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Clase de Peter Cruz en el curso Astronomía y sociedad.

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  • 1. Los precursores de la fotografía se sitúan en dos vertientes la cámaraoscura y el material Fotosensible que posteriormente se unirían parainiciar el desarrollo de esta nueva técnica. Cámara oscura Elemento fotosensible
  • 2. Aristóteles (384 A.C-322 A.C.) construyó la primera cámara oscura.John Dollond (1758) diseña Las primeras lentes utilizadas como objetivos fotográficos.Johann Schulze (1725) demostró que la luz alteraba las sales deplata.1837 comercialización del Daguerrotipo ”inicio de lafotografía”.1840 Daguerre intentó fotografiar la Luna aconsejado por elastrónomo Jean François Arago(fracasa).John W. Draper 1840 realiza las primeras fotografías de la Luna,obtenidas con 20 minutos de exposición mediante un telescopioreflector de 15 centímetros de abertura y 2,5 metros de distanciafocal.
  • 3. Harvard ,William C. Bond y su hijo George (1850), consiguieroncaptar la estrella Vega, la más brillante de la constelación de la Lira,con una exposición de 100 segundos ( magnitud limite 2).Warren de la Rue y el jesuita italiano Pietro Secchi, primeraaplicación científica una fotografía durante el eclipse total de sol el18 de Julio de 1860.Richard Maddox inventa las placas secas con emulsión de bromurode plata en 1871.W. Abney 1874 capta el paso del planeta Venus por el Sol.
  • 4. Ainslie Common, 1883 primero en utilizar un telescopio reflector para fotografiar objetos nebulosos. fotografía de la nebulosa de Orión,presenta tenues nebulosidades es un“clásico en la historia de laFotografía y la Astronomía”.Marcó una nueva era, primera vez quela placa fotográfica conducía adescubrir algo no observabledirectamente con el ojo humano. 1883 por A. Common 68, minutos de exposición. Placa de vidrio a la gelatina - bromuro de plata.
  • 5. John Dreyer, utilizando observaciones realizadas principalmente porWilliam Herschel en 1888 crea el catálogo fotográfico de nebulosasy otros cuerpos de cielo profundo llamado «New GeneralCatalogue»(NGC) en el que se presentan 7.849 objetos.Willard Boyle y George Smith (EEUU). En 1969 fabrican el sensordispositivo de carga acoplada (CCD) y marca una nueva era de laastrofotografía.los avances fotográficos se ven incrementados por la llegada de lascomputadoras y con ello se inicia la “era del tratamiento digital” y queactualmente resulta accesible a cualquier persona con un ordenadordoméstico y programas de procesado de imagen.
  • 6. ¿Por qué tomar una foto al firmamento? Nuestros ojos no están diseñados para la oscuridad, porello es imposible observar ciertas longitudes de ondaemitidas por objetos u astros en el universo como es elinfrarrojo, ultravioleta entre otros. * Contexto ilustrativo; Por su amplia belleza son utilizadas enpublicidad, ilustraciones en prensa y libros, imagen empresarial, asícomo elementos decorativos.
  • 7. * Contexto artístico; la creatividad junto a la experimentación se configuran para la creación y expresión del ser humano. Joan Fontcuberta
  • 8. * Contexto científico: astrometria, fotometría, espectroscopia. Una fotografía captará detalles invisibles al ojo humano y en distintas longitudes de onda (leer espectro electromagnético).Cometa 10P tempelCaptura (Andrés CH.) Apilado y reducción (Peter Cruz)
  • 9. Astrofotografía o fotografía astronómica dedicada a capturar y estudiar tanto objetos como fenómenos astronómicos.Objetos: planetas, estrellas, galaxias, nebulosas, asteroides, entre otrosM42 Saturno Luna Constelación Orión(Alejandro Garro-Peter Cruz) (Peter Cruz) (Peter Cruz) (Peter Cruz)Fenómenos Astronómicos: eclipse de sol o luna, salida y puesta de sol, entre otros.
  • 10. Nota: Fotografías de larga exposición donde se visualiza el recorrido del Sol a lo largo del día o el “desplazamiento de las estrellas” en la noche se les conoce como efectos Astronómicos y no puede ser catalogado ni como un objeto o fenómeno astronómico
  • 11. Construcción imaginaria creada cuando miramos al cielo, donde aparentemente localizamos todos los objetos dando la impresión de encontrarse situados a la misma distancia, debido a que serán proyectados mentalmente sobre un mismo planoEl movimiento de la esfera celeste es aparente en sentido orienteoccidente. La velocidad con que gira la esfera celeste es de 15º/hora, por loque cada 24 horas completa un giro de 360º.
  • 12. Peter Cruz
  • 13. Los objetos presentes en la esfera celeste poseen característicaspropias que se deben considerar al momento de realizar unafotografía, como es:Brillo o magnitud visual: (estrellas, planetas, asteroides)permite determinar que tan brillante es un objeto y si es visible ono a simple vista, la escala generalmente va de -30 para el másbrillante y hasta +30 para los más débiles. La luna en fase llenatiene una magnitud -14 aproximadamente.
  • 14. Tamaño aparente o Angular: permite determinar el tamañoaparente de un objeto en la esfera celeste, la medida que se usa sellama Grados, Minutos de Arco y Segundos de Arco según lo grandeque sea el objeto. La luna tiene 30 minutos de arco (0.5 grados)aproximadamente. 30 Minutos de arco
  • 15. LunaVenus
  • 16. Seeing; condiciones atmosféricas presentes en la esfera celeste, semide en una escala de 1 a 10. la contaminación industrial, viento yel vapor de agua son determinantes para realizar una fotografía deun objeto celeste o fenómeno astronómico con detalles, contraste ynitidez.Es recomendable realizar una fotografía a un objeto ofenómeno astronómico cuando transita cerca al cenit y nobajo en el horizonte donde presenta mayor turbulencia laatmosfera.
  • 17. Bad Seeing
  • 18. Good Seeing
  • 19. Astrofotografía con telescopio Equipo Astronómico ideal: telescopio (catadióptricos), montura motorizada en ambos ejes (Ar-De) con Go-to, Cámara CCD, filtros de diferentes longitudes de onda, oculares…
  • 20. Equipo Astronómico mínimo: telescopio (refractor-reflector),montura motorizada en el eje de asención recta, cámara web odigital compacta y en el mejor de los casos una cámara réflex.
  • 21. Astrofotografía sin telescopioEquipo ideal: cámara réflex, objetivos entre 35 mm y 300 mm omás, lo más rápidos posible f 2.8, disparador de cable, trípode…
  • 22. Equipo mínimo: cámara digital compacta, trípode.
  • 23. Astrofotografía Planetaria: referido a la fotografía de cuerpos planetarios (mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno), el sol y la luna -excepto Urano y Neptuno- Peter Cruz Venus Peter Cruz Telescopio+ Cámara 30% Próximo aPeter Cruz Luna conjunción inferior. Telescopio+ Cámara. Sol Ptolomeus-Alfonsus-Arzachel.Cámara digital Cannon A710IS+Filtro N°14.
  • 24. Espacio Profundo: referido a objetos fuera del sistema solar como; Galaxias, nebulosas, supernovas, estrellas, cúmulos globulares y abiertos. -incluido Urano, Neptuno, asteroides, cometas...- Andrés Ch. M17 45 tomas de 40 Seg+filtroNebulosa de orión en falso Color. nebular
  • 25. Astrofotografía con telescopio: antes de realizar cualquierfotografía se deben tener en cuenta las características ópticas ymecánicas del telescopio.Telescopio Refractor: utiliza un sistema de lentes convergentesen los que la luz se refracta. La refracción de la luz en la lente delobjetivo hace que los rayos paralelos, procedentes de un objeto enel infinito convergen sobre un punto el plano focal,posteriormente son recogidos por el ocular para formar la imagen. Recorrido de la luz dentro de un telescopio refractor 1) Objetivo 2) Ocular 3) Focuser 4) Rueda de Enfoque DF= Distancia Focal del telescopio, df=distancia focal del ocular.
  • 26. Telescopio Reflector: utiliza dos espejos unoen el extremo del tubo (espejo primario), querefleja la luz y la envía al espejo secundario yeste la envía al ocular.
  • 27. El punto donde se concentra la luz se llama foco y la distancia queviaja la luz desde el objetivo hasta el foco es la distancia o longitudfocal. (relación focal = longitud focal/ apertura). Relación o radio focal: es la relación entre la apertura y lalongitud focal, nos indica la luminosidad del telescopio, unarelación focal pequeña (f/5) ofrece imágenes más brillantes queuna relación focal mayor (f/11). Relaciones focales pequeñas o rápidas: son deseable si sedesea realizar fotografía a objetos grandes y débiles en brillo porque el tiempo de exposición será menor y las imágenes finalesserán más brillante, utilizadas en espacio profundo. Relaciones focales largas: permiten mayores aumentos alobjeto obteniendo detalles tenues, utilizadas en planetaria.
  • 28. Apertura: diámetro del objetivo en refractores y espejo en reflectores. Un telescopio captará más luz y las imágenes finales serán más brillantes, cuando se duplica el diámetro de un telescopio el área que recibe luz se cuadruplica, por tal motivo cuando se incrementa la apertura veremos estrellas más débiles.Magnitud visible en un telescopio dediferentes aperturas: Espejo primario 114 mm 2” de apertura, hasta magnitud 10.9. 4” de apertura, hasta magnitud 12.0. 6”de apertura, hasta magnitud 12.9. 8”de apertura, hasta magnitud 13.5. 16”de apertura, hasta magnitud 14.8. Objetivo simple 20” de apertura, hasta de magnitud 15.5. 50 mm
  • 29. Magnificación: es una relación de la longitud focal del telescopio y de la longitud focal del ocular. Si colocamos un ocular de 10mm en un telescopio de 1000mm de longitud focal, el aumento observado será de 100X. Máximo de aumentos: depende de la apertura del telescopio multiplicada por 2.3.Aumentos recomendados, de 3 a 4 veces el diámetro del objetivo, en pulgadas. ( 6” x 3 = 18X ó 6” x 4 = 24X ) Es decir que el aumento mínimo recomendado para un telescopio de 6” de apertura es de 18 a 24 X.
  • 30. Ventajas de un refractor: Gran nitidez y contraste en las imágenes apreciables en el caso de las planetas y luna, esto se debe a que no hay obstrucción interfiere con el paso de los has luminosos provenientes de un objeto astronómico, como sucede en los reflectores con los soportes del espejos secundarios. Protegidos contra las luces parásitas y necesitan poco mantenimiento. La óptica esta protegida, dentro del tubo evitando así turbulencias de aire del interior del telescopio.
  • 31. La aberración cromática: se produce porque la luz visible no tiene toda la mismalongitud de onda, sino que hay una variación en el rango que va del rojo al violeta.Estas longitudes de onda se comportan de manera distinta al incidir sobre la lenteconvergente, formando un foco no puntual, sino alargado. Esto supone que cuandotratemos de enfocar nos dejaremos siempre fuera de foco los extremos del espectrode luz visible, es decir, los violetas y los rojos. Así, el cromatismo se traduce en unavisión de las estrellas con destellos rojos por un lado y azules por el opuesto.El cromatismo es el principal defecto de los telescopios refractoresacromáticos, a pesar de que por su nombre debería ser lo contrario. Cromatismo. Una lente convergente no enfoca las diversas longitudes de onda de la luz en el mismo punto. Efecto visual del cromatismo.
  • 32. El doblete típico de los refractores acromáticos es el diseñado porFraunhoffer. Se compone de una lente convergente y otra divergente,de vidrios de distintos grados de dispersión que compensan entreambas sus aberraciones cromáticas. Sin embargo, la compensación nose produce en la práctica con mucha exactitud. Se elimina un nivel decromatismo que convierte a estos telescopios en aptos para laobservación visual, pero no para fotografía de larga exposición.
  • 33. Cámaras espacio profundo y planetaria
  • 34. Cámaras CCD, RGB-Monocromatica.Formato FIT (Ideal) Sensor grande, mayor calidad. Mayor sensibilidad y mejor tratamiento delruido. Generalmente son refrigeradas. Ideal para acoplar filtros. Mayormente utilizadas en cielo profundo,(galaxias, nebulosas, cúmulos, y objetos debajo brillo). Astrometrias, fotometrías yestrellas dobles. Es necesario el uso de PC para manejo yconfiguración.Modo de uso: Foco Primario.
  • 35. Cámaras réflex, RGB.Formato RAW . Mayormente utilizadas en cielo profundo (galaxias, nebulosas, cúmulos y objetos de bajo brillo). Permite utilizar objetivos de distintas relaciones y distancias focales. Sensibles a ruido no vienen refrigeradas. Dificultad para acoplar filtros. Poseen Sensores grandes por “poco” dinero. No es elemental el uso de PC. Hay que modificarlas (retirar el filtro IR) para obtener imágenes de nebulosas.Modo de uso: Foco Primario-Piggy back- sobre trípode.
  • 36. Cámaras WebFormato AVI-JPEG Mayormente utilizadas en planetaria (Sol, luna, Júpiter, Saturno, Marte, mercurio, Venus y objetos brillantes). Las webcam se pueden modificar para hacer larga exposición (espacio profundo). Los modelos más conocidos Philips Toucam y SPC900. Celestron Nextimage posee el mismo chip CCD.Modo de uso: Foco Primario - Afocal.
  • 37. Monturas para astrofotografía y observaciones: Fundamental motorizada como mínimo en ascensión recta (montura ecuatorial). precisión en los comandos Ar y De. Estable y robusta ante condiciones externas del medio ambiente. Elemental la alineación polar para seguimientos prolongados, la puesta en estación debe ser lo más precisa, más que para visual (utilizar el buscador de la polar), aplicar método de la deriva. Balanceado el equipo (Tele+Camara+Buscador…). No tocar tubo ni ninguna parte óptica y mecánica del telescopio durante la sesión. Evitar transitar cerca de el y luces parasitas.
  • 38. Para alinear eleje de lamontura debeapuntar aPolarisHemisferionorte y aSigma octanoHemisferiosur.
  • 39. El brillo de los objetos astronómicos se expresamediante la magnitud aparente, una escala en laque cada unidad es una diferencia de 2,5 vecesrespecto a la siguiente. Los cuerpos más luminosostienen magnitud por medio de estas características;Grandes y luminosos (Sol, Luna).Grandes y débiles (nebulosas).Pequeños y luminosos (planetas).Pequeños y débiles (galaxias). aparentes negativas
  • 40. Los objetos astronómicos presentan una serie de características particulares: Se encuentran en movimiento aparente constante, (aproximadamente 15º / hora). Este movimiento es debido a la rotación terrestre y se hace necesario para fotografiar objetos débiles, exposiciones largas, un sistema de seguimiento (montura ecuatorial). Los objetos celestes que poseen un movimiento propio observable a simple vista: La luna: su movimiento es de 0.5º por hora (su diámetro aparente), apreciable a simple vista en horas, con el telescopio se distingue en segundos a minutos. Meteoros: de segundos o fracciones de segundos de duración.
  • 41. Asteróides y cometas: depende de su distancia real a la tierra yvelocidad radial a simple vista se Solamente se distingue el másbrillante, Vesta, siendo necesario días o semanas para detectar sumovimiento entre el fondo estelar.Planetas: se percibe en días, en el caso de los Planetas Interiores,como Mercurio se percibe en días. En los planetas externos esnecesario semanas.La medición del tamaño angular de los objetosastronómicos se realiza en grados, minutos de Arco ysegundos de Arco.
  • 42. Tiempos de exposiciónpara cielo profundo: Varia según el tipo de objeto (Magnitud, Tamaño angular). Usualmente, el límite depende del equipo y las condiciones del cielo presentes en la zona. Recomendable usar varias tomas cortas que una sola toma muy larga (relación señal ruido). La temperatura afecta los tiempos de exposición, tendiendo a reducirse con altas temperaturas.
  • 43. Enfoque en astrofotografía El paradigma del enfoque, métodos: a “ojo” mirando a través del visor de la cámara, utilizar una máscara de Hartmann. utilizar un ordenador portátil, robofocus, software de la cámara (normalmente sólo en CCD) El enfoque se complica al reducir la relación focal. El enfoque varia según la temperatura presente a lo largo de la noche.
  • 44. La relación focal indica la “rapidez de un telescopio”.Se calcula dividiendo la longitud focal por la apertura del mismo.Aumentos del telescopio es igual a la distancia focal del objetivo /Distancia focal del ocular.Para planetaria tendremos que buscar relaciones focales largas(igual o mayores que f/7).Para cielo profundo utilizar relaciones focales cortas (igual omenores que f/6).
  • 45. Características Planetaria Espacio ProfundoFocales Largas CortasTipo de cámara CCD, Réflex, Digitales de CCD, Réflex, serie, Webcam. Webcam(Modificadas)Tipo de Captura Video ImágenesTiempo deCaptura 5 Seg. Mini. Varia de acuerdo a 120 Seg Max. Magnitud y tamaño angular del objetoTipo de Seguimiento Manual/Motorizado En Motorizado en A.R y DE A.R.Telescopio Refractor Reflector
  • 46. FinPrimera Parte
  • 47. Las cámaras digitales Las cámarasdigitales han supuesto unaauténtica revoluciónastrofotografía amateur,reemplazado a las cámarasanalógicas. Es una tecnologíabasada en los avances ydescubrimientos electrónicos einformáticos.Los antecedentes de la fotografíadigital se inician con los sensores CCD,que empezaron a utilizarse en losobservatorios astronómicos a principios Sensor CCDde 1980.
  • 48. Principio de captura de las imágenes digitales:Las Cámaras digitales cuentan con un sensor matricial encolor, en las que se pueden diferenciar cuatro categorías:i. Cámaras tipo compacta, de objetivo no intercambiable.ii. Cámaras tipo Réflex (DSLR) para aficionados de objetivo intercambiable.i. Réflex para profesionales (formatos 24x36 y mayores) (Alto costo).ii. Respaldos digitales para cámaras de medio y gran Formato (Alto costo).
  • 49. Técnica: Campo AmplioRequerimiento mínimo: Cámara Digital que permita ajustar valores como el ISO y el tiempo de exposición no menor a 5 segundos. Un trípode o una base estable para apoyar la cámara.
  • 50. Cámara Réflex y digitales compactas Cualquier cámara puede ser utilizada en astrofotografía aunque la más adecuada y con más posibilidades es una réflex. Las cámaras digitales presentan características interesantes. Su dificultad radica en la imposibilidad de realizar exposiciones largas.
  • 51. Los objetos y fenómenos astronómicos que se pueden captar son:Sol y Luna. Sobre todo el interés estético aumenta cuando estánsituados a baja altura sobre el horizonte. Lo ideal es fotografiarlos a las horas crepusculares, cuando en cielo muestra una degradación de colores hasta el horizonte.Peter cruz-Camara digital Cannon/f5.6- 1segundo
  • 52. Trazos de estrellas. a partir del tiempo límite comenzarán a mostrarsemovidas. La forma de esta trayectoria cambiará según su orientación en elcielo y su longitud será directamente proporcional al tiempo de exposición.También mostrarán colores, que dependen de la temperatura superficial delas estrellas: las más frías de color rojizo y las más calientes, azuladas. Polo celeste norte celeste, “túnel de estrellas”, rotación del cielo en torno a este Punto la Polaris Josch Hambsch 11 horas de Expo- Namibia.
  • 53. Constelaciones. Con el tiempo de exposición límite se veránpuntuales, como a simple vista, aunque se puede prolongar unossegundos más para captar más estrellas, sin que las imágenesestelares se deformen. Constelación: Orión, Can mayor. Peter Cruz-Camara Cannon- 20 minutos Expo-F 2.8
  • 54. Paso de meteoros, paso de satélites artificiales. Conviene utilizarobjetivos muy luminosos y gran angulares. Los meteoros pueden ser de tipoesporádico, que aparecen de manera imprevista o en “lluvias de estrellas”anuales, lo que se observa es el rastro luminoso de una partícula sólida quepenetra la atmosfera.
  • 55. Cometas: sus colas pueden llegar a decenas de grados. Sinembargo, la mayoría de las veces son invisibles a simple vista Cometa Mc Naught. 30 segundos, ISO 800. La cola es de unos 25 grados, equivalente a 50 lunas llenas.
  • 56. Algunas características y problemas de la fotografía nocturna:En fotografía nocturna de larga exposición, el primer problema queencontramos es la ínfima cantidad de luz ambiental de que disponemos, esto losolucionaremos con una larga exposición que puede tener una duración deminutos a varias horas.FRAME; Se trata de cada una de las tomas o fotos. Al contrario de lo que sepuede pensar, ISO elevados en el caso de las cámaras digitales, ya que elgrano o el ruido según casos, serían demasiado elevados. Usaremos valores deISO entre 100 y 400, teniendo en cuenta que en largas exposiciones digitales elruido aumenta a medida en exposiciones largas.El objetivo que usemos puede ser cualquiera, aunque lo más habitual es el usode un gran angular tan luminoso como sea posible (f:4 como mínimo) y de lamayor calidad posible, ya que en la oscuridad las luces parásitas sonabundantes y pueden arruinar la foto.
  • 57. DARKFRAME; Se trata de una toma o foto (es lo mismo) pero conel objetivo tapado de manera lo único que saldrá en la foto será elruido electrónico. El propósito es después usar estos DARKS para"restarlos" a las fotos durante el apilado eliminando esta anomalía.FLAT: se trata de una foto del mismo tiempo y ajustes que letoma a un objeto celeste pero apuntando a una pared blancauniformemente iluminada, para determinar si en el lente haysuciedad ,si es así, se identifica y se excluye de la foto en elapilado.
  • 58. CALIBRADO; Proceso por medio del cual le "restamos" a nuestrasfotos de larga exposición el ruido electrónico o la suciedad denuestros lentes o sensores electrónicos.También se eliminan los hot pixel que son pixeles defectuosos.También están los dead pixel que, por el contrario son pixelesapagados y no funcionales (defecto de fabricación del chipfotosensible).APILADO; Promediado de muchas imágenes de un objeto a losfines de establecer estadísticamente que es un detalle real y cual esuna anomalía. Al final quedan imágenes de muchísima calidad yque revelan detalles ocultos en los cuadros individuales que seapilaron.