Conrado Serodio - Astrofotografia amadora em alta resolução
Meus registros fotográficos de planetas , da Lua e de objetos de céu profundo (DSOs) , desde o inicio desta minha atividade em Dez 2010. Compartilho também para discussão, resenhas e artigos interessantes sobre Astronomia e técnicas da área.
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quinta-feira, 25 de setembro de 2014
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
domingo, 2 de setembro de 2012
Jupiter ao amanhecer de 02 Setembro 2012
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.
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