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quinta-feira, 25 de setembro de 2014

Aperfeiçoando o registro em RGB

Depois de algum tempo aprendendo e aperfeiçoando as técnicas de captação em canais separados, alguns registros mais interessantes com a QHY5L II mono. Saturno, em 16 Jun 2014, em LRGB.

terça-feira, 23 de abril de 2013

Primeiros ensaios de captação e processamento em canais LRGB, com a camera QHY5L mono

sábado, 20 de outubro de 2012

Astrofotografia para não-astrofotógrafos...


NOÇÕES DE ASTROFOTOGRAFIA PARA NÃO-ASTROFOTÓGRAFOS

(Um pequeno e despretensioso post sobre o assunto)


Foto de Saturno, feita com um CCD dedicado.


INTRODUÇÃO :

Vários amigos e familiares, após verem algumas imagens de objetos celestes postadas aqui, ficaram interessados e curiosos em entender como é possível obter imagens fotográficas de qualidade de planetas , da Lua, de nebulosas, galáxias e outros objetos a partir do quintal de nossas casas e sem ter nenhum Hubble à disposição...

Pois bem : o propósito deste post é apenas e exatamente este : dar uma noção geral , para os que apenas admiram estas imagens , de como os astrofotógrafos amadores - entre os quais eu me incluo - conseguem resultados que muitas vezes impressionam pela nitidez, riqueza de detalhes e capturam a beleza de objetos celestes que estão a anos-luz dos nossos postos de observação caseiros..

Este texto não tem portanto o menor objetivo de ser um post exclusivamente técnico, nem aprofundar o assunto embora com o cuidado de buscar não cometer nenhuma “impropriedade” técnica.

Esse pequeno artigo se refere apenas à fotografia digital, que revolucionou a captação de imagens em todas as áreas e, especialmente no campo da Astrofotografia, mudou a história desta atividade e de certa forma tornou-a mais acessível.

1.- A MÁGICA DAS ASTROFOTOS



Na verdade, Astrofotografia não tem nada de mágica, é Física pura...

A “magia” da Astrofotografia reside exatamente no desafio de conseguir captar tênues partículas de luz (ou de onda eletromagnética) que se originaram a milhares – ou milhões de anos-luz dos astros, estrelas e formações , e que estas partículas, uma vez “juntas” , possam ao final resultar em uma imagem na qual nossos olhos visualizem as formas, cores, sombras e detalhes dos belos objetos celestes .

Astrofotografia é “colecionar” fótons !

Complicado ? Nem tanto. Esse é o conceito essencial e dele derivam quase todas as necessidades, equipamentos e técnicas que se utilizam, seja captando ou tratando os “fótons”. Que são eles afinal ? São elementos que se comportam como matéria (partículas) e também como onda eletromagnética, o que inclui...a luz !

O desafio na Astrofotografia é que os “fótons”, que vamos começar a chamar simplesmente de “luz”, que vem dos astros, estrelas e outros objetos no céu são em geral muito tênues, muito “fracos”. São “fracos” tanto pela distância de onde se originam como pelo fato de terem que atravessar a nossa atmosfera. Então, para conseguir formar uma imagem minimamente razoável, é preciso captar uma grande quantidade de fótons individuais de qualidade, ou seja, milhões de partículas “fracas” de luz.  

2.- O CAMINHO DA LUZ

Sem entrar em minúcias técnicas, o que fazemos na Astrofotografia é substituir o nosso olho por um sensor digital (que todas as máquinas fotográficas digitais tem) capaz de captar esses fótons e registrá-los sob a forma de arquivo digital, que será posteriormente tratado.

Para isso, a qualidade ótica do telescópio assim como do equipamento fotográfico , especialmente qualidade e característica do sensor, são fundamentais.

Bem, como a “luz” que chega ao sensor da máquina é muito fraca, a única forma de conseguir formar uma imagem definida é “empilhar” incontáveis fótons “iguais” que vem do mesmo ponto e chegando no mesmo lugar do sensor da máquina.

Como se faz isso ? Simplificadamente , “tirando” uma grande quantidade de fotos . Com essa técnica, conseguimos melhorar a relação sinal/ruido, para que esses fótons se sobreponham e consigam formar uma imagem mais definida.

Quais as técnicas que se usa para isso ?

As mais comuns, dependendo do que vamos fotografar, são :

Captação de “vídeos” curtos , de preferência em alta definição, com centenas ou milhares de frames (ou fotogramas) que na verdade se comportam como se fossem centenas ou milhares de fotos do objeto. Esta técnica é a mais utilizada nas astrofotos de planetas e da Lua,

ou,

Captação de dezenas ou centenas de fotos de longa exposição, as quais somadas podem chegar ao equivalente a muitas horas de captação, técnica mais utilizada para os chamados Objetos de Céu Profundo (DSOs), como nebulosas, galáxias, aglomerados estelares.

Que equipamentos se utiliza para captar as imagens ?

Foto : camera DSLR Canon acoplada ao telescópio



No mundo dos equipamentos digitais, há inúmeras possibilidades, dependendo do nosso objetivo, do nível de qualidade final que desejamos e do nosso orçamento....

Para ficar nas mais conhecidas nesse meio, essas possibilidades variam desde as máquinas digitais compactas, daquelas que usamos para fotografar no dia a dia até os chamados CCDs dedicados, que em síntese são sensores de luz de altíssima definição.

As máquinas digitais “comuns” logicamente também tem um sensor, só que mais simples e mais baratos. Qual a diferença básica ? Além da qualidade e preço, os sensores das maquinas comuns são compostos por “caixinhas de registro de luz” (sensores individuais que compõe a placa sensora) grandes e que não conseguem captar toda a complexidade dos tons e subtons . Para não deixar um “vazio” entre o que elas não conseguem ler, elas interpolam o tom/cor (freqüência) mais próximo entre cada ponto . No outro extremo, os CCDs dedicados captam quase todas essas nuances . A diferença ? Fidelidade com o objeto real...

Numa lista muito simplificada, podemos incluir :

- Máquinas compactas com boa definição e capacidade de filmar em HD;

- Algumas webcams (sim !) específicas, com bons sensores

- Máquinas fotográficas digitais semi-profissionais ou profissionais (Canon, Nikon, etc)

- Máquinas fotográficas especiais para astrofotografia,

- CCDs e CMOS dedicados;

Fotos :
Primeira : Camera DSLR Canon T3i e acessórios / adaptadores para astrofotografia
Segunda : webcam SPC880 capaz de realizar bons registros astrofotográficos de planetas
Terceira : CCD IS DBK 31AU dedicado, especial para astrofotos planetárias de alta definição








Como “juntamos” esses milhões de fótons para ter a imagem final ?

Depois de termos filmado ou captado fotos de longa exposição, temos que “juntá-los” ou “empilhá-los” de forma ordenada, para que , da soma/sobreposição e tratamento, resulte a imagem que queremos ter (e não um amontado de pontos luminosos)

Para isso, há inúmeros softwares específicos, que vão desde aqueles que se encontram gratuitamente na Internet, desenvolvidos por astrofotógrafos (Registax e DSS por exemplo) até os mais sofisticados e caros (AstroArt, MaxinDL e outros)

Foto : tela do Registax 6 - software específico para empilhamento e tratamento de imagens astronomicas



O que estes softwares fazem ? Em síntese, numa velocidade e eficiência maior do que a nossa, eles lêem cada fotograma, milhares deles e permitem :

- Verificar, “classificar” e otimizar os melhores e os piores

- Identificar fotogramas que estão desalinhados demais em relação à média/maioria.

- “Juntar” ou seja sobrepor todos os fotogramas, somando então todos os fótons que foram registrados e ao final formarem a imagem.

- “Tratar” por meio de algoritmos complexos as diversas “camadas” que compõe a imagem, de forma que os pixels então ordenados possam ser ressaltados ou atenuados.

Uma vez obtida a imagem final dos “frames” empilhados e tratados, podem ser utilizados também outros softwares de pós-processamento, visando aprimorar os ajustes, equilibrar cores, luminosidade, limpar “ruídos” da imagem produzidos na captação e outras técnicas para extrair daquele conjunto de pixels a imagem mais próxima possível do real. Mas, como uma regra “ética” de ouro entre os astrofotógrafos, amadores ou profissionais , não se “cria” nada, apenas se ressalta ou atenua o que foi de fato captado. No mundo do “Photoshop” em que cria falsas imagens, qualquer “criação” na Astrofotografia é considerada um verdadeiro e indigno sacrilégio....

Comentários complementares

1.- Condição de Observação (seeing)

A Astrofotografia não depende apenas da adequação e qualidade do telescópio, do equipamento fotográfico de captação, do processamento e da habilidade do astrofotógrafo.

Um item decisivo (além dos acima) para uma astrofoto de qualidade é a....condição de observação (chamada usualmente de seeing), onde inúmeros fatores interferem, muitos deles “invisíveis”.

Entre os fatores que determinam um seeing favorável ou não estão : correntes de convecção próximas ao local de observação (turbulência do ar em razão de variações de temperatura, de acidentes geográficos, proximidade de água, arvores, tipo do solo, etc), umidade e estabilidade da atmosfera, inclusive nas altas camadas, poluição da atmosfera, de qualquer origem, estabilidade de temperatura e ....poluição luminosa...Existem escalas técnicas para referenciar o seeing

O conceito de “poluição luminosa” é facilmente percebido : quando estamos em um centro urbano ou próximo dele, quase não enxergamos os objetos celestes ; ao nos afastarmos para locais no campo ou em fazendas, onde há pouca ou nenhuma iluminação, conseguimos admirar o espetáculo que os céus nos proporcionam e isso não é apenas devido à “ausência de poluição do ar” mas na mesma proporção pela ausência de Poluição Luminosa (chamada de PL).

Na observação astronomia e na astrofotografia, este conjunto de fatores são determinantes no que vamos conseguir observar e captar. Uma noite com os céus aparentemente “límpidos” nem sempre é uma noite favorável para essa atividade. Um céu com turbulência atmosférica (muitas vezes “invisível” aos nossos olhos) faz com que o astro, no telescópio ou no equipamento fotográfico, pareça estar em cima de uma “chaleira” de água fervente...

Na prática, isso quer dizer que um mesmo equipamento, um mesmo local, um mesmo astrônomo e um mesmo objeto celeste podem resultar em registros fotográficos totalmente diferentes – melhores ou piores – de uma noite para outra.

Para evitar algumas condições desfavoráveis de seeing, em geral se busca fotografar os objetos quando eles estão mais próximo do ponto mais alto do céu (zênite).

2.- Movimento relativo dos objetos celestes

Sobre tudo o que comentamos antes, vale a pena lembrar um “pequeno” detalhe : nosso Planeta assim como os demais não estão imóveis....O que a olho nu é imperceptível, na observação com um telescópio ou fotografando, é um grande movimento (pela magnificação do equipamento). Um planeta ampliado 200 ou 300 vezes pelo telescópio não fica mais do que 15 ou 20 segundos dentro do campo de visão, mas “passeia” rapidamente pela ocular do telescópio (ou pelo sensor da máquina).

Tanto para observar como para fotografar, é preciso acompanhar este movimento. Via de regra isso é feito através de um sistema de acompanhamento motorizado , nos telescópios um pouco mais sofisticados, que permite que ele acompanhe o astro em sua trajetória aparente no céu. É possível, embora muito mais difícil, fazer este acompanhamento manualmente, movimentando os eixos do telescópio, sempre lembrando que o movimento relativo dos astros se dá em duas direções (dois “eixos”).

COMPARTILHANDO UM PEDAÇO DO UNIVERSO ...

Foto : nebulosa de Órion, fotografada com camera Canon T3i e telescópio refletor ; 30 fotos empilhadas e tratadas no software específico para objetos de céu profundo DSS - Deep Sky Stacker
A Astrofotografia é algo que exige em todas as etapas, aprendizado, dedicação, determinação, e o propósito de qualidade no trabalho. Não há como iniciar e imediatamente conseguir bons resultados. Falando em termos de Brasil, há hoje um grupo consistente de astrofotógrafos amadores que conseguem obter resultados notáveis e que não raro superam os bons trabalhos de astrofotógrafos de outros países, nos quais a disponibilidade e custo de bons equipamentos é incomparavelmente menor.

Estes grupos também evoluem pela permanente colaboração, com a troca de idéias, experiências e técnicas, entre os quais, o Cosmofórum – Forum Brasileiro de Astronomia, que é um dos mais ricos e colaborativos, e do qual tenho o prazer de fazer parte.

Mas, além do desafio e satisfação em buscar obter a cada dia registros melhores, a Astrofotografia permite compartilhar estas imagens, fazendo com que a Astronomia de Observação não seja uma atividade “solitária” mas sim que possa ser dividida com os demais astrônomos amadores e com nossos amigos e nossas famílias.

Ainda assim, nada supera a emoção de observar, numa noite limpa, com os olhos “colados” no telescópio, a beleza e o sentido maior do Universo, onde o ser humano se dá conta de sua verdadeira dimensão.

Abraços e bons céus !

Conrado Serodio - 20 Fev 2012

Notas : Este texto despretensioso , dirigido aos não-astrônomos - é apenas inicial e toda e qualquer colaboração, correção, crítica e complemento será muito bem vinda ! O resumo postado aqui é fruto de um primeiro passo de meu aprendizado de 1 ano e que somente com a inestimável ajuda dos amigos astrônomos amadores me permitiu obter imagens razoáveis de planetas e objetos de céu profundo.

segunda-feira, 8 de outubro de 2012

Jupiter, Ganymede, Europa e Io em 07 Out 2012

Aproveitando o seeing favorável desta noite, um registro em campo maior do planeta e 3 de suas luas.
Newtoniano 254 mm em f/18. 1200 frames com DBK31AU.
Empilhamento e processamento no Registax 6 e Photofiltre

JUPITER em 17 Out 2012 - Inicio do transito de Io sobre o planeta

Aproveitando uma raríssima noite de seeing favorável, um bom registro de Jupiter e Io, começando a projetar sua sombra sobre o planeta.
Agora parece que os céus começam a colaborar um pouco, para uma boa temporada de astrofotos do gigante gasoso...

Abraços

domingo, 2 de setembro de 2012

Jupiter ao amanhecer de 02 Setembro 2012




Com um seeing um pouco mais favorável, registros de Jupiter com o dia quase clareando.
Na foto menor, as luas Io e Europa

terça-feira, 28 de agosto de 2012

Jupiter e transito da GMV em 25 Ago 2012

Com um seeing um pouco desfavorável e quase amanhecendo, meus primeiros registros em 2012 da GMV - Grande Mancha Vermelha - uma tempestade no planeta que já é observada a mais de 300 anos (formação ovalada no hemisfério sul de Jupiter. A atmosfera de Jupiter é extremamente dinâmica e sempre apresenta alterações de interesse para observar e registrar.