En la primera entrada dedicada a la astrofotografía vimos unas nociones básicas sobre la fotografía del cielo nocturno con el material que tiene cualquier aficionado a la fotografía. La limitación más importante que nos encontramos es que el movimiento aparente de las estrellas impide el uso de tiempos de exposición lo bastante altos como para sacar más detalles del cielo. Para tomas largas sin trazos estelares no nos queda entonces otro remedio que seguir el movimiento aparente de las estrellas mientras está abierto el obturador. Para esto es imprescindible contar con una montura ecuatorial motorizada que, previamente alineada con el polo celeste, proporcione un movimiento suave y preciso que compense el movimiento de rotación terrestre.
Este seguimiento tendrá que ser más preciso cuanto menos campo abarquemos, y por tanto mayor resolución angular tengamos. Por eso una buena forma de empezar con el cielo profundo es usar focales cortas como las que suelen tener los objetivos fotográficos, que nos darán imágenes de gran campo (abarcando constelaciones enteras o parte de ellas), en las que los pequeños errores de seguimiento no serán perceptibles, pudiendo prescindir de sistemas de autoguiado que complican bastante más el proceso.
Si ya tenemos telescopio con montura ecuatorial motorizada, la forma clásica de obtener una imagen de gran campo es acoplar la cámara con su objetivo en paralelo al tubo óptico. Pero hoy en día se comercializan monturas ecuatoriales pequeñas, ligeras y compatibles con la mayoría de trípodes fotográficos, como por ejemplo la Star Adventurer de la marca Sky-Watcher. Básicamente son como las monturas que estamos acostumbrados a utilizar con telescopio, pero ligeras y transportables en una mochila junto al resto del equipo. Permiten la astrofotografía con seguimiento en lugares donde no necesariamente se ha de llegar en coche, sin el esfuerzo y tiempo que requiere todo el proceso habitual con el telescopio.
La montura ecuatorial alemana. Puesta en estación, alineación y calibrado
Ya usemos la montura de un telescopio o una montura portátil, es necesario saber cómo ponerla en estación y alinearla. La montura es una parte fundamental de nuestro equipo astronómico, sobre todo si vamos a practicar la astrofotografía.
Merece la pena que nos detengamos a explicar brevemente el proceso que se debe seguir con una montura ecuatorial alemana motorizada e informatizada, que es análogo en todas las marcas y modelos.
Puesta en estación
Este primer paso se suele descuidar con frecuencia, y es vital para conseguir buenos resultados. Trípode y montura deben formar un conjunto estable y deben quedar lo mejor nivelados posible. Antes de instalar el equipo óptico y el resto de accesorios tenemos que situar el trípode de tal modo que quede con una de sus patas orientada aproximadamente al norte; luego colocamos la montura y nos ayudamos de un nivel de burbuja para conseguir que la base quede completamente horizontal variando la altura de las patas del trípode. Si se trata de un trípode fotográfico con una montura portátil es posible que el conjunto sea bastante ligero, por lo que es conveniente colgar un peso (una bolsa con piedras por ejemplo) del eje vertical del trípode para proporcionarle cierta estabilidad.
La alineación se puede hacer usando el buscador de la Polar, que suele ir instalado en el mismo eje polar de la montura. Es un pequeño anteojo con unas marcas para el polo celeste y la estrella Polar (pues no coinciden) y unos círculos graduados para las fechas y horas. El proceso generalmente consiste en girar la montura sobre el eje de ascensión recta hasta que los círculos graduados marquen la fecha y hora correspondiente; luego miramos por el buscador y movemos el conjunto en altura y azimut hasta que la estrella Polar quede en su círculo. Una vez hecho esto, y bloqueado el movimiento en altura y azimut, giramos en ascensión recta y declinación para regresar a la posición normal, y tendremos ya la montura alineada con relativa precisión. Para una montura portátil una buena alineación con el polo celeste puede ser suficiente si vamos a usar focales pequeñas (de 14 a 105 mm).
Si vamos a usar un telescopio, y por tanto una montura más grande y avanzada, una vez alineada es el momento de terminar de montar y equilibrar el equipo. A la hora de montar siempre pondremos primero algún contrapeso y luego el tubo óptico; iremos añadiendo contrapesos adicionales si son necesarios conforme vayamos montando más accesorios en el tubo (buscador, oculares y cámara con su objetivo y soporte). Cuando todo esté montado es el momento de equilibrar los dos ejes para que los motores de la montura no se vean sometidos a esfuerzos. Primero en ascensión recta, para lo que dejamos libre el eje y desplazamos el contrapeso hasta que permanezca en equilibrio; luego hacemos lo mismo con el de declinación, desplazando esta vez el conjunto óptico con mucho cuidado sobre la bandeja de sujeción hasta que permanezca en equilibrio. Regresamos a la posición inicial, bloqueamos ambos ejes y ya estamos casi listos para comenzar nuestra sesión.
Alineación y calibrado
Las monturas avanzadas (tanto para observación astronómica como para astrofotografía) están motorizadas e informatizadas, lo que facilita enormemente la labor de buscar un objeto y seguirlo con precisión. Aunque ya esté alineada con el polo celeste será necesario proporcionar las coordenadas geográficas y la hora para que calcule las posiciones en el cielo local de todos los objetos de su memoria. En teoría esto sería suficiente para comenzar, pero seguramente nos pedirá que confirmemos al menos la posición de dos estrellas en el cielo, llamadas estrellas de alineación: nos dirigirá al punto donde debería estar cada estrella según los datos introducidos, y tendremos que indicarle donde está realmente, centrándola con la ayuda de un ocular con retículo iluminado (un accesorio muy útil y recomendable). Posteriormente nos dará la opción de calibrar una serie errores que hemos podido cometer en la alineación y estacionamiento (que no esté perfectamente nivelado, que el eje de AR no apunte exactamente al polo celeste, que el eje polar y el del tubo óptico no sean perfectamente paralelos, etc.) mediante las llamadas estrellas de calibración, siguiendo en cada una el mismo procedimiento que con las estrellas de alineación. Comprobaremos que con cada nueva estrella de calibración la precisión del telescopio para centrarla es mayor, y en la última apenas es necesario realizar correcciones.
Si hemos ejecutado correctamente el proceso descrito, dispondremos de un seguimiento suficientemente preciso al menos para obtener imágenes de gran campo. Esto no quiere decir que esté exento de errores, pues por mucho que nos esmeremos siempre quedarán los asociados a la mecánica de la montura, pero son desviaciones poco perceptibles en una imagen de muchos grados de extensión. Otra situación tendremos si recurrimos a focales largas (un telescopio o un teleobjetivo), resultando más visibles estos errores cuanto menos campo abarquemos. En estos casos será necesario además disponer de un sistema de autoguiado que corrija de modo automático estas ligeras desviaciones, lo que veremos al tratar de la fotografía de cielo profundo con telescopio. No obstante (y si tenemos una paciencia a prueba de bomba) podemos hacer autoguiado analógico a la vieja usanza, usando el tubo óptico principal y un ocular con retículo iluminado para mantener una estrella perfectamente centrada mientras hacemos la toma.
El objetivo
Lo que explicamos en la entrada sobre astrofotografía sin seguimiento sobre los objetivos también es válido aquí. Son preferibles los objetivos de focal fija, luminosos y con calidad óptica, pero claro, también son los más caros. Fuera del rango entre 35 y 50 mm los objetivos automáticos de cierta calidad tiene un precio elevado. Pero como los automatismos sobran en la fotografía astronómica podemos apañarnos muy bien con objetivos manuales, que se encuentran a muy buen precio en el mercado de segunda mano. Yo suelo usar un objetivo de 35 mm para abarcar constelaciones y otro de 105 mm para zonas de interés con nebulosas extensas y nubes moleculares.
Las opciones de la cámara
Tanto el enfoque como el modo de la cámara serán completamente manuales. Para la velocidad escogeremos el modo «bulb» y será imprescindible un disparador a distancia, de modo que tendremos que elegir el modo de disparo apropiado, según sea un mando inalámbrico o un intervalómetro. Es más útil un intervalómetro con el que podamos programar la duración de las tomas, el número y el intervalo entre cada toma. El tiempo de exposición dependerá de las condiciones de temperatura y grado de contaminación lumínica. No convienen exposiciones mayores de cinco minutos si hay luz de fondo y la temperatura es relativamente alta (como en las noches de verano), tanto porque saldrá velado el fondo como por la gran cantidad de señal térmica que producirá el calentamiento del sensor. El diafragma lo abriremos casi al máximo, siendo conveniente cerrarlo algún punto para evitar un excesivo viñeteo. La sensibilidad irá en función del tiempo de exposición que nos podamos permitir y la luminosidad del objetivo, siendo de 800 a 1600 ISO un rango apropiado. Las imágenes siempre las obtendremos en formato RAW, desactivando cualquier tipo de procesado que haga la cámara.
Los pasos a seguir
Una vez completado el proceso de alineación de la montura, estaremos listos para dirigir la cámara a la zona del cielo que deseamos fotografiar. Tendremos que tener una idea aproximada del campo que vamos a abarcar con el objetivo escogido, y tomaremos como referencia alguna estrella de esa porción de cielo. Es conveniente planificar nuestras tomas previamente con la ayuda de programas como Stellarium.
Antes de comenzar a disparar tendremos que asegurarnos de que el objetivo está correctamente enfocado. Esto puede hacerse de modo manual o automático (apuntando a alguna estrella brillante antes de situar la cámara en su soporte), pero es muy importante que una vez hecho desconectemos los modos automáticos, porque si no cada vez que disparemos nos intentará enfocar de nuevo. Con grandes angulares el enfoque será relativamente sencillo, pero con teleobjetivos puede complicarse y ser necesaria una máscara de enfoque.
Cuando hayamos enfocado correctamente es el momento de hacer una prueba a alta sensibilidad y exposición menor de un minuto para asegurarnos de que el campo es el deseado. Si no lo es tendremos que actuar sobre los mandos del soporte de la cámara o sobre la montura. Es bueno que el soporte de la cámara tenga cierta libertad de movimiento para realizar correcciones sin necesidad de actuar sobre la montura. Después fijamos el valor deseado de sensibilidad y programamos el disparador.
Mientras el obturador está abierto es muy importante evitar cualquier contacto con la cámara, pues por mínimo que sea transmitirá vibraciones que pueden afectar a la toma. Evidentemente también se debe evitar encender cualquier puntero, linterna o teléfono celular para que no penetre luz parásita al sensor.
Problemas de la larga exposición
Cuando hagamos nuestra primera toma de larga exposición y la analicemos en la pantalla del ordenador nos encontraremos con algunos problemas que en un principio pueden frustrar nuestras expectativas. Uno de ellos está relacionado con la contaminación lumínica: en cielos aparentemente oscuros e incluso en el cénit nos aparecerá un fondo iluminado, basta con que haya algún núcleo de población cercano. Este será uno de los limitantes para el tiempo de exposición y la sensibilidad. Otro defecto apreciable, conocido como viñeteo, consiste en un oscurecimiento hacia los bordes de la fotografía; está relacionado con la propia óptica de los objetivos fotográficos y se hace especialmente llamativo con la larga exposición. Por último está el ruido, muy visible en las zonas más oscuras de la imagen.
Parte de los defectos señalados se pueden corregir en el pre-procesado. Lo habitual es hacer múltiples tomas (20 o 30, por ejemplo), así como otras tantas tomas oscuras (darks) en las mismas condiciones de temperatura, exposición y sensibilidad que las de luz, destinadas a restar la señal térmica. También se deben hacer tomas de campo plano (flats), sobre un fondo uniformemente iluminado, para corregir los defectos de campo. Mediante programas informáticos se calibran las imágenes y luego se apilan, dando como resultado una imagen de relación señal-ruido mucho mayor que cada imagen individual. Sobre esa imagen final se hace el procesado, que no consiste en retocar la imagen sino en operar con la información disponible, filtrando la señal deseable y desechando lo que no nos interesa, como los gradientes de contaminación lumínica. Estos pasos son tan importantes como la toma de datos, suponiendo mucho tiempo y trabajo, por lo que merecen un artículo aparte.
Las zonas del cielo más fotogénicas para el gran campo profundo
En astrofotografía de gran campo podemos abarcar constelaciones enteras o incluso varias de ellas. Las más atractivas serán aquellas que tengan un campo muy rico de estrellas combinado con nubes oscuras y nebulosas, que son evidentemente por las que discurre la Vía Láctea: Escorpio, Sagitario, la parte sur de Ofiuco, el Escudo, el Águila y el Cisne son las que presentan más riqueza, seguidas de Perseo, Cefeo, Casiopea, Tauro y Orión. En mi galería tienes numerosos ejemplos.
Nictología 