Evaluación: Reductor de Focal Astro-Physics CCDT67 para uso en Ritchey-Chrétiens

Reductor de focal AP CCDT67 montado frente a todo el tren de captura.
Reductor de focal AP CCDT67 montado frente a todo el tren de captura.
Reductor de focal AP CCDT67 montado frente a todo el tren de captura.

Desde que cambié mi equipo de astrofotografía para pasar de las fotografías de campo ancho a las fotografías con largo focal alto (campo estrecho), he tenido un proceso de aprendizaje que en cierta forma me ha hecho “comenzar de nuevo”. Aunque no es extremadamente difícil, captar imágenes con un largo focal alto no tiene las mismas ventajas de la fotografía de campo ancho, como por ejemplo la alta tolerancia que tiene este método a errores de seguimiento y guiado, y que por lo general equipo de campo ancho es más liviano que el equipo de campo estrecho (no necesariamiente, pero en muchos casos esto es cierto). Continuar leyendo “Evaluación: Reductor de Focal Astro-Physics CCDT67 para uso en Ritchey-Chrétiens”

Resolución óptima para astrofotografía planetaria

Imagen de Marte después del apilado en Registax.
Mi equipo de astrofotografía planetaria altamente accesible y ultraportátil: C90 Mak, NexStar, Celestron NexImage.

Cuando intentamos tomar imágenes planetarias, es importante tomar en cuenta la capacidad que tiene la cámara para capturar todo el detalle que el telescopio es capaz de ofrecer. Para obtener toda la información de la imagen que uno espera que el telescopio obtenga, la cámara debe tener una frecuencia de captación (sampling frequency) de al menos el doble de la mayor frecuencia en la imagen (Teorema de Shannon).

Esto significa que el tamaño del pixel debe ser menor que la mitad del tamaño del disco de Airy en el plano focal del equipo. Visto de otra manera, tu equipo debe tener una relación focal (focal ratio, f/D) mayor que 3.44*p, donde p es el tamaño del pixel en tu sensor. Por ejemplo, en una NexImage de primera generación, el tamaño del pixel es de 5.6 μm, y en una Canon EOS Rebel T2i el tamaño del pixel es 4.3 μm. Para ambos casos, la resolución óptima para astrofotografía planetaria se obtendría teóricamente usando las siguientes relaciones focales o focal ratios:

NexImage: 3.44*5.6=19.3

Canon Rebel T2i: 3.44*4.3=14.8

En otras palabras, con la NexImage, deberías usar una relación focal de por lo menos f19, y con la Canon el mínimo debería ser f14. Cómo obtengo estas relaciones focales? Bueno, si tu telescopio es por ejemplo un C8 f10, con un barlow de 2x lo llevas a f20, y cumples con las condiciones para usar tanto la NexImage (>f19) y la Canon (>f14). Si tu telescopio es un dobsonian f5, pues necesitas por lo menos un barlow de 3x (f15) para cumplir con los requisitos con la Canon, y un barlow 4x (o unir dos barlows de 2x) para cumplir con los requisitos con la NexImage.

Obviamente esto es variando la relación focal del telescopio, pero también es posible obtener los mismos resultados variando el tamaño de los pixeles. Sin embargo, obviamente es más fácil cambiar de barlow que de cámara. Otra alternativa es intentar la astrofotografía afocal.

Es importante hacer notar que no quiero decir que no se pueden obtener imágenes “bonitas” sin tomar en cuenta estas reglas, además que hay otros factores, especialmente el seeing, que afectan la calidad de la imagen. Pero si de verdad quieres captar hasta el último detalle en tus imágenes y aprovechar tu equipo al máximo, es esencial considerarlas.

Referencia: Lynkeos

Captando estrellas con la cámara Celestron NexImage

Anillos de difracción captados a través del telescopio C90 usando una cámara NexImage.

Ya comprobé anteriormente que la combinación C90/NexImage es adecuada para tomar imágenes lunares, pero luego me interesó averiguar el rendimiento de esta combinación para capturar estrellas brillantes, específicamente su color (logrando no se sature la estrella en la imagen). Para ayudar con la rapidez óptica del C90 (f/13.89) utilicé un reductor GSO 0.5x de 1.25″, el cual aumenta la rapidez óptica a f/6.9. Usando el programa SharpCap, es posible controlar la exposición de la NexImage de manera manual, por lo que usé las exposiciones más largas posibles (shutter speed = 1/5 segundos) y la sensitividad más baja (gain) para capturar las estrellas lo más fielmente posible. Estuve velando el histograma de la imagen, asegurándome que ninguna parte de la imagen se saturara.

Escogí para empezar la estrella más brillante firmamento, la estrella Sirius (Alpha Canis Major), con una magnitud de -1.12. La estrella se vio perfectamente expuesta en la imagen aún con la sensitividad de la cámara en su mínimo, lo cual permitió que la imagen se viera muy limpia, sólo afectada por el seeing y no por la electrónica de la NexImage. Como esta primera prueba fue satisfactoria, mi segundo intento fue con una estrella un poco menos brillante: Betelgeuse. Esta gigante roja, también conocida como Alpha Orionis, tiene una magnitud de 0.42, todavía muy brillante. Esta estrella la capturé de manera similar a Sirius. Mi tercer intento, el cual no grabé en vídeo, fue con la estrella Maia en las Pléyades, la cual se veía ya tenue pero completamente visible en la pantalla con su magnitud de 3.87. Creo que puedo establecer un límite práctico de magnitud en 3.9 para mis futuras grabaciones de estrellas en vídeo con la NexImage y el C90.

Las imágenes que tomé sólo fueron alineadas y apiladas en Registax. No hubo ningún tipo de estiramiento o modificación de colores de alguna manera, ya que lo que me interesa apreciar es el color de las estrellas en su tonalidad natural.

Sirius y Betelgeuse capturadas con la webcam NexImage y el Maksutov C90 @f/6.9
Sirius y Betelgeuse capturadas con la webcam NexImage y el Maksutov C90 @f/6.9.

Antes de terminar esta ocasión, quise verificar la colimación de mi telescopio. Este modelo en particular viene colimado de fábrica, pero no permite ajustes por el usuario, por lo que si se desajusta hay que enviarlo de vuelta a Celestron para reparación. Para esto, hice un “Star Test” sencillo, quitando el reductor del sistema y desenfocando la estrella Sirius para ver la distribución de sus anillos de difracción. Básandome en esta imagen, puedo comprobar que la colimación del telescopio está afortunadamente muy bien.

Anillos de difracción captados a través del telescopio C90 usando una cámara NexImage.
Anillos de difracción captados a través del telescopio C90 usando una cámara NexImage.

 

Para una mejor explicación de esta imagen, pueden ver este artículo que publiqué hace un tiempo atrás:

La óptica de las estrellas: los anillos de difracción

Astrofotografía 101: Cómo tomar flats

Viñeteo existente en la imagen tomada con mi equipo.

Cuando el sensor de una cámara es suficientemente grande para el telescopio, puede que no quede uniformemente iluminado. Esto se manifiesta como un ligero oscurecimiento de los bordes de la imagen, el cual disminuye el brillo de los objetos que se encuentren en esta zona. Este fenómeno se conoce como viñeteo (vignetting), y es un poco molesto para los astrofotógrafos. En mi caso, el sensor KAF-8300 de mi cámara SBIG STF-8300 presenta viñeteo cuando lo uso en conjunto con mi refractor apocrómatico Wiliam Optics GT81. Esto se puede ver en la imagen de abajo:

Viñeteo existente en la imagen tomada con mi equipo.
Viñeteo existente en la imagen tomada con mi equipo.

Afortunadamente, esto es fácil de remediar en Nebulosity siguiendo los siguientes pasos, presumiendo que tu cámara no necesita bias frames:

  1. Espera a que baje el sol en la tarde de un día despejado. Esto es para obtener una iluminación uniforme donde el cielo no es tan brillante como para saturar una imagen de 0.5 a 2 segundos, pero que todavía no se vean las estrellas.
  2. Pon el equipo de manera tal como lo usarías para tomar tus imágenes nocturnas. En otras palabras, la cámara debe estar en el mismo punto de enfoque y con la misma orientación con que tomas tus fotos.
  3. Apuntando el telescopio hacia el cenit, ponle una camisa blanca sobre la apertura, y asegúrate de que no hayan arrugas que puedan apreciarse en la imagen.
  4. Toma una buena cantidad de exposiciones (25 – 40), de manera que puedas hacer un stack luego de ellas. Es recomendable que cada exposición sea lo suficientemente iluminada como para que haya una buena distribución de la información, o sea, que el pico del histograma esté más o menos a la mitad de éste (en la foto de arriba, se ve un poco más a la izquierda, pero mientras más hacia el medio mejor). Asegúrate de que no haya ninguna sobreexposición en la imagen.
  5. Ponle la tapa al telescopio y toma el set correspondiente de darks (20-30), con el cual crearás otro stack. Este stack se llamará el “master dark flat”.
  6. Aplica el “master dark flat” a cada uno de los flats.
  7. Crea tu stack de los flats después de aplicarle el “master dark flat”. Este nuevo stack se llamará el “master flat”.
  8. Finalmente aplica el “master flat” a cada uno de tus “lights” para removerles el vignetting y listo!

Nuevo equipo de astrofotografía – SBIG STF-8300

Después de algunos 3 años utilizando la excelente cámara astronómica Atik 314L+ en su versión a colores, he decido pasar al bando de las monocromáticas, con la intención de usar eventualmente filtros de banda corta para tomar fotos aún cuando la luna esté presente. La cámara que escogí es la SBIG STF-8300, la cual utiliza el popular sensor CCD KAF-8300 con 8.7 megapixeles de 5.4 micrones originalmente desarrollado por Kodak, pero ahora manufacturado por TrueSense. La curva de eficiencia cuántica (QE) de este sensor en su versión monocromática se puede ver a continuación:

KAF-8300
Eficiencia cuántica del sensor KAF-8300 mono en sus varias configuraciones.

Continuar leyendo “Nuevo equipo de astrofotografía – SBIG STF-8300”