Viernes 11 de Junio de 2021
La crominancia astronómica es uno de los aspectos más importantes de la astrofotografía, saber que tabla de colores utilizar, que filtros aplicar dependiendo de las condiciones, la cámara utilizada y el objeto a fotografiar, además del posterior procesamiento y combinación de exposiciones, es imprescindible para obtener un resultado satisfactorio. Por eso comprender el comportamiento de nuestros ojos ante un color determinado marca el comienzo para un buén trabajo final. La imagen presentada hoy del astrofotógrafo Utkarsh Mishra, muestra la Galaxia de Andrómeda Messier 31, con un color especial que no suele presentarse en muchas ocasiones. Por ello hoy vamos a hablar de las técnicas para tomar imágenes y los filtros adecuados para conseguir un resultado satisfactorio. Lo primero que hacemos es planificar el modo de trabajo, es decir, ver que objeto vamos a observar con nuestro telescopio junto con el equipamiento CCD, y ver qué gases tiene en su composición, porque según el tipo de gases se necesitan distintos filtros. Cada uno de los filtros se asocia a un color y con cada uno de ellos se obtiene una foto. Luego se combinan en una sola imagen y entonces aparece el resultado en todo su esplendor. La aplicación de los filtros y los colores no es un mero truco visual, en el universo no hay colores reales, son infrarrojos que el ojo humano no puede captar. Pero sabemos que el hidrógeno emite luz en una longitud de onda parecida al rojo, el oxígeno al verde y el azufre al azul, por eso están así asociados para captar la imagen en la modalidad RGB, con aplicación de los tres filtros.
Hay que tener en cuenta que nuestros ojos son más sensibles al color verde G, los rojos R y especialmente el azul B, serán más difíciles de resolver. Los estudios sobre el sistema visual humano, establecen que en el ojo existen unas células llamadas conos, que reaccionan frente al color. Estas células se presentan en 3 tipos diferentes, un tipo de conos reaccionan frente a longitudes de onda de la gama central del espectro G (de 495 a 570 nm), un segundo grupo de conos reaccionan ante la gama de tonos R (de 620 a 750 nm), y un tercer tipo de conos, son especialmente excitados por la banda de tonos B (de 450 a 495 nm). La manera de obtener un determinado color en RGB es mezclando diferentes intensidades de color rojo, verde y azul. Con respecto a obtener una determinada frecuencia y longitud de onda, nos tenemos que ir a las leyes de Fourier y los armónicos obtenidos. Es decir, cualquier movimiento ondulatorio periódico se puede expresar como una superposición de movimientos ondulatorios armónicos de frecuencias. Las líneas espectrales H-alfa OIII y NIII son termosensibles, mientras que las OII y SII son más sensibles a la densidad del electrón, por eso se utilizan líneas de emisión diferentes para determinar las condiciones físicas de un determinado plasma.
Las líneas de emisión tienen lugar cuando un electrón desciende de un nivel de energía alto a uno más bajo, proceso en que el electrón pierde energía, presentándose en forma de línea de luz, sobre fondo negro. Las líneas de absorción tienen lugar cuando el electrón pasa de un nivel de energía inferior a uno superior, proceso en el que electrón absorbe energía, apareciendo una línea negra sobre el espectro iluminado. En la tabla periódica pueden obtener las líneas de emisión y absorción del espectro pulsando sobre un elemento cualquiera, arriba se indica la emisión y abajo la absorción. Evidentemente la percepción del color en la amplía gama del espectro cromático, desde el infrarrojo hasta el ultravioleta, es muy diferente para cada persona y está supeditada a varios factores determinados, la edad, químicos, etc, y en aplicación a nuestro hobby de astronomía y su aplicación a la astrofotografía, tiene una gran importancia el efecto de la refracción, para obtener un apropiado retoque cromático. Debido al ángulo respecto al meridiano por el que entra la luz del cuerpo celeste a observar, la refracción producida por la atmósfera desplazará en un cierto ángulo los colores, o mejor dicho sus frecuencias, desplazándolos aparentemente de nuestra visión global de conjunto, tendiendo a variar la percepción cromática del objeto celeste en astrofotografía, dependiendo del lugar, fecha y hora de su observación.
Un ejemplo de esto lo obtenemos en las puestas de Sol, cuyo colorido varía hacia el rojo a medida que se oculta, permitiendo ver el Sol, aunque físicamente ya está bajo el horizonte. Esto es debido al diferente índice de refracción que tiene cada uno de las frecuencias de los colores RGB y naturalmente también de sus combinaciones. Podríamos llegar a la conclusión de que el color con que observamos un objeto, dependerá entre otras cosas del ángulo de entrada en la atmósfera y nuestra situación respecto al horizonte. El color que captamos es puramente subjetivo, es decir, dependiendo de una cantidad de factores como los fisiológicos y circunstanciales sobrevenidas del individuo, por su adaptación al medio, etc, y de las características atmosféricas de refracción entre otras, que rodean al Objeto. Por tanto el establecer el color verdadero para que la mayoría de individuos lo perciba más o menos igual tiende a imposible, y una solución en principio y relacionada con la atmósfera que rodea al objeto, sería establecer unas correcciones en los histogramas para las lambdas recibidas del exterior y que estén relacionadas con el ángulo de incidencia de la luz procedente del Objeto en el exterior, con ello tenderíamos a ver los colores de ese objeto como si estuviese fuera de la atmósfera, es decir, sin el efecto de refracción, que varia con la altura sobre el horizonte del objeto observado.
El gran dilema que se nos presenta, al intentar fotografiar con nuestra cámara aplicada al telescopio es ¿Qué configuración es la adecuada para captar esa imagen?, y que ésta quede amparada en el sensor digital de nuestra cámara CCD o DSLR. Con la siguiente Tabla, se intenta orientar según las características básicas del telescopio, que configuración es la adecuada para captar esa imagen, y que ésta quede amparada en el sensor digital de nuestra cámara CCD o DSLR. Es importante aplicar filtros espectrales, nebulares, antipolución, y para mejorar la observación, dependiendo de las condiciones y el objeto a fotografiar. Los habitantes europeos ya no pueden ver la Vía Láctea desde sus localidades, en América este problema está avanzando a marchas forzadas y pronto los habitantes de la Tierra dejaremos de disfrutar de la observación de los astros del cielo profundo si la mano del hombre no deja de provocar lo que se llama la sexta extinción de masa en la Tierra. Además el uso de sistemas de iluminación mal diseñados, ineficaces, derrochadores de energía lumínica, está iluminando artificialmente los cielos y los astros quedan ocultos tras ese velo blanco o naranja que hace imposible su observación. Los astros que se ven más afectados por este problema son las galaxias, las nebulosas, ya sea de emisión o reflexión, las nebulosas planetarias y las estrellas menos brillantes. De unas 2.587 estrellas que podríamos ver a simple vista en una buena noche, pasamos a ver unas 15 ó 20 desde las grandes ciudades, y parece que ya nadie se dé cuenta.
Desgraciadamente existe una parte importante de luz que generamos artificialmente y que abarcan todo el espectro visible, es decir, todos los colores, por lo que esas luces, por ejemplo las halógenas, eclipsan también la luz de las nebulosas de emisión y planetarias. Pero hay que advertir que todo filtro nebular elimina parte de la luz que nos llega del objeto, incluso en aquellos colores en los que teóricamente no actúan, aunque consigan aumentar el contraste, el brillo de los astros siempre disminuye. Afortunadamente se están consiguiendo filtros cuya absorción en esos colores apenas si supera el 1 ó 2%, con lo que la variación con el brillo original es casi imperceptible, aunque generalmente eliminan entre un 6% y un 12%. Es decir, estos filtros no hacen que los astros se vean más brillantes, todo lo contrario, sólo consiguen que se vean mejor, que no es poco. La denominación clásica para las longitudes de onda de las diferentes frecuencias del espectro visible para sus colores, se indican en nm ó en Å, por ejemplo para 480 nm será su equivalencia entre nanómetros nm y angstroms Å. Los filtros se clasifican en tres grandes grupos, los de banda ancha, los de banda estrecha y los espectrales. Ver la tabla de Wratten Number que clasifica los filtros enumerados del 1 al 106, con sus características más importantes e indicando su uso más apropiado.
Los filtros de banda ancha eliminan las longitudes de onda correspondientes al vapor de Hg y Na ó polución lumínica, y dejan pasar el resto. Con ello se consigue un cierto incremento en el contraste respecto al fondo, que se vuelve algo más oscuro, aunque este efecto no es muy espectacular. De los filtros nebulares, este quizás sea el menos eficiente de todos en la observación visual. Estos filtros se recomiendan sin embargo, para realizar astrofotografías en las que sí que se perciben ciertas ventajas, al evitar que la película se sature tan rápido debido a la claridad artificial del cielo, evitando que las fotografías aparezcan con un fondo verdoso o anaranjado. El llamado Contrast-Booster elimina los colores de aberración en los telescopio refractores, aunque su utilidad en Newtons y Schmidt-Cassegrain, parece que en observaciones planetarias está dando también muy buenos resultados. Los filtros de banda estrecha elimina los colores de aberración, en los Telescopio refractores, eliminan todo el espectro visible excepto algunas longitudes de onda ó colores muy concretos, como los que generan las nebulosas de emisión y las nebulosas planetarias. Las nebulosas que podemos ver en el firmamento emiten básicamente en estas longitudes de onda. Si dejamos entrar la luz que procede de esos elementos y eliminamos el resto, obtendremos una imagen muy contrastada del astro ya que el fondo aparecerá muy oscurecido.
Con esos filtros conseguimos, además, percibir detalles finos que pueden no ser visibles sin ellos, pues al aumentar el contraste con el fondo, la nebulosa se realza y es posible detectar detalles que seríamos incapaces de ver sin la ayuda del filtro. Las estrellas emiten en toda la gama del espectro lumínico, por tanto casi la totalidad de su luz será filtrada por los filtros y la disminución de luz será muy apreciable. la visión de las estrellas, y todos aquellos astros formados por ellas, cúmulos abiertos, cúmulos globulares, galaxias, etc, empeora muchísimo debido a ese bloqueo de luz, de ahí que estos filtros sólo se recomienden para la observación de nebulosas. Aquellas que podemos percibir porque reflejan la luz de las estrellas, nebulosas de reflexión, también desaparecerán de nuestra vista. Las nebulosas de emisión sin embargo, transforman la luz ultravioleta generada por las estrellas en luz visible, emitiendo en las longitudes de ondas equivalentes casi en su totalidad, a la del hidrógeno o el oxígeno, de ahí que apenas sufran pérdida en su brillo al observarlas a través de uno de estos cristales mágicos. Algunas nebulosas mejoran significativamente con el uso de uno de esos filtros. La Nebulosa de la Laguna Messier 8 en la Sagitarius, muestra perfectamente el puente que la divide en dos, además los límites de la nebulosa se amplían hacia el norte de una forma increíble. La Nebulosa Trífida Messier 20 aparece como una roseta de iglesia, mostrando esas barras oscuras que separan en tres la esfera, sin el filtro no se puede ver esa nebulosa. La Nebulosa Omega Messier 17 se amplía en todas direcciones.
Quizás uno de los astros ideales para comprobar esto sea la Nebulosa Dumbbell Messier 27 en la Constelación de Vulpecula. A parte de esa sensación de tridimensionalidad, a la nebulosa le aparecen dos alas hacia los lados, lo que le da un aspecto totalmente nuevo. Sin embargo en la Nebulosa de Orión Messier 42 apenas se nota mejoría, aunque lo que sí que se percibe es cómo la nebulosa se extiende muchísimo más de lo que se puede ver sin el filtro. La Nebulosa del Anillo Messier 57, también adquiere esa sensación de tridimensionalidad, además el interior se percibe más luminoso, parece que sea una burbuja de humo que pueda explosionar en cualquier momento. Con el filtro de Astronomik UHC uno tiene, debido a su alta transmisión de Luz, bastante luminosidad para observar con éxito objetos del cielo profundo también con telescopios pequeños a partir de 2 pulgadas. El filtro H-alfa permite captar nebulosas y las llamativas protuberancias en el Sol, además de su cromosfera. El filtro H-b es demasiado específico y sólo nos servirá para un número muy limitado de astros, como la Nebulosa California NGC 1499 en Perseus, la Nebulosa Cocoon IC 5146 en Cygnus o la Nebulosa Cabeza de Caballo Barnard 33 en Orion. Existe otro filtro específico llamado Swann, especialmente diseñado para la observación de cometas, que deja pasar la luz procedente del Sodio Na Neutro, aunque no sirve para todos los cometas. Por último los filtros L-RGB están especialmente diseñados para fotografiar los colores independientes para después superponerlos mediante procesado fotográfico. Es un pasabanda que elimina los infrarrojos y el ultravioleta y el RGB es para las tomas independientes.
Los filtros son caros, el equivalente al precio de un buen ocular, pero las ventajas que obtendremos puede compensar la inversión. Lo cierto que este mundo de la astrofotografía es un poco complicado para quienes no han despertado un interés apasionado por un hobby tan hermoso como caro. Puestos a gastar dinero en óptica telescópica y cámaras, podemos decir que no hay techo presupuestario, si bien podemos obtener un pequeño equipo relativamente completo por una cantidad simplemente grande. Muchos de los astrofotógrafos son en realidad astrónomos jubilados o que no han encontrado un hueco en un gran observatorio. La pasión que han mostrado estudiando física, química, cuántica, y un sin fín de ciencias englobadas en la astronomía, es lo que los vincula definitivamente con la astrofografía, que no es más que un hobby que los mantiene vinculados con las estrellas. Algunos astrofotógrafos se especializan en detectar y fotografiar cometas, otros prefieren el espacio profundo, otros miran al Sol, otros sin embargo, hacen fotografía planetaria centrada en el Sistema Solar. Generalmente ser joven y centrar tus esfuerzos en la astrofotografía, requerirá prácticamente toda tu atención, muchas veces trabajar y atender este hobby a la vez, resulta casi imposible. Sólo quienes viajan buscando los cielos más oscuros con el equipo adecuado, son los que tendrán éxito en su propósito. Hoy también podemos utilizar los observatorios astronómicos remotos, que nos permiten utilizarlos desde cualquier lugar del mundo por un precio medio, la imagen resultante será enviada al interesado, que pondrá todo en liza para procesar una imagen única del objeto fotografiado. En la imagen de la galaxia Messier 31, el norte está 180º a la derecha de la vertical. Detalles técnicos.
Fotografía Original
Crédito: Imagen: Utkarsh Mishra / Cosmic Utkarsh
Texto: Astropráctica
| Nombre | RA | DEC | Magnitud | Datos |
|
Messier 31 / M31 / Andromeda Galaxy / NGC 224 / LEDA 2557 / MCG+07-02-016
UGC 454 / IRAS F00400+4059 / 2MASX J00424433+4116074 |
00:42:44.330 | +41º 16' 07.50'' | V = 3.44 | Simbad |
