segunda-feira, 15 de maio de 2017

Astrofotografia Amadora - Parte III (Erros e Soluções)

Em continuidade à nossa série sobre astrofotografia amadora, abordaremos alguns termos interessantes para esta prática.

Motorização / autoguiagem

O telescópio é um instrumento capaz de revelar detalhes de objetos que estão muito distantes, há séculos é utilizado pelo homem para observar o Universo, contudo, ao usá-lo o movimento de rotação da Terra torna-se mais evidente devido à ampliação e, em astrofotografia, isto representa um problema porque as estrelas deixam de ser pontos de luz e aparecem como traços nas imagens.
Foto realizada com telescópio sem motorização, sendo 45 segundos de exposição.
Para suprir este problema instalamos um motor no eixo de Ascensão Reta (AR) da montagem equatorial, este motor será responsável em reproduzir a velocidade de rotação da Terra. No entanto, mesmo com motorização, podem ocorrer falhas no acompanhamento devido a erros de alinhamento polar da montagem ou imprecisão mecânica do conjunto, estas variáveis irão impor limitações ao tempo de exposição máximo possível, caso contrário produzirá o seguinte resultado:
Imagem com erro de acompanhamento.
Imagem sem erro de acompanhamento.
Tempo de Exposição

Tendo em mãos uma câmera capaz de fazer longas exposições, o tempo de cada foto (também chamada de frame) será determinado por dois fatores: 1) a qualidade do seu acompanhamento sideral provido pela montagem equatorial e 2) a qualidade do céu (seeing) do seu local .

Imagens com pouco tempo de exposição revelam menos detalhes, compare a foto anterior cuja exposição foi de 45 segundos em ISO800 com esta abaixo de 300s em ISO800:

ISO

De forma simplificada podemos dizer que ISO é a configuração de sensibilidade da câmera, quanto maior este valor, mais sensível estará a câmera. Em astrofotografia comumente utilizamos valores elevados para o ISO porque fazemos imagens de objetos muito débeis, no entanto, devemos ser cautelosos em relação a este parâmetro porque ISOs elevados também geram mais ruído nas imagens degradando-as.

Veja abaixo um comparativo com o mesmo equipamento, o mesmo alvo, mesma exposição, contudo com diferentes valores de ISO:
ISO400
ISO800
ISO1600
Aberração Cromática (AC)

Geralmente este tipo de aberração ocorre em refratores porque ao refratar a luz a objetiva não focaliza todos comprimentos da luz no mesmo ponto, consequentemente as estrelas nas imagens aparecem com halos coloridos. Por isso telescópios refratores apocromáticos são os mais indicados para praticar astrofotografia, porque possuem ótica melhor corrigida evitando este tipo de aberração; o problema deste tipo de telescópio é o preço.
Imagem feita com teleobjetiva que age como um telescópio refrator.
Para evitar a aberração cromática existem filtros que bloqueiam os comprimentos de onda que não foram bem focados (geralmente o azul), contudo haverão perdas de sinal.

Curvatura de Campo

Este tipo de aberração é bem comum em quase todos os sistemas óticos acessíveis ao astrofotógrafo amador, entretanto utilizamos corretores capazes de eliminar/minimizar os seus efeitos em nossas fotos. Em refratores utilizamos aplanadores de campo (field flatteners) e em refletores é utilizado o corretor de coma (coma corrector). É importante salientar que se deve observar o corretor adequado ao seu tipo de telescópio, principalmente levando-se em conta a relação focal (F/D, ou simplesmente F, que é igual à divisão da distância focal pela abertura). Um corretor inadequado não ajudará muito. Exemplo: field flattener destinado a refratores acima de F7 instalado em um instrumento F5.
Exemplo de curvatura de campo em refratores.
Exemplo de coma em refletores.
Finalizando...

É muito importante saber identificar corretamente qual defeito está acontecendo nas suas fotos para poder tratá-lo da forma correta, apesar que alguns deles são similares, é importante lembrar o seguinte:
  • estrelas alongadas em toda a foto: erro de acompanhamento;
  • estrelas deformadas nos cantos em direção ao centro: curvatura de campo;
  • estrelas em forma de pequenos cometas nos cantos: coma;
  • estrelas com halos coloridos em toda a foto: aberração cromática;
  • estrelas pontuais em toda a foto e sem halos = EXCELENTE ASTROFOTO!

Além destes possíveis erros, também podem ocorrer reflexos (devido a revestimento anti-reflexo de má qualidade em algum elemento ótico presente no eixo de luz); estrelas deformadas também podem indicar descolimação (neste caso seria necessário realizar um star test); ruídos (inerentes ao tipo de sensor e câmera utilizados); saturação (excesso de exposição); poluição luminosa (inerente ao local); seeing ruim (nuvens, ventos, umidade elevada).

Tudo isto está sendo abordado aqui no blog porque, mesmo que aparentemente estes erros não afetem a imagem, sempre haverá perda de resolução e os detalhes mais finos das nebulosas e galáxias serão perdidos. Uma boa astrofoto é capaz de revelar os detalhes mais finos possíveis e para isso tudo deve trabalhar em sintonia.

No próximo tópico finalizarei esta série sobre astrofotografia amadora. Possivelmente após esta série teremos um tutorial sobre auto-guiagem atendendo a pedidos.


Abraço!

segunda-feira, 8 de maio de 2017

Astrofotografia Amadora - Parte II (Equipamentos)


Nesta continuação do tópico anterior irei discorrer agora sobre vários termos utilizados na Astrofotografia Amadora e as razões que motivam o uso de alguns equipamentos nesta área. Quando iniciei nesta prática eu não encontrei qualquer tipo de material que explicasse (e mostrasse) o papel de cada equipamento durante o processo e como identificar erros nas minhas imagens produzidas. 

A curva de aprendizado para mim seguiu paulatinamente, cada novo passo baseou-se no entendimento sobre o papel dos instrumentos e, à medida que eu conseguia comprar o que precisava, podia acompanhar ao longo do tempo a evolução das minhas fotos. Este processo de aprendizagem para mim se deu solitariamente pesquisando no pouco material que havia disponível na língua portuguesa e fontes em inglês.

Como sabem, sou praticante de basicamente um tipo de astrofotografia: objetos de céu profundo (deep sky objects). Embora no início eu tenha praticado astrofotografia planetária com uma webcam e também eventualmente eu faça registros solares e lunares, hoje o meu conjunto de equipamentos baseia-se prioritariamente neste tipo de astrofotografia. Portanto a minha experiência predominante é nesta área e o nosso guia será voltado a este segmento.

O conjunto de equipamentos necessários (comumente chamado de setup) para fazer fotos do céu profundo consiste basicamente em:

*Telescópio principal: instrumento de boa qualidade ótica e rápido (abaixo de F7), cuja função é capturar a luz necessária para formar as imagens;

*Montagem equatorial: equipamento necessário para compensar o movimento de rotação da Terra, uma montagem equatorial para astrofotografia deve ser precisa e robusta; 

*Câmera DSLR: câmera capaz de fazer longa exposição e alta sensibilidade em ambientes com pouca luz;

*Conjunto de autoguiagem: equipamento necessário para fazer correções finas em tempo real durante o acompanhamento sideral;

*Corretor/Aplanador: acessório necessário para corrigir a ótica do telescópio principal, em refratores (foto) utiliza-se um aplanador de campo (field flattener), em refletores é utilizador o corretor de coma (coma corrector), e alguns tipos de telescópio dispensam este acessório, exemplo dos Ritchey–Chrétien;

*Laser verde (buscadora): acessório cuja finalidade é facilitar o apontamento do telescópio na direção do alvo a ser fotografado.

Opcionalmente ainda podemos ter: filtros; roda de filtros; máscaras de foco; no-break; removedores de orvalho; estabilizadores de tripé etc.

Esta série de publicações terá apenas mais duas partes, sendo que na próxima serão abordados os seguintes temas: motorização/autoguiagem, tempo de exposição, ISO, aberração cromática e curvatura de campo. A última será sobre processamento de imagens.


Até a próxima!