"Háblame, oh Musa, y cuéntame del hábil varón que en su largo extravío, tras haber arrasado la

sagrada ciudadela de Ilión, conoció las ciudades y el ingenio de innumerables gentes".

Homero
, Odisea, Canto I



martes, 25 de octubre de 2011

Como fotografiar la galaxia de Andrómeda sin telescopio ni seguimiento


Les voy a mostrar dos fotografías como comparación. La primera es una fotografía hecha por mí el 5 de octubre pasado. La segunda una fotografía pública realizada con telescopio profesional, sobre montura con seguimiento y varias horas de integración. Está claro cuál gana pero lo increíble es que la mía es tan solo un recorte de otra (que se muestra mas abajo) que fue tomada ¡¡con una Canon EOS 450D con objetivo de 50 mm a f/2 y 5 minutos de exposición a ISO 800 sobre un simple trípode fotográfico!!.


Crédito de la segunda fotografía: Computer Wallpapers (FreeComputerWallpapers.Net). La escala de las dos imágenes no 
es exactamente la misma. Habría que reducir la segunda un 25% aproximadamente para que la comparativa fuese perfecta.

¿Cómo? Pues de una manera increíblemente sencilla: apilando un gran número de fotografías fijas mediante un programa informático (el DeepSkyStacker en este caso).

La idea es la siguiente; con un trípode fotográfico, al no seguir el movimiento celeste, en cuanto la exposición se alarga mas de unos pocos segundos (típicamente media docena de ellos) las estrellas dejan de parecer puntos y se transforman en pequeñas trazas. Además, los objetos extensos, como la galaxia de Andrómeda se "emborronan" y pierden definición; salen movidos. Eso significa que nunca podríamos realizar en esas condiciones tomas que fueran mas allá de ese límite, con lo que nunca podríamos aspirar a captar la galaxia (tal vez sí poniendo un ISO enorme, como el que actualmente equipan muchas cámaras digitales, pero a condición de tolerar terribles dosis de ruido que la harían prácticamente inobservable y/o desprovista de detalles). Sin embargo, dividiendo el tiempo de exposición total en pequeños intervalos menores que el límite del que hemos hablado y uniendo luego las fotos, podríamos construir una que si lo lograse, con la única condición de que cada toma quedase alineada con las demás, es decir, que la moviésemos para compensar el movimiento celeste. Hay diversos programas informáticos que realizan esta tarea de manera automática: DeepSkyStacker, IRIS, RegiStax, MaximDL, ... y muchos de ellos son gratuitos.

 Campo completo de la toma recortada de mas arriba

El primer paso consiste en calcular el tiempo de exposición de cada toma individual. Esto se obtiene calculando cuánto tiempo tarda una estrella en recorrer el ancho de un pixel sobre la superficie del sensor mediante la fórmula: 

 (40 x L) / (3 x F x coseno [declinación])

, donde F es la focal del objetivo en milímetros y L el tamaño de cada pixel en micrones. Para un objetivo de 50 mm sobre una cámara con pixels de 5,2 micrones, ello se traduce en que el tiempo que tarda una estrella (con la declinación de Andrómeda, que es de 41º) en recorrer un pixel es aproximadamente 2 segundos. Ese sería el tiempo de exposición límite teóricamente pero en la práctica, dado que las estrellas suelen ocupar círculos de al menos tres pixels de diámetro, el tiempo de exposición puede aumentarse hasta los 6 segundos sin problemas (disminuyendo con ello el total de fotografías a realizar).

 La misma toma pero mostrando las líneas de la constelación y sus estrellas 
principales, para que puedan hacerse una idea de la amplitud del campo.

En mi caso escogí un tiempo de exposición de 5 segundos, lo que suponía hacer un total de 60 tomas para reunir los 5 minutos de tiempo integrado. Las tomas fueron realizadas con la función de reducción de ruido en exposiciones largas, formato RAW y modo fiel (no le aplica ningún preproceso). Tras el apilado con DSS (parámetros aplicados: modo estándar, alineamiento automático, apilado Recortado Kappa-Sigma con kappa = 2.00 y 5 iteraciones), hice un procesado básico de la toma con PixInsight LE (únicamente corrección de brillo y contraste mediante histograma. Estoy seguro de que con un procesado experto se habría podido obtener mucho mejor detalle).

El resultado es muy mejorable. Por ejemplo diafragmando a f/4 para eliminar las trazas de coma que se hacen visibles en el recorte (aunque ello elevaría a 240 el número de tomas necesario para compensar la pérdida de luminosidad), procesándola con mas rigor o implementando técnicas de reducción de ruido (a base de darks y biass. Si alguno no sabe lo que son ... mejor otro día me pongo a ello). Y por supuesto también podría hacer la fotografía con una mayor focal y con una montura dotada de seguimiento automático. Pero así tendría menos gracia ¿no?

Visto lo visto, si alguna vez tuvo interés por fotografiar el espacio profundo, ya no hay excusa para seguir demorándolo. Por equipo no será.


4 comentarios:

  1. ¡Acojonante!
    Si me permites el término, me alucina que alguien lleve su pasión a estos límites, a la par que me da cierta envidia, pero ponerme a sumar la fotografía a mis otras actividades sería peligroso para mi salud, sobre todo viendo hasta donde se puede llegar. ¿qué llegarías a hacer si te prestan el equipo con el que está hecha la foto "buena"?

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  2. ¿Que qué haría? ¡¡Abrazarme a él con fuerza y llorar como un niño cuando intentasen recuperarlo!!

    Fuera de coñas, hay que tener en cuenta que el comienzo de cada proceso de aprendizaje se caracteriza por una fase en el que la progresión es muy rápida, para luego irse ralentizando poco a poco. Por otro lado tengo suerte y eso cuenta mucho: he sabido hacerme con un equipo de muy buena calidad (un objetivo Leica y otro Zeiss, con el que está hecha esta "foto", son las joyas de mi corona) por poco dinero (tirando de segunda mano por eBay) y en mi trabajo gozo de razonablemente buenos cielos y muchas horas nocturnas buscando ocupación. Qué duda cabe que es una buena combinación ...

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  3. Hola! Gracias por el comentario que has dejado en mi post y gracias, sobre todo, por este post interesantísimo. Yo también hago fotos y tengo la misma cámara que tú. En mi blog puedes ver mi cuenta en flickr.

    Un saludo y me pasaré más por aquí :-)

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  4. felicitaciones muy buen articulo. queria preguntarte si la formula se aplica tanto para el emisferio norte o el sur y donde puedo obtener las formulas para fotografiar otras areas del eapacio. gracias, saludos.
    fernando.

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