viernes, 22 de marzo de 2013

Galaxia de Andrómeda (M31) : Astrofotografía con una Nikon D90

Buenas a todos.

Siguiendo la serie de entradas relacionadas con la utilización de una cámara reflex Nikon D90 en astrofotografía, poco a poco la cosa va dando sus frutos, y hoy os traigo una toma de la Galaxia de Andromeda (M31) que realicé a mediados de Enero y que hoy por fin he decidido a publicar en el blog. Intentaré explicar el proceso utilizado, aunque de antemano os adelanto que el resultado es muuuuuy mejorable, pero al menos me ha servido para aprender más sobre el proceso de toma de imágenes de cielo profundo en astrofotografía.

Lo que me ha quedado claro en esta sesión es que "los errores se pagan caro".... Resumiendo, no dediqué el tiempo necesario a realizar una buena puesta en estación del equipo, de modo que no pude hacer tomas de más de 45 segundos (si alargaba más el tiempo de exposición ya se veían las trazas de las estrellas provocadas por la rotación de la Tierra). Pero bueno, al ser mi primer intento con la M31 me doy por satisfecho y me ha servido para tener en cuenta varios aspectos a aplicar en las próximas sesiones.

Hay varios sistemas a la hora de tomar astrofotografías de cielo profundo. En mi caso he utilizado el más modesto, sin autoguiado, simplemente con la montura motorizada y corrigiendo la posible desviación provocada por la mala puesta en estación cada ciertas tomas para que la M31 siguiera en el centro de la toma.

En este enlace podéis ver los accesorios necesarios para poder acoplar una reflex Nikon a un tubo reflector, utilizando el método "a foto primario" , método por el cual acoplamos el cuerpo de la reflex al porta-ocular tubo (sin el objetivo montado), convirtiendo el tubo en el objetivo de la cámara. El equipo astronómico utilizado ha sido un tubo reflector 200/1000 f5 montado en una HEQ5 motorizada (sin goto).



Pasos seguidos:

1.- Elegir objeto a fotografiar : La Galaxia de Andromeda (conocida como objeto Messier M31) es una de las galaxias más fáciles de observar por el teles por su gran luminosidad (en una noche con cielo despejado y poca contaminación lumínica es posible verla a simple vista como una pequeña mancha en el firmamento). Es uno de mis objetos de cielo profundo preferidos, ya que es garantía de disfrutar con su observación, contemplando sus detalles. Por contra, su gran luminosidad la convierte en un arma de doble filo, ya que el núcleo de la misma tiende a sobrexponer la toma, llegandola a quemar. Esto implica tirar imágenes a diferentes tiempos de exposición para luego corregir dicho "problema" (sería como hacer un HDR pero en astrofotografía).

La M31 es una galaxia espiral parecida a nuestra Vía Láctea, y está situada a unos 2,5 millones de años luz de nosotros (aquí al lao...). Es una de las galaxias más cercanas, lo que, juntamente a su enorme tamaño, la convierten en uno de los objetos más fáciles de observar.

Está situada entre la constelación de Casiopea (la que tiene forma de W) y la constelación de Andromeda.

(imagen obtenida mediante el programa Stellarium)

2.- Poner equipo en estación : Aquí es donde cometí el primer fallo... Para una noche de observación visual, una puesta en estación "rápida" sirve sin problemas, pero a la hora de utilizar el equipo para astrofotografía... más vale perder media hora más asegurando su correcta posición, o luego todo se va al garete... No es que no pudiera tomar imágenes, simplemente que, como ya he comentado al principio, este punto me limitó a no poder tirar imágenes de más de 45 segundos, no pudiendo recoger información de las zonas menos iluminadas y perdiendo detalle de la toma final.

3.- Configuración de la cámara : Parece una tontería pero hay un par de aspectos a tener en cuenta antes de acoplar la cámara al tubo. Paso a enumerar la configuración básica a tener en cuenta:

- Calidad de imagen : Raw
- Balance de blanco : lo dejé en Auto (aunque supongo que los expertos controlan más este punto)
- Modo color : Adobe RGB
- ISO 800 (a lo mejor ubiera podido forzar la cámara aumentado a ISO 1000/1200, ya lo intentaré en otra ocasión).
- Reducción de Ruido (RR ISO alta y larga exp.) : OFF
- Retardo espejo : ON  (retardo de Exposicion activado hace q el obturador se abra un seg. después de q se levante el espejo, ya que éste provoca vibraciones q pueden hacer q la foto salga movida).

Una vez hecho esto ya podemos acoplar la cámara al tubo (ojo, si utilizamos la cámara también para fotografía cotidiana, no os olvidéis una vez finalizada la sesión volver a configurar la cámara tal y como la teníamos... ;)


4.- Seguimiento : El seguimiento de la M31 lo realicé simplemente con la montura motorizada. Estas monturas sirven básicamente para corregir el efecto de la rotación de la Tierra, pudiendo tener un objeto siempre centrado en el ocular a medida que van pasando los minutos. La mala puesta en estación provoca que el objeto poco a poco se vaya descentrando. Pero volviendo al punto 2.... la puesta en estación tiene que ser perfecta. Cada vez más gente utiliza sistemas de autoguiado, los cuales van corrigiendo las posibles desviaciones provocadas por una puesta en estación no del todo perfecta, pero actualmente no dispongo de dichos accesorios, así que hay que hacerlo con lo que tenemos.

(imagen tomada con el móvil del equipo conectado al portátil con una de las pruebas durante el proceso de enfoque)

5.- Enfoque y centrado del objeto : Otro de los puntos más importantes (por no decir el de mayor importancia) es el enfoque. El más mínimo error en el enfoque provocará que toooodas las tomas realizadas durante varias horas simplemente sirvan para acabar en la papelera... El enfoque se consigue regulando el enfocador del tubo, realizando movimientos milimétricos hasta conseguir que las estrellas se vean totalmente puntuales. Hay varios sistemas (que tengo pendientes de probar), pero en mi caso este proceso lo realicé conectando la reflex al portátil por cable USB, y mediante el software digiCamcontrol ver automáticamente el resultado en la pantalla del ordenador (mucho más preciso que verlo en la pantallita de la cámara). Una vez conseguido el enfoque, centré el objeto mediante los mandos de control de la montura (también puedes girar el cuerpo de la reflex para conseguir una composición más atractiva), así que llegó el momento de iniciar el proceso de toma de imágenes.

6.- Toma de imágenes: En un principio quería tomar las imágenes utilizando el mismo soft del punto anterior, mediante el cual puedes programar las tomas a realizar, tiempo de exposición, ISO, etc... , a parte de descargarlas automáticamente al ordenador. Pero me encontré que dicho soft, actualmente solo permitía tomar imágenes de 30 segundos de exposición como máximo!!!!! (solo permite tiempos superiores y modo Bulb en determinados modelos...), y como no tenía tiempo de buscar otro programa, desconecte la reflex del portátil y le conecté el temporizador/disparador de la marca Aputure que adquirí hace un tiempo para realizar timelapses.

Para conseguir el máximo detalle posible, en astrofotografía se realizan diversas tomas del mismo objeto a largas y diferentes exposiciones y luego se apilan mediante software, consiguiendo una imagen final con una gran cantidad de información, para luego exprimir mediante el procesado final.

Como ya he comentado, la M31 tiende a sobrexponer el núcleo por su gran luminosidad, de modo que decidí realizar dos grupos de tomas: unos a 25 segundos de exposición y otro a 45 segundos, todas a ISO 800. Realicé un montón de tomas con cada configuración, pero una vez revisadas en el ordenador y despreciadas las que tenían algún tipo de imperfección me quedé con 10 tomas de 25 segundos y 20 de 45 segundos.

En astrofotografía, el hecho de tomar imágenes a largos tiempos de exposición (y sobre todo imágenes donde gran cantidad de información está en negro) provoca que aparezca ruido con facilidad. Para ello existe una técnica que permite reducir dicha señal de ruido de las tomas, consistiendo en tomar diversas imágenes auxiliares a las cuales se les ha forzado la aparición de dicha señal de ruido, y luego, mediante software se detectan los pixeles "ruidosos" y se restan de la toma principal (explicado muy a groso modo...). En este enlace podéis conocer un poco cada uno de los tipos de imágenes auxiliares necesarias.

En mi caso, dichas tomas auxiliares las realicé una vez terminé todo el proceso de obtención de las tomas iniciales (ojo, parte de dichas imágenes se han de tomar durante la misma sesión, ya que la señal de ruido puede variar de posición cada vez que la cámara se utiliza).

He de señalar que toda la sesión la realicé desde la terraza de casa, donde la contaminación lumínica está presente pero consigo reducirla bastante con un filtro especifico para tal fin (dicho filtro va enroscado a los accesorios necesarios para acoplar la reflex al tubo, y su función, a parte de reducir la contaminación lumínica, también sirve para proteger el sensor de la cámara, el cual queda expuesto a la intemperie durante todo el proceso.......).

7.- Pre-procesado : Vale, después de un buen rato tomando fotos y realizada la selección en el ordenador, llega el momento del pre-procesado. En dicho paso nos disponemos a apilar las imágenes tomadas a diferentes exposiciones, procediendo a su alineación (tomando como referencia un % elevado de estrellas), así como la eliminación de ruido mediante las tomas auxiliares. Este proceso se realiza mediante software específico, de los cuales el más conocido es DeepSkyStacker --> es freware y lo podeis descargar desde aquí.

Con este programa, una vez apiladas todas las imágenes, obtenemos la imagen principal con la que realizar el proceso "final". En un principio veremos una imagen sin detalle y aparentemente sin casi información, pero está allí my friends.... la información está allí....



8.- Procesado : Mucha gente utiliza el programa especifico para astrofoto Pixinsight . Antiguamente existía una versión freeware suficiente para la mayoría de mortales, pero se ve que vieron su potencial y decidieron dejar de distribuirlo gratuitamente. Hoy en día es complicado conseguir dicho programa por la red de redes..., así que me puse a buscar alternativas y muuuuucha gente realiza el procesado de imágenes mediante el Photoshop. El Pixinsight ya viene con una serie de rutinas y procesos específicos para astrofotografía, los cuales, mediante Photoshop se han de realizar de una manera más "artesanal" y laboriosa, pero si se tiene paciencia y maña los resultados pueden ser prácticamente los mismos (y me queda muuucho por aprender).

Una vez abierta la imagen con el PS simplemente se trata de jugar con el histograma, curvas y niveles para ir haciendo aparecer toda la información que hay escondida en la imagen. En el siguiente vídeo tutorial que he encontrado en youtube os podéis hacer una idea de en que consiste el proceso:


Pero la cosa no acaba aquí. Como ya he comentado, el hecho de haber utilizado pocos segundos de exposición provoca que para que aparezca el detalle en las zonas más oscuras, queme irremediablemente el centro de la galaxia. Para paliar un poco este tema lo que hice fue procesar la imagen obtenida en el pre-procesado dos veces por separado: una centrándome en las zonas más luminosas y otra en las zomas más oscuras. Luego procedí a unirlas mediante capas en una imagen final

Y poca cosa más, al cabo de un buen rato de jugar con los parámetros de la imagen y realizar diversas pruebas... este ha sido el resultado.


Lo dicho, el hecho de no tener una buena puesta en estación y no poder hacer tomas de más de 45 segundos me ha limitado bastante a la hora de capturar información, consiguiendo una imagen con poco detalle. Pero sinceramente, es de mis primeras astrofotografías de cielo profundo, y me doy satisfecho con el resultado obtenido y las cosas que he aprendido en esta sesión (a base de "clutallades" como dirían por aquí).

Por cierto, ese punto gordete brillante que hay arriba a la izquierda es la galáxia M32, una galáxia enana satélite de Andrómeda.

Nada más, espero que este tostón de entrada pueda servir a alguien que se esté iniciando a la astrofotografía como yo y le pueda resolver algunas dudas.

Un saludo y cielos despejados para todoooos!.

5 comentarios:

PJ dijo...

Catx,
Muchas gracias por tus aportaciones en astrofotografía. Tengo un equipo parecido al tuyo: Nikon D90, Newton 200x1000 Orion Pro, Montura EQ3-2 motorizada sin goto.
Decirte que agradezco y sigo con atención tus experiencias.
Saludos cordiales.

Catx dijo...

Hoja PJ, gracias por visitar mi blog y me alegra que mi poca experiencia en este mundillo pueda ayudar a alguien. Nos leemos!

Anónimo dijo...

Muchas gracias por tus aportes, me sirvieron mucho !!!! tengo el mismo equipo que vos, salvo que cuento con la montura con goto.
Te escribo desde Argentina y queria saber si conoces algun programa que te permita disparar desde la PC tomas de mas de 30 segundos ( esdecir por ejemplo programar 20 fotos de 240 segundos con un intervalo de tres segundos entre cada toma ) mi camara es una Nikon D90. Te dejo el link de mi observatorio aficionado por si tienes ganas de darle un vistazo www.facebook.com/observatoriobrujas

Muchas gracias y un gran abrazo!!!!

Nicolas Ciancio

Catx dijo...

Hola Nicolas.

Gracias por visitar mi blog y me alegra que te haya servido alguna cosa.

Sobre lo del programa para disparar a más de 30 segundos, existe el Nikon Camera Control Pro, pero por historias no lo he llegado ha hacer funcionar. Por otra parte, creo haber leido que el MaximDL también te permite hacer algo así. Si no, la otra opción es "pasar" del PC y utilizar un disparador conectado a la cámara, con estos aparatos puedes programar lo que tu indicas y si compras uno marcha "china" te sale barato.

Por cierto, peazo observatorio que te has montado!!! mola esa cúpula :) Un saludo y gracias por venir por aquí.

Anónimo dijo...

Muchas gracias por tu respuesta y por tu comentario de la cupula, claro que me ha servido tu informacion, hoy me llego mi filtro LPR y voy a ver como hago para adaptarlo a mi equipo, luego te cuento.
Abrazo!
Nicolas Ciancio