Astrofotografia Amadora - Parte I (Introdução)

Há alguns dias eu prometi escrever um breve artigo sobre Astrofotografia Amadora, o difícil é cumprir esta promessa escrevendo brevemente sobre um tema tão rico e complexo.

Uma premissa básica da Astrofotografia é que ela exige equipamentos, diferentemente da Astronomia Observacional que pode ser praticada satisfatoriamente a olho nú. Portanto, logo de cara vemos que se precisa de algum nível de investimento para quem deseja se aventurar na “arte de pegar sereno no escuro com uma câmera”.

Num passado não muito distante a Astrofotografia era considerada um passo após a Astronomia Observacional, vários astrofotógrafos começaram como astrônomos observacionais e depois substituíram os olhos por sensores nos telescópios. Hoje podemos dizer que esta regra não se aplica tão quanto antes, pois muitos já iniciam com o desejo de fotografar; no meu caso eu comecei como observador sistemático em 2.009 e, somente a partir de 2.013, comecei a fotografar os astros.

Inseridos na Astrofotografia existem vários segmentos, cada qual exigindo equipamentos especializados para aquele determinado tipo de registro, isto nos compele dizer que não há um conjunto instrumental capaz de fazer todos os tipos de astrofotografias possíveis, exceto que se faça algo bem genérico e sem qualidade.

A fim de ilustrar o que fora dito no parágrafo anterior, vou citar uma dúvida recorrente: Por que não existem fotos de Júpiter no meu portfólio? Respondo que não existem porque o meu equipamento é especializado em objetos do céu profundo (i.e. objetos que estão fora do Sistema Solar). 

Logo abaixo vou citar as diferenças.

Tipos de Astrofotografia:

• Câmera Fixa: exige câmera capaz de fazer exposições de longa duração; objetiva; tripé e controle remoto (opcional);
• Imagem Planetária com webcam: exige telescópio (motorizado ou não); webcam adaptada e notebook;
• Imagem Planetária de Alta Resolução: exige telescópio motorizado com abertura acima de 8”; câmera dedicada de alta sensibilidade e velocidade; notebook de alto desempenho; filtros; lente barlow e/ou similares;
• Céu Profundo Grande Angular: exige câmera capaz de fazer exposições de longa duração; objetiva grande angular ou similar; base motorizada e controle remoto (opcional);
• Céu Profundo: exige câmera capaz de fazer exposições de longa duração (de preferência com refrigeração); telescópio com boa qualidade ótica; montagem equatorial motorizada; sistema de autoguiagem; notebook; filtros e corretores óticos (quando exigido);
• Astrofotografia Solar: telescópio solar ou telescópio comum com filtro solar (motorizado ou não); câmera (webcam, DSLR, dedicada);
• Astrofotografia Lunar: telescópio (motorizado ou não); câmera (webcam, DSLR, dedicada); filtros (opcionais); barlow e/ou similar (opcional).

Obviamente podem haver técnicas que não estão listadas aqui, mas estas são as mais comuns. 

A diferença fundamental entre a Astronomia Observacional e a Astrofotografia é a tolerância quanto ao nível de precisão dos instrumentos, isto porque um instrumento que entrega imagens agradáveis ao olho humano pode não ser tão bom para fotografar. Um equipamento desenvolvido para Astrofotografia dificilmente é usado para observação visual, não sendo restrito, pois na verdade é pouco comum.

Para que este artigo não fique muito longo, irei continuar no próximo tópico ilustrando com imagens as experiências que obtive desde 2.013 e como os equipamentos afetaram o meu trabalho (e o meu bolso – rsrs).

Abraços!

Astrofotografando com uma DSLR Refrigerada

A imagem de hoje é muito especial para mim, porque ela materializa todo o meu esforço empregado em estudo e pesquisa para conseguir desenvolver o projeto de resfriamento de uma câmera fotográfica digital. É o símbolo de uma conquista e o marco de uma vitória, afinal, é uma modificação bastante intrusiva e arriscada de se fazer, são inúmeros detalhes que podem condenar a câmera definitivamente.

Na noite passada aproveitei o céu limpo para enfim colocar a Friday para trabalhar, ela não decepcionou e, apesar do seeing não ser o mais perfeito, a imagem produzida foi a mais linda que já fiz.

Quem acompanha o meu trabalho sabe que o meu sistema de aferição de qualidade instrumental faz uso dos fótons emitidos por uma fonte distante a aproximadamente 10.000 anos-luz da Terra, apenas assim é possível atestar a sua qualidade (brincadeira gente!). Enfim, usei o meu alvo preferido: Grande Nebulosa Carina - NGC 3372 (sim, ela está a aprox. 10.000 anos-luz da Terra).

Justifico que opto em utilizar este objeto como parâmetro porque o tenho registrado desde o ano de 2.013 quando fiz os meus primeiros ensaios astrofotográficos e, desde então, já o refiz com vários equipamentos distintos, então conheço bem o alvo a ser fotografado.

Enfim, vamos à imagem!

Este é o resultado do empilhamento de 20 quadros com 300 segundos de exposição em ISO1600 com o sensor resfriado aproximadamente 20⁰C abaixo do normal (1,7 horas de exposição).

Resolução: 1250xx822px

Um detalhe interessante sobre esta captura é que não foram tomados frames de calibração (flats, bias e darks) fundamentais para uma captura de céu profundo, portanto foram empilhados apenas light frames! Isto demonstra o quanto a câmera ofereceu boa performance. Notei que uns flats seriam interessantes na próxima captura descartando a utilidade dos bias e darks.

Outro ponto atraente desta captura foi o processamento, não fiz NENHUM tratamento de ruído, isso mesmo: NENHUM. Apenas ajustei brilho, cores e contraste.

Para efeitos de comparação, segue abaixo o mesmo objeto, com o mesmo telescópio, no mesmo local e a mesma câmera (antes da modificação), no entanto, foi necessário quase 3 vezes o tempo de exposição da captura anterior (4,4 horas de exposição + flats, bias e darks), além de horas de processamento para combater o ruído.

Resolução: 1250xx822px

Recomendo que acessem as imagens com resolução total e assim comparem a diferença:

Nebulosa Carina (alta resolução) resfriada 

Nebulosa Carina (alta resolução)

Até o próximo trabalho...
Abraços!

Dia de Campo - Primeiros Testes com uma DSLR Refrigerada

A Astrofotografia Amadora é sempre um desafio, principalmente quando você não dispõe dos recursos de um milionário. Diferentemente da astronomia observacional, a astrofotografia exige mais precisão do equipamento e, por consequência, quanto mais preciso mais caro é. Logo farei um tópico exclusivamente sobre este assunto aqui no blog.

Hoje o assunto é sobre os primeiros resultados obtidos na noite passada (15/04/17) com a Friday (é o nome da minha câmera resfriada - entendedores irão pegar a referência). A astrofotografia digital é um duelo constante entre sinal e ruído, tanto que nos fóruns internacionais tratamos o assunto pela sigla SNR (signal noise ratio); o objetivo é aumentar o sinal e reduzir o ruído, isto garante mais qualidade à astrofoto.

O preâmbulo acima foi necessário para explicar o motivo pelo qual eu desmantelei uma câmera fotográfica digital profissional, transformando-a num equipamento mais adequado à fotografia de longaaaaa exposição. Tudo isso para melhorar a relação SNR das minhas imagens do Universo.

Antes da Friday ir à campo eu precisei corrigir algumas falhas do projeto, pois os leds dos reguladores de tensão e do termostato estavam contaminando a exposição, devido a isto os dark frames não ficavam perfeitamente darks. O problema foi resolvido, apesar de ter sido necessário desmontar praticamente tudo apenas para corrigir isso.

Ontem foi o primeiro dia de campo da Friday, precisei superar alguns problemas que surgiram na hora errada também, como o mal contato dos conectores de uma fonte chaveada que comprei e a reconfiguração do balanceamento do telescópio na montagem com a engordada que a câmera sofreu, mas no final tudo deu certo e a Friday pôde demonstrar todo o seu potencial.

Friday acoplada a um telescópio Orion ED80.

Antes de mais nada, deixo aqui a nova comparação dos darks frames:

Comparação dos darks frames exposição de 300s em ISO800.

Agora vamos aos light frames! Como sempre, usei a minha régua cósmica: Grande Nebulosa Carina (NGC3372).

Exposição de 300s ISO400.

Exposição de 300s ISO800.

Exposição de 300s ISO1600.

Todos as imagens aqui apresentadas estão sem qualquer edição, ou seja, estão da forma como saíram da máquina, sofreram apenas uma redução da resolução para poderem ser publicadas no blog - os arquivos originais possuem resolução de 4272 x 2848 pixels e tamanho de aproximadamente 17Mb.

Por fim, publico aqui um comparativo com um zoom na região central da imagem para demonstrar claramente o que o resfriamento fez de fato:

Como é possível perceber nesta última imagem (apesar da compressão do gif) o resfriamento correspondeu muito bem ao esperado, pois, além de eliminar os hot pixels da imagem, também atenuou o granulado do fundo, deixando-o mais uniforme e escuro.

É nesta hora que pessoas que não dispõem de recursos volumosos para investir neste adorável hobby entram para a festa. Uma câmera comercial com as possibilidades da Friday custam acima de R$ 5.000,00!

Enfim, a FRIDAY É UM SUCESSO!