En los ultimos años los Astronomos aficionados hemos pasado del modesto y simple analisis visual o fotografico sin apenas rasgos ni detalles,al sofisticado rendimiento analitico que nos proporciona la imagen digital con CCD.
Determinadas tecnicas de reconstrucción nos permite alcanzar resoluciones cerca e incluso superar la separación angular teorica de nuestro instrumental teniendo siempre en cuenta factores como la estabilidad atmosferica,centrado optico,enfoque correcto,asi como una correcta relación focal para conseguir la resolución espacial idonea.
La Astronomia Planetaria es realmente dificil, focales largas ( 9 a 15mts),detectores pequeños,
la turbulencia atmosferica...pero todo y asi se puede conseguir que una noche mediocre nos resuelva
detalles excelentes que en un principio y en observación directa nos hubieran decepcionado.
La captación de miles de imágenes en una sola jornada ,es posible gracias a la velocidad de los PC's actuales y la mayoria de las camaras CCD actuales, estas nos permiten utilizar una parte de la matriz unicamente para transferir aun más rapidamente la imagen y conseguir el maximo de tomasposibles (de 3 a 5 por segundo en mi caso).
Pero no todas las noches son por desgracia Planetarias,en mi lugar de observación tengo veladas con una calidad media /Buena 2-3" de arco,con excepciones de alguna extremadamente estable por debajo del segundo de arco,esto es realmente suficiente.
El realizar un nº determinado de imágenes dependera de nuestra intención de estudio,el seguimiento de ciertos detalles o fenomenos nos obligara a definir la prioridad en las tomas,si realmente interesa capturar muchas o pocas imágenes,ahora bien seguramente y programando con antelación el transito del detalle planetario a seguir,sucede lo peor,la turbulencia es acentuada,en estos casos el maximo de tomas (100/minuto) conseguiremos sin duda varias capturas aceptables para ser promediadas entre ellas,sin apenas movimiento de rotación del Planeta,Pongamos el ejemplo de Jupiter el cual giraria en 1 minuto poco más de medio grado.(0'6º).
Pero el éxito aparte de la sistematica y una gran dosis de paciencia esta en conocer la importancia de estos registros y como devemos capturar,procesar y analizar estas imágenes...vayamos por partes:
Previamente el observador deve conocer algunos problemas comunes de su camara CCD.
Aplicada a la astronomia Planetaria ,el Ruido termico,la corriente oscura asi como la diferencia en la sensibilidad de los pixels esta más o menos presente en integraciones breves,dependiendo tecnologia de la camara ,electronica de nuestro cabezal, tipo de chip normal con una E/Q del 40al 50% o la ultima adaptación a las camaras amateurs de chips con tecnologia
back-illuminated con una E/Q del 80% o superior.Ruido de lectura (Amplificación)Bias.
Corriente oscura (Dark)
Aplanamiento de campo (Flat field)
Estos defectos en una camara CCD son constantes y aleatorios de una toma a otra ,
sin duda lo vamos a encontrar en todas ,aun más ,devido a lo breve de las integraciones planetarias (entre 0'1 "y 0'8") ,son especialmente molestas a la hora de querer visualizar detalles de bajo albedo, especialmente en Saturno.
Pero hay soluciones por suerte faciles de aplicar como bien sabemos todos, el calibrado de la imagen interviene de manera importante para recuperar parte de esos detalles perdidos,inmersos dentro del ruido de la camara,pero no es suficiente,la turbulencia deforma y altera el aspecto de ciertos detalles que al promediarse son corregidos.
El procesado de imagen es muy personal,cada observador tiene su tecnica independientemente del calibrado basico,pero difiere en algunos matices y maneras,dependiendo el software,tipos de filtros y gustos del propio autor, este buscara el aspecto más cercano a lo que considera una
imagen ideal, más real.
Dependiendo de la calidad espacial que obtengamos o busquemos,nos decidimos por un tartamiento u otro,aplicaciones más cosmeticas que cientificas no siempre correctas aunque todo cabe y vale.
Buscando algun valor cientifico a la imagen sea buena o mediocre,me decanto por una tecnica de recuperación de datos en el promediado y un tratamiento justo a las condiciones de cada imagen.
El observador genera sus propios filtros(Macros),esto optimiza mucho nuestro tiempo delante del PC en el procesado pero,estamos realmente aplicando el tratamiento correcto?...
La tecnica que utilizo despues de sesiones desesperadas ante imágenes horribles han sido la busqueda de la maxima mejora posible en la obtención de una imagen buena entre tanta turbulencia y desenfoque.
La suma de miles de imágenes me esta proporcionando un conocimiento y actualización constante a lo anteriormente aplicado en tratamientos similares.
Imaginemos una sesión donde la atmosfera no nos ayuda demasiado,al realizar gran cantidad de tomas en una lectura continuada estaremos almacenando ,y sin riesgo a perder aquellos momentos de estabilidad atmosferica aceptable lo logico pareceria aprovechar unicamente aquellos instantes de estabilidad donde se pueden apreciar detalles finos,a lo practico no
Desaprovecharemos casi ninguna imagen.
Comentare brevemente el causante de tales problemas,la atmosfera la cual desvia las diferentes
longitudes de onda del haz de luz al punto central tras atravesar la atmosfera y posteriormente la
optica de nuestro instrumental ,aparece con aspecto de chispeado
(Speckle),la oscilación deestos speckle's son del orden de 1014 alteraciones/Seg.
Una vez capturadas,las imágenes en bruto son visualizadas para su inspección una a una ,se realiza el calibrado, personalmente y para evitar los tipicos problemas de utilizar
tomas de calibración de otros dias por no ajustarse a la similitud de temperatura del cabezal
asi como las condiciones de la noche ,es utilizar media matriz desplazando el planeta para aprovechar la otra mitad como imagen de calibrado,de esta manera obtenemos con garantias
un factor identico en ruido y defectos que tengamos de neutralizar .
Un tratamiento identico previo a las mejores nos dara una idea del resultado que obtendremos
promediando al final.
Tengamos en cuenta que lo que buscamos es el realce de los detalles, los valores fotometricos seran alterados pero en cambio el resultado es idoneo para su analisis planetografico.
Despues de un promediado existen infinidad de filtros para trabajar,desde el más simple de paso alta(Realces)Masque -Flow(Mascara difuminada), a los más sofisticados como los Algoritmos y de Maxima Entropia y Verosimilitud.
Desde luego la calidad de la imagen se vera afectada con el avance y rigor de ciertos filtros espaciales donde nos incrementara la presencia residual del ruido de la camara,en un momento del tratamiento,en imágenes de más calidad espacial no sera necesario muchos filtrados,unicamente en imágenes medias y promediadas sera necesario el "forzado" .
EL COLOR
La obtención de imágenes en color es relativamente sencilla con camara CCD astronomica., desde hace un tiempo para aquí se estan imponiendo la utilización de camaras web las cuales nos ofrecen por un precio modico y alguna pequeña modificación la captura de imágenes planetarias de alta calidad.
Hablemos de una,la Quick-Cam de LOGITECH,utiliza el mismo chip que la SBIG ST5 ,con un pixel de 7
um,parece ser una camara muy popular,tanto que se encuentran paginas especializadas en la WEB con infinidad de tomas,articulos y experiencias muy interesantes .En aplicaciones Planetarias da una resolución en mi S/C de 310mm a f-30 de 0'3"arco/7pixel,el problema es que no cabe todo el planeta,reduciendo a f-20 la resolución baja pero es más que suficiente.
El programa de adquisición como bien dice en su articulo el excelente Planetarista Jesús R Sánchez de Cordoba,(es muy intuitivo)nos ofrece la posibilidad de captar a modo de foto o video.
La altisima resolución de esta modesta camara Focal/Pixel aplicada en planetaria nos proporcioa detalles inferiores a 0'5 de arco bajo condiciones excelentes recordandonos en
cierta manera las de observatorios como Pic de Midi y algunas tomas del HST,el color nos ayudara ha diferenciar detalles suaves de las regiones Polares y ecuatoriales que en escala de grises apenas si difieren de su entorno asi como discernir detalles en las lunas de jupiter y Urano.
El unico inconveniente es sin duda en cuanto podemos visualizar las imágenes en color de 24 bits,al ser guardadas en Tiff perdemos todo su rango dinamico,de hecho solo nos serviran para ser analizadas visualmente y no fotometricamente.
Recientemente se esta trabajando con esta modesta camara en integraciones más largas de hasta
5 minutos,en la obtención de imágenes de cielo profundo,realmente despues de visualizar algunos ejemplos,los resultados son excelentes y muy prometedores.
Por suerte aun es posible sacar algun partido analitico a estas imágenes con programas de analisis especificos que aceptan abrir los archivos de estas caracteristicas y ser medidos.
A partir de aquí con las experiencias e información acumulada ,dependera de nosotros que hagamos con toda esta información.
Albert Sánchez Caso
Observatori Astronomic de gualba
E.O.A.M.
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