Campo amplio con cámara digital
Como tomar imágenes de campo amplio con una cámara digital
En el siguiente tutorial se proponen los pasos para tomar de forma sencilla imágenes astronómicas de campo amplio utilizando una cámara digital fijada sobre un trípode fotográfico. El texto se encuentra orientado al uso de cámaras digitales compactas con capacidad de larga exposición, pero el método es aplicable a cámaras réflex con la función bulbo (B), así como la posibilidad de fijar la cámara sobre un sistema de seguimiento (piggyback) para extender los tiempos de exposición.
Para comenzar, necesitaremos de una cámara digital capaz de darnos tiempos de exposición de al menos 15 segundos. Si nuestra cámara posee 30, 60 o más segundos, mejor. Hay que tener en cuenta que para mantener las estrellas puntuales hay un límite en el tiempo de exposición que podemos utilizar. Este valor dependerá de la focal del objetivo utilizado, la declinación fotografiada y la resolución de la cámara. Lo recomendable es hacer pruebas y ganar experiencia, pero como referencia una cámara de 5 mpx con objetivo de 8 mm (equivalente a 24 mm) puede exponer unos 15-20 segundos a una declinación intermedia y mantener las estrellas bastante puntuales, sin seguimiento.
Si nuestra cámara es capaz de exponer más de 30 segundos o deseamos usar algo de zoom o un objetivo de mayor focal, debemos hacer algún tipo de seguimiento utilizando por ejemplo una montura ecuatorial alineada.
Las cámaras digitales capaces de exponer durante varios segundos son aquellas que por lo general poseen una función manual (M) entre sus opciones. Así, será posible seleccionar manualmente no solo el tiempo de exposición, sino también la apertura, la sensibilidad (ISO), tipo de iluminación (daylight para nuestro caso) y foco (en nuestro caso, infinito)
Es importante también seleccionar la calidad de imagen más alta que dispongamos. En el caso de las cámaras compactas suele haber un JPG de alta calidad (fine) y uno de baja calidad (standar) Si la cámara dispone de formato RAW, quizá pueda probar utilizarlo.
El primer paso es seleccionar nuestra área a fotografiar del cielo. Puede ser de ayuda algún software astronómico con la opción de sobreimprimir un recuadro que represente el campo de la cámara sobre el cielo (a veces llamado "camera frame")
Con la cámara fija en el trípode, programaremos el tiempo de exposición, la sensibilidad (ISO), el foco en infinito, y si es se encuentra disponible también el tipo de iluminación a luz diurna (daylight) Para comenzar, podemos probar con un tiempo de exposición de 30 segundos y el ISO en, por ejemplo, 400.
Al aumentar la sensibilidad (ISO más alto) se aumenta también el ruido que tendrá la imagen final. Los valores de ruido varían de cámara en cámara y hay que probar los más adecuados. La idea fundamental es hacer las tomas con un nivel de ruido aceptable y luego disminuirlo al obtener múltiples tomas del mismo sector del cielo: promediando los valores de las imágenes, la señal (estrellas) prevalece contra el ruido (de origen térmico, se distribuye al azar) Para este procedimiento (alineado de las tomas y apilado) podremos usar DeepSkyStacker. El número de tomas dependerá de los niveles de ruido de cada imagen individual, pero se recomienda tener al menos 12.
En las siguientes tres imágenes de ejemplo se muestra un recorte de la misma zona del cielo: una toma de Sagittarius a ISO-400, 20 segundos de exposición, f=8mm, F/2.8, cámara SONY DSC-W5 sobre trípode bajo un cielo oscuro. La primera corresponde a un frame original, sin ningún procesamiento. La segunda es el mismo frame original, pero con los tonos medios realzados para visualizar el ruido presente en la imagen. Por último, la tercer imagen corresponde al resultado final de apilar 13 tomas individuales como la original y procesarlas.
Para hacer el disparo usaremos la función de temporización (timer) de la cámara, para evitar moverla involuntariamente. Si se tratase de una réflex digital, hay accesorios para disparar a distancia, tanto por medio de un cable como con dispositivos infrarrojos. Un interesante accesorio para una cámara reflex digital es un temporizador programable, donde puede configurarse la cantidad de tomas, el tiempo de exposición y la pausa entre cada imagen.
Luego de la primer toma podremos chequear en el display de la cámara el encuadre y de forma preliminar verificar que las estrellas sean puntuales (la imagen en el display de las cámaras suele ser pequeña y de baja definición en comparación con la imagen final) A su vez decidir si la sensibilidad es la correcta o quizá subir (o bajar) el ISO. Por ejemplo, si al sitio de observación posee contaminación lumínica podremos o bajar la sensibilidad (menos ISO) o disminuir el tiempo de exposición.
Cuando logremos un primer resultado aceptable, comenzaremos con la secuencia de imagenes. Muchas cámaras traen incorporado un sistema de reducción de ruido (noise reduction, NR) que actúa automáticamente cuando los tiempos de exposición superan cierto valor (del orden del segundo) El proceso en este caso se divide en dos: en primer término la cámara realiza la exposición programada, y acto seguido realiza un dark frame (una toma con el objetivo cerrado) del mismo tiempo que la exposición programada. Por esto, una imagen de 30 segundos lleva un ciclo de al menos 60 segundos.
Es recomendable apagar el display de la cámara al iniciar la secuencia de imágenes para ahorrar batería (especialmente bajo condiciones de baja temperatura, donde el rendimiento de pilas y baterías disminuye en gran medida)
Una vez obtenida toda la secuencia de imágenes, las descargaremos en la computadora. Es recomendable utilizar un lector de tarjetas de memoria y no conectar la cámara directamente con el cable USB, ya que pueden darse problemas y dañadarse o la cámara o el puerto USB. Los lectores de tarjetas son económicos y permiten leer varios modelos de forma práctica y rápida. Se recomienda crear un directorio por sesión de fotos, y separarlas según la zona fotografiada (si se han tomado imágenes de varias zonas en la misma noche) Una buena nomenclatura para los directorios (carpetas), a fin de conservar cierto orden, es codificar la fecha en su nombre, comenzando por el año. Por ejemplo: "20110605 - Sagittarius". De esta forma quedarán naturalmente ordenados.
Los pasos a seguir para obtener la imagen final son: alinear y apilar todas las tomas utilizando algún software para tal fin, como el DeepSkyStacker y luego procesar la imagen para realzar las estrellas (ajuste de histogramas, curvas, reducción de ruido, etc) Este procesamiento puede hacerce en softwares como PixInsight, altamente recomendable. Varios tutoriales utilizando otros programas pueden verse en Sur Astronómico.
Puede ver ejemplos de imágenes de campo amplio tomadas con cámara digital haciendo click aquí.
