Procesamiento – Espacio Profundo

El procesamiento de estas fotografías es similar a la planetaria, en el sentido que es necesario apilar muchas fotos para acumular luz, y lograr detalles. Es distinto a la fotografía planetaria, porque no utilizamos video, sólo fotografía de larga exposición.

Se entiende que para llegar a este punto, tenemos varias fotografías de un objeto de cielo profundo (light frames) y cuadros de calibración llamados: darks, bias, y flats.

Si no sabes qué son light frames, o cuadros de calibración, aquí te lo detallo:

Lights o Light Frames: Estas son las fotografías que revelan los detalles del objeto, ya sea una nebulosa, cumulo, galaxia, etc. Son fotos con las que se captura la luz del objeto, por eso el nombre “light frames”. Mientras mas “light frames” tomemos, mas luz acumularemos, y mas detalles finos aparecerán en la apilación final. Con cada “light frame” acumulamos una pequeña parte de la luz del objeto. Cuanta mas luz, mejor!

Todas estas fotografías deben tener exactamente los mismos parámetros. Al decir “parámetros”, me refiero a la configuración usada con la cámara en:

  • Formato RAW: Fundamental! No tomes tus lights en ningún otro formato. Sólo en RAW podrás editarlas luego, sin ningún problema.
  • Balance de Blancos: Aquí te recomiendo no usarlo en “automático”. Esto porque durante la noche, las condiciones atmosféricas varían, junto con la luminosidad (lunar o de la ciudad), claridad del cielo, etc. Define un único parámetro de balance de blancos (daylight, neon, etc). El color será editado en la apilación final.
  • ISO o Ganancia: Dependerá de tu cámara, y la sensibilidad de tu sensor.
    • Si estas usando una cámara DSLR, busca utilizar ISOS bajos, entre 800 y 3200. Si luego de tomar una 1era la foto, no ves muchos detalles, esto no quiere decir que la cámara no esté recibiendo luz, o que el ISO sea insuficiente. Los detalles están en la foto, solo que “escondidos”. Es en el procesado, donde los sacamos a la luz.
    • Si tienes una cámara especial para astrofotografía, lo ideal es configurar la ganancia en “Unity Gain”, o “Highest Dynamic Range”. Por temas de eficiencia en la transferencia de datos a la laptop, o PC, es mejor bayerizar las fotos luego (asignar el color en el procesado).
  • Tiempo de Exposición: Dependerá del sistema que tengas.
    • Si tienes sólo un trípode (sin un motor de seguimiento), deberás basarte en la “regla de los 500”. Como la Tierra gira, el cielo está siempre en movimiento. Sin un tracker o motor de seguimiento, cuando tomamos una foto de larga exposición de las estrellas, notaremos que éstas no aparecen como puntos perfectos de luz, sino como elipses. La “regla de los 500”, es una formula matemática muy simple, que nos permite saber cuál es el tiempo ideal de exposición para el lente que estemos usando. A mayor aumento, la percepción de movimiento será mayor que a menor aumento. La regla de los 500 está detallada aquí.
    • Si tienes un motor de seguimiento o una montura electrónica, el tiempo de exposición dependerá de qué tan buen seguimiento tenga el sistema. Este tema es bastante amplio, ya que existen monturas altazimutales, o ecuatoriales.
      • Si tienes una altazimutal, el tiempo de exposición difícilmente debe superar los 30 segundos. Las monturas altazimutales cometen muchos errores de seguimiento, que son notorios en las fotos.
      • Si tienes una montura ecuatorial, el tiempo de exposición puede alcanzar los 60 o 120 segundos sin que se noten errores (dependerá de la calidad de la montura). Sin embargo, si a la montura ecuatorial le añades un sistema de guiado (puede ser un telescopio pequeño de guiado, o un Off Axis Guider), el tiempo de exposición no tendrá límite. Podrás tomar una foto de 5, 10, o incluso 20 minutos de exposición sin problema. Aún así, lo mas recomendable es no superar los 5 minutos de exposición. Mientras mas tiempo tarde la foto, mas alta será la probabilidad de que un avión, o satélite pase justo sobre tu foto, arruinando la toma. Es mejor tener 24 fotos de 5 minutos, que una sola foto de 120 minutos.
  • Apertura: Busca tener la mayor apertura posible, a fin de ganar la mayor cantidad de luz en el menor tiempo posible.

Si tomaste 50 fotos del objeto, las 50 deben tener la misma configuración descrita líneas arriba. Si las fotos tienen una configuración distinta, el programa no realizará la apilación. Mientras mas fotos logremos (50, 100, 200, etc), mejores detalles se obtendrán.

Este es un ejemplo de un light frame en RAW, de 60 segundos de exposición a f1.9:

m8-y-m20_30sec_1x1_idas_frame20

Dark Frames: Fotos en completa oscuridad para el sensor. Necesitan ser tomadas con la tapa del telescopio o cámara puesta. Servirán para eliminar el ruido generado por la temperatura de la cámara, en cada una de las imágenes del objeto que hemos capturado.

Esto significa que; los darks deben ser tomados a la misma temperatura que los light frames. Como la temperatura durante la noche varía, es importante que tomes los darks con una diferencia no mayor a 1 o 2 grados.

El flujo es sencillo, sólo colocamos la tapa del lente del telescopio o cámara, y empezamos a tomar fotos con la misma configuración de los light (mismo ISO y tiempo de exposición). La apertura por supuesto no interesa, ya que la tapa del lente está puesta.

Estas fotos en completa obscuridad serán utilizadas por el programa de apilación, para calibrar cada una de nuestras fotos del objeto, o light frames. El apilador reducirá el ruido generado por los componentes eléctricos de la cámara, y el “amp glow” (la luminosidad producida en los bordes del sensor debido al calor interno de la cámara durante una larga exposición. Recomiendo tomar 50 darks para cualquier apilación. Si tomaste 10, 24, 36, 100 lights, usa siempre 50 darks.

Tener una cámara con cooler facilita mucho las cosas aquí. Es decir, el cooler te permitirá tomar los darks desde tu casa, a la misma temperatura a la que estuviste en tu noche de fotografía. Esto es un gran ahorro de tiempo en tus noches de fotografía.

Así se ve un dark de 5 minutos de exposición con el cooler a -10°, con una cámara especial para astrofotografía, la ZWO 071 MC:

Target 1_300sec_1x1__0001

BIAS Frames (Offsets): Los BIAS son similares a los dark y también deben tomarse en completa oscuridad (es decir, con la tapa del lente del telescopio o cámara puestos).

Recomiendo 50 BIAS en total para cualquier trabajo de apilación. La única cosa que diferencia un BIAS de un Dark, es que esta vez; subiremos la velocidad de obturación al máximo valor posible. En la mayoría de cámaras, normalmente figura 1/4000 o 1/8000. Los BIAS ayudarán a reducir el ruido generado por la lectura del sensor.

Este es un BIAS de mi cámara ZWO 071 MC, tiene 0.01 segundos de exposición. Noten las líneas de lectura del sensor, como líneas horizontales a lo largo de todo el sensor. Estas líneas están presentes en nuestros light frames, sin embargo, gracias a la apilación, extraeremos todos estos defectos de nuestras fotos.

Target 1_0.01sec_1x1__0001

Flats Frames: Los flat frames, son fotografías que se toman frente a una fuente de luz blanca y homogénea. Es imprescindible que la fuente de luz sea blanca, y que tenga la misma intensidad de brillo en toda su superficie. Puede ser un panel led de dibujo, una pantalla de computadora, televisor, etc. Todo el lente o cámara deben ser iluminados por esta fuente de luz homogénea. Para ello, la cámara o telescopio deben estar muy cerca a la fuente de luz, es decir, a unos 5 o 10 cm.

Los flats sirven para eliminar manchas en el sensor, y corregir el viñeteo oscuro en los bordes de la foto. Recomiendo tomar 50 flats para cualquier trabajo de apilación.

La cámara deberá ser configurada en “Exposición Automática”, con el mismo nivel de ISO con que se tomaron los light frames.

Este es un ejemplo que tomé con mi equipo. Si ven con atención la esquina superior derecha, verán una mancha oscura. También verán otra en la parte central, un poco abajo. Estas son motas de polvo que están sobre el sensor, o en alguna otra parte del sistema óptico (sobre el lente, filtro, reductor focal, etc). Mientras mas clara sea la mancha, mas cerca estará del sensor. Las manchas borrosas están mas lejos, y por eso se ven borrosas. En otras palabras, si detectas muchas manchas o puntos super nítidos, quiere decir que tu sensor necesita una buena limpieza! 😀

De lo contrario, tal vez tu filtro, reductor focal, etc., tengan polvo y requieran una limpieza.

Master_Flat_Cupiche_1260_STC_Unity

Los flats se pueden hacer de 2 formas. En las 2 maneras, debemos usar un polo blanco estirado sobre el telescopio. El polo no debe tener ningún dibujo ni estampado, y debe estar bien estirado (sin arrugas). La tela servirá como “difusor” de luz.

  • Usando un Panel Led: Como una pantalla blanca, tipo panel de dibujo, pantalla de laptop o TV. Debemos colocar el telescopio frente a la pantalla, a unos 5 cm, no sin antes colocar una tela blanca en la parte frontal del equipo, como se ve aquí en la foto:

how-to-take-flat-frames

Debes estirarlo con una liga, a fin de que no tenga arrugas.

white-t-shirt-method

Puedes también hacer los flats usando una pantalla blanca luminosa. Puede ser la pantalla de un televisor, una tablet, laptop, etc.

Aquí tenemos un telescopio haciendo flats durante una noche de observación. El equipo apunta al cielo, a unos 90° (a fin de evitar cualquier accidente con la pantalla led).

taking-flats-astrophotography

También venden paneles luminosos especiales para esto. La marca Gerd Neuman los fabrica para todo tipo de apertura.

Yo opté por comprar un panel led de dibujo, les dejo el link por si quieren comprar uno.

  • Usando el cielo al atardecer o amanecer: Si no tienes un panel led, laptop, o tele con una imagen blanca, puedes usar el cielo al atardecer o amanecer. El cielo no debe tener nubes para que el flat sea parejo. Al igual que el método anterior, deberás colocar una tela blanca de algodón sobre el lente o telescopio para que la luz se difumine en el sensor.

No es un método muy recomendable, ya que la luminosidad del cielo va a ir variando a cada instante. La cámara ajustará el tiempo de exposición de forma automática, pero no es el método mas recomendable.


Ya tengo todo, vamos a apilar!

He incluido 2 tipos de programas para realizar la apilación, uno gratuito, y otro con costo:

a. Deepskystacker.- Como su nombre lo dice, “Apilador de Cielo Profundo”. Sirve para apilar varias imágenes de cielo profundo. Si vas a usar este programa, continúa el proceso aquí! El programa es gratuito. información aquí). 

DSS Logo

b. Pixinsight.- Si has comprado el Pixinsight, continúa el proceso aquí! 

Pixinsight_Logo