suma importancia revisarlo constantemente, porque variará sin lugar a dudas en el transcurso durante la captacion de imágenes. En la primera sesión de trabajo hay que anotar todos los valores que  se utilizan en las exposiciones y aquellos que dan mejores resultados serán los que se tomen como inicio en otras ocasiones. Este es el método (errores-actuación), con esto adquirimos experiencia.