viernes, 4 de marzo de 2011

Jugando con filtros para Astrofotografía

Desde hace mucho tiempo tenía un filtro Lumicon DeepSky que usaba para atenuar la cada vez más incipiente Contaminación Lumínica. A raíz de poder acceder a otros filtros, surgen útiles combinaciones.

Partamos de la base que tenemos un filtro Antipolución. En nuestro caso hablamos del Lumicon DeepSky (DS). Supongo que podría ser cualquier otro de banda ancha, si bien debe dejarnos intacta la banda del H-alfa (H-a). En este caso, los filtros UHC dejan pasar el H-a (aunque no todos) pero los valores de transmisión son muy dispares.

El filtro DS lo utilizo habitualmente para astrofotografía en general, ya que sólo bloquea las bandas del espectro por donde emiten las lámaras que iluminan nuestras calles y ello me permite prolongar los tiempos de exposición desde la ciudad. Por ahora sólo lo he usado con una CCD monocroma, aunque probado con una DSLR los resultados también son muy satisfactorios para tiempos no muy largos.


Vamos a añadir a nuestro arsenal de filtros dos nuevas unidades: un filtro rojo y un fitro de corte de Infrarrojo y Ultravioleta (IR-UV cut). En este caso son el Meade rojo 23A de la serie 4000 que corta hasta el rojo en los 580nm aproximadamente y el Baader IR-UV cut. Una alternativa más restrictiva para el rojo sería el 25A de Meade o el de Baader, que cortan en los 610nm aproximadamente.

LOS FILTROS EN PLANETARIA
Sabemos que los sensores CCD que usamos en astrofotografía son sensibles en el Infrarrojo. En ocasiones, esto es una desventaja sobre todo en la cámaras de color porque esta banda del espectro no enfoca en el mismo plano, con lo que la imagen obtenida parece desenfocada e incluso los colores son pobres.

Para evitar esto en cámaras a color como las webcam a las que le hemos retirado el filtro IR original que trae de fábrica en el objetivo, vienen muy bien los filtros IR-UV cut. Aumentamos la definición de la imagen y los colores son más saturados y reales.

Para las cámaras monocromas, lo que nos interesa es precisamente la parte infrarroja del espectro, donde todavía la cámara es bastante sensible. Escogemos el infrarrojo porque penetra mejor en la atmósfera y es menos afectado por la turbulencia. 

Para dejar pasar sólo esta banda podemos adquirir un filtro IR-pass de los que vende Astronomik o Baader que son económicos y que dejan paso a las bandas de 650nm en adelante. Algunos más restrictivos comienzan en los 750nm ó los 850nm aproximadamente. Cuanto más alto es el valor el filtro es más restrictivo, con lo que necesitaremos una buena combinación de cámara sensible en esa banda y de diámetro de telescopio.

Otra alternativa es el uso de un filtro rojo, que aunque menos restrictivo, podremos usar en visual.
En nuestro caso, para crear un filtro IR-pass vamos a usar la combinación del filtro rojo 23A y el DS.

Superponiendo ambos conseguimos dejar paso a la luz a partir de los 650nm aproximadamente, justo donde comienza el H-a. Aquí os muestro un gráfico.


El filtro rojo lo que hace es bloquear la luz antes de los 580nm. De los 580 a los 650 tampoco entra luz a la cámara porque lo bloquea el filtro DS.

Veamos entonces qué ocurre cuando usamos esta combinación con una cámara monocroma. En este caso la QHY5.



Con el filtro rojo notamos una ligera mejoría. Los detalles son más nítidos. Con el rojo y el DS la diferencia es evidente frente a la imagen no filtrada.

Las imágenes son el promedio de 100 imágenes apiladas con Registax y sin tratamiento alguno. También se aprecia una ligera, pero evidente, bajada de luminosidad en la imagen capturada.

LOS FILTROS EN CIELO PROFUNDO
Ahora lo que vamos a intentar conseguir es crear un filtro H-a. El paso de este filtro no tendrá nada que ver con los específicos que se comercializan y que centran el H-a en apenas 6 ó 7 nanómetros, pero tampoco su precio.

Si apilamos el filtro IR-UV cut y el rojo 23A, conseguimos centrar el H-a en una banda de unos 90nm. Si usamos un filtro rojo 25A o el 610 de Baader, la zona se estrecha en unos 45nm aumentando el contraste y la zona de H-a capturada.

En este caso, para estrechar más aún la zona de H-a vamos a utilizar los tres filtros a la vez. El resultado de transmisión sería este:


Conseguimos aquí un ancho de unos 30nm. Con el rojo eliminamos la luz antes de los 580nm y con IR-UV cut los valores por encima de los 680nm. Al añadir el DS sólo dejamos pasar la luz a partir de los 650nm.

El resultado de usar este montaje es este:
Imagen de M16 de 3 minutos de exposición con filtro Baader IR-UV cut desde el núcleo urbano. Cámara ST7-XME.


 Imagen de M16 de 3 minutos de exposición con filtros DS + Baader IR-UV cut + Meade 23A. Misma cámara y misma distribución de valores en el histograma.



Notad que en la segunda imagen, las estrellas del centro de la nebulosa no están desbordadas (bloom) por la absorción de luz que ha hecho el filtro. Para buscar estrellas guía (la ST7 es de doble chip) resulta un pelín más complicado, pero se soluciona aumentando medio segundo más el tiempo de exposición.

No sé si hace falta explicar mucho más.

Quiero demostrar con esto que usando estos filtros, podemos tener multitud de combinaciones que darán más flexibilidad a nuestro equipamiento. Está claro que el rendimiento no será como el de los filtros específicos pero podemos llegar a hacer cosas interesantes.

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