Antonio Carretero Peña Curso Iniciación Astrofotografía AAM Mayo-Junio 2016
1
ORDEN RECOMENDADO PARA LECTURA LECTURA DE LIBROS 1 Mira al cielo. Está lleno de estrellas (AAM, general, práctico, no solo astrofotografía) 2 Astrofotografía de paisaje (práctico, estética, paisaje, gran campo) 3 El fotógrafo en la noche (práctico, artístico, light painting, gran campo) 4 Astrofotografía con cámaras réflex digitales (cielo profundo) 5 Astrofotografía (general de astrofotograf astrofotografía, ía, libro de consulta, lenguaje complejo)
2
ORDEN RECOMENDADO PARA LECTURA LECTURA DE LIBROS 1 Mira al cielo. Está lleno de estrellas (AAM, general, práctico, no solo astrofotografía) 2 Astrofotografía de paisaje (práctico, estética, paisaje, gran campo) 3 El fotógrafo en la noche (práctico, artístico, light painting, gran campo) 4 Astrofotografía con cámaras réflex digitales (cielo profundo) 5 Astrofotografía (general de astrofotograf astrofotografía, ía, libro de consulta, lenguaje complejo)
2
“Astrofotografía de paisaje” Manel Soria & Roger Eritja. 2015
3
4
2 Los habitantes del cielo Propone dedicar sesiones a cada constelación para familiarizarse con ellas Se cuentan anécdotas de la mitología griega 3 Stellarium y otros planetarios (Mobile Observatory: para móvil) Usar un planetario requiere conexión a PC Facilita desplazamiento por el cielo si no se conoce bien
5
6
Reflejos de estrellas en el agua 7
4 El material Web de análisis de cámaras: DXOLabs Datos de las fotos del libro para cámaras full frame Recomendaciones: Samyang 14mm f/2,8 Nikon AFS14-28 f/2,8 Canon 16-35 f/4 IS 14mm --------- 1 X mm ---------- 1/1,6 x= 8,75 → 9mm Hay que bajar a 9mm para tener mismo campo que un 14mm full frame X mm ---------- 1,6 x=22,4 Un 14 mm full frame supone un 22,4 de APS-C por el efecto zoom 8
Trípodes: colgar un peso desde el centro del trípode le da estabilidad cuanto más bajas las patas más estable Intervalómetros: Internet: cables quebradizos con el frío . Llevar repuestos lista de equipos para salidas: GPS, frontales LED, brújulas, punteros láser, baterías, pilas, ropa de abrigo, bebidas calientes…
9
5 Técnica fotográfica Raw, Modo B, Modo manual, cable disparador o inhalámbrico, SRGB (visualización en pantalla) o Adobe RGB (impresión), 4000k (no importante), Modos de reducción de vibraciones, Nivel electrónico: útil para paisajes Métodos de enfoque: Durante el día al infinito con el autofoco y recordando, marcando o fijando con cinta adhesiva esa posición para la noche Enfocar a una luz artificial lejana Live view a máxima ampliación de la pantalla Autofoco sobre linterna de un compañero y desactivación del autofoco después del ajuste 10
Exposición correcta Vía Láctea: 30 sg ; f/2,8 ; ISO 3200 o reciprocidad Luz zodiacal: 60 sg ; f/2,8 ; ISO 3200 o reciprocidad Luna: variable empezar con 30 sg ; f/2,8 ; ISO 400 Cerrar un paso el diafragma supone doblar el tiempo de exposición Cerrar mucho: patrones de difracción Doblar la sensibilidad supone reducir el tiempo de exposición a la mitad Aumentar mucho la sensibilidad: ruido
11
TABLA DE EXPOSICIONES PARA NO TENER TRAZAS EJEMPLO: Cámara con factor de recorte 1,5 ; 24mm ; f2,8 ; ISO 400 → 240 sg exposicion
Zona blanca: se verán trazas Corrección full frame: 24mm x 1,5 = 36mm 12
Para captar más luz y no tener trazas: a) Stacking b) Montura ecuatorial que siga las estrellas PERO ENTONCES EL PAISAJE TERRESTRE SALDRÁ MOVIDO (ASTROFOTOGRAFÍA DE PAISAJE)
13
Para hacer trazas: aumentar el tiempo de exposición Para reducir el ruido (de luminancia y de color): modo de reducción de ruido de alta sensibilidad modo de reducción de ruido de larga exposición (equivale a un dark: se deja desactivado durante las pruebas para no duplicar la duración de las tomas) Reducir el ruido emborrona un poco la imágen
14
Llegar de día: mejor selección localizaciones y de encuadres, más seguro Durante la noche aumentar exageradamente la sensibilidad en las pruebas para acertar los encuadres Trípode muy bajo: menos vibraciones y más campo de cielo
15
Iluminación artificial: Pintar con luz (frontal: elimina detalles. Lateral: resalta texturas) Linterna, LED 1 W. ; 300 lumen →alcance 200m
16
17
6 Contaminación lumínica Las nubes reflejan la luz artificial Dominantes anaranjadas en el horizonte casi siempre Ejercicio de comprobación del nivel de contaminación: cielo a ISO 3200, 30 sg, f/2,5 4000k Revelado: corrección de la dominante cálida del color en suelo y objetos procesado por capas para el cielo
18
19
7 Trabajar de noche. Algunas recomendaciones: Saber manejar el equipo a ciegas Paso de frío a calor condensaciones. Equipo en bolsa con cremallera Ropa de abrigo Té caliente Llegar de día (seguridad, encuadres) Llevar GPS y móvil Comunicar nuestros planes a otras personas Protección contra mosquitos (verano) Animales salvajes y perros asilvestrados: usar trípode, no correr ni dar la espalda Ir en grupo: comportamiento educado 20
8 Luna Halo Luna llena Luna cenicienta Cuartos Eclipses
21
22
9 El color de las estrellas
23
10 Entre la puesta de sol y la noche
24
25
11 La eclíptica y la luz Zodiacal
26
27
28
12 La aurora boreal
29
30
13 Fotografiar trazas de estrellas Opciones: a) Una sola toma de mínimo una hora (mucho menos si focal larga –ya no sería de paisaje- y estrellas alejadas de la polar) b) Combinación de p.e. 15 fotos de 4 minutos con el mínimo intervalo entre ellas ni reducción de ruido de alta exposición activado Usar intervalómetro Si se desenfoca ligeramente, la traza es más gruesa y de mejor color Se combinan fotos consecutivas para las trazas MAS UNA CON ILUMINACIÓN ARTIFICIAL PARA EL PAISAJE con el cielo subexpuesto para que sus estrellas no interaccionen con las trazas (seleccionar una entre varias realizadas) 31
Photoshop / Lightroom / Startrails Archivo Secuencia de comandos Cargar archivos en pila Eliminar luz parásita foto a foto Desenfoque gaussiano a 1 pixel Aclarar Formato TIFF antes de acoplar
32
33
14 Timelapse Timelapse: ralentizar o acelerar la evolución de un fenómeno externo Stop Motion: realizar una secuencia artificial de imágenes (dibujos animados o fotogramas de figuras de plastilina) Sencillos: Cámara, trípode e intervalómetro. Secuencias estáticas Complejos: raíles con micromotores, grúas, varias cámaras …Secuencias dinámicas
34
SECUENCIA DE OPERACIONES A TENER EN CUENTA 1.- CÁLCULOS PARA UN TIME LAPSE DE 10 S 24 i/s(video) x 10s (duracion) = 240 imágenes A 30s por imagen (astrofoto de paisaje habitual): 240x30 = 7200s = 2 horas Para 10 segundos de timelapse la duración es algo superior a 2 h (teniendo en cuenta los intervalos entre fotos) Velocidad de las tomas: 30s/i supone 2 imágenes/min Velocidad del video: 24i/s x 60s/min =1440 i/min 1440/2 = 720 Es decir, el proceso es acelerado 720 veces en el timelapse 35
2.- PERO TAMBIÉN HAY QUE TENER EN CUENTA LA VELOCIDAD CON LA QUE TRANSCURRE EL PROCESO NATURAL Si el proceso que transcurre en 2h tiene detalles que no se pueden observar en 10 segundos hay que modificar la velocidad de las tomas. Así, p.e., si duplicamos la velocidad de las tomas a 4i/min: A 15s por imagen (astrofoto de paisaje habitual): 240x15 = 3600s = 1 hora Velocidad de las tomas: 4i/min (15s/imagen) Velocidad del video: 24i/s x 60s/min =1440 i/min 1440/4 = 360 Es decir, el proceso es acelerado la mitad que el anterior 3.- FINALMENTE AJUSTES DE CÁMARA Para los 30s o 15s de cada foto, a una apertura de diafragma total-modo B-, 36 habrá que para la toma
PARA ASTROFOTO DE PAISAJE PROBAR INICIALMENTE 30s ISO 3200 14mm Modo B Para disminuir la velocidad del timelapse también se puede hacer una foto de 30s en cada minuto, pero las transiciones de los fotogramas serían menos suaves (saltos apreciables)
37
AJUSTES DE FORMATO Vídeo: 16:9 Cámaras DSLR: 3:2 Tener en cuanta en el encuadre lo que no va a salir Aprovechar para efectos de travelling en postproducción eligiendo desplazamientos del 16:9 dentro del 3:2 (de arriba abajo o al revés) Trabajar en RAW Flickering: fogonazos de linternas, faros, etc muy pesado detectar fotograma a fotograma Alejarse de la cámara Software procesado: LRTimelapse
38
39
15 Panorámicas nocturnas Para aumentar la resolución y sobre todo el ángulo de visión Son más difíciles que las diurnas porque el cielo se mueve Al unirlas se gana en resolución por lo que se puede disminuir un poco el t exposición y limitar así el movimiento del cielo Usar gran angular y mínimo tiempo entre tomas por la misma razón Margen generoso de solapamiento Composición a ojo o con rótula de bola con escala panorámica graduada Horizontalidad en el encuadre (nivel de agua) Vía Láctea lo más cerca posible del horizonte (menor movimiento y mejor composición) Software de procesado: PTGui, Photoshop
40
41
16 Revelado Balance de blancos, exposición y contraste, colores extraños, claridad, saturación, máscara de enfoque, reducción de ruido correcciones de lente…
42
43
17 Técnicas avanzadas
44
Miscelánea de curiosidades 18 A dónde viajar 19 Cómo se hizo 20 Referencias visuales en el arte clásico 21 Astrofotografía con telescopio 22 Respuestas educadas a preguntas frecuentes
45
“El fotógrafo en la noche” Mario Rubio. 1ªEd. 2014 3ªEd. 2015
46
47
CUATRO TEMÁTICAS PRINCIPALES FOTOGRAFÍA URBANA FOTOGRAFÍA PAISAJÍSTICA LIGHT PAINTING O LIGHT ART PERFORMANCE FOTOGRAFÍA ASTRONÓMICA
48
FOTOGRAFÍA URBANA
49
FOTOGRAFÍA PAISAJÍSTICA
50
LIGHT PAINTING O LIGHT ART PERFORMANCE
51
FOTOGRAFÍA ASTRONÓMICA RECETAS GENERALES Explicación del concepto de Reciprocidad (ternas de sensibilidad/apertura de diafragma/tiempo de exposición o velocidad de obturación, que conducen a una misma toma)
52
RECETAS GENERALES Datos de las tomas del libro para cámara full frame ISO L.01 es ISO 100 cuando el menor ISO de la cámara es 200 ISO H01 es ISO 3200 cuando el mayor ISO de la cámara es 1600 Aplicaciones planetario para móviles: PhotoPills Google Sky Maps, Star Walk, Planets…. Paisajes: encuadre en la oscuridad (a ciegas): al menor f (mayor apertura de diafragma) y mayor ISO (mayor sensibilidad) se vislumbran los objetos. Se encuadra y luego ya se enfoca. Ayudas para el enfoque: enfocar (no directamente) a luz de una linterna, laser, móvil o tablas de distancias hiperfocales
53
Fotografía de trazos estelares: más de 15 min, ya suelen producirse trazos en fotos panorámicas Se ajusta correcta exposición con ISO alto y el menor tiempo de exposición (f/4 o f/8) y a partir de ahí se va bajando ISO por Reciprocidad hasta un tiempo de exposición largo, que ya sí produce trazos. Mejor 60 tomas de 2min en lugar de 1 toma de 2h. Menos ruido. Desactivar reducción automática de ruido para que no se monten unas tomas con otras al operar el intervalómetro. Software de montaje de trazos recomendado: www.startrails.de ; www.starstax.net No admiten RAW. Formato jpg el de más calidad
54
Circumpolar vs ecuatorial
55
f/11 pocas estrellas / f/2,8 muchas estrellas
56
57
Fotografía astronómica artística Nikon D700, 14 mm, f2.8, 16min (girando el anillo de enfoque manual 8 veces una cada 2min, ISO 200, WB 2500K
58
Se usa un balance de blancos bajo (2500K) para compensar luz de cielo anaranjado, contaminación lumínica…que produce un cielo más azul Se usa un balance de blancos alto (9000K) para compensar luz de cielo muy azul, haciéndolo más anaranjado En el momento de hacer la foto mejor que en PC más tarde
59
CAUSAS DEL RUIDO Tipo de sensor (CMOS menos ruido que CCD) Tiempo exposición prolongado Valores ISO altos Número de píxels alto Temperatura ambiental alta Fotografías subexpuestas Píxeles muertos MINIMIZAR RUIDO (crominancia y luminancia) Activar reducción de ISO altos Activar reducción de ruido para exposiciones prolongadas Programas informáticos para corrección de ruido (plugin de Photoshop, Noise Ninja…) Exponer correctamente. La reducción de ruido es a costa de nitidez 60
Fotografía en 3D 2 cámaras niveladas a la misma altura separadas por 2-3 cm Revelado: una foto canal rojo y se copia en la otra, que se visualiza en RGB como se ve en la foto
61
“Astrofotografía con cámaras réflex digitales” Michael A. Covington. Akal 2009 1ª Ed U. Cambridge 2007
62
Índice PARTE 1 PRINCIPIOS BÁSICOS 1 La revolución reflex digital 2 Aspectos técnicos principales 3Funcionamiento básico de la cámara 4 Cuatro proyectos sencillos PARTE II CÁMARAS OBJETIVOS Y TELESCOPIOS 5 La cámara acoplada al telescopio 6 Más sobre reductores de focal 7 Objetivos para fotografiar en paralelo 8 El enfoque 9 El seguimiento sidéreo 10 Alimentación y control de la cámara sobre el terreno 11 Los detectores y sus prestaciones 63
Índice PARTE III PROCESADO DE IMÁGENES DIGITALES 12 Aspectos generales del procesado de imágenes 13 Conceptos básicos de la imagen digital 14 Técnicas específicas para astronomía APÉNDICES A Astrofotografía con cámaras digitales no reflex B Imágenes planetarias con webcam y video C Procesamiento digital de imágenes en película fotográfica
64
1 La revolución digital “Las reflex digitales de ahora funcionan tan bien que normalmente no hace falta ni siquiera procesar las imágenes, a no ser que se trate de un trabajo muy exigente ”
65
1 La revolución digital En campo: telescopio sin/con pc (conocer/no conocer el cielo) Facilita desplazamiento por el cielo si no se conoce bien
LUNA y PLANETAS cámaras compactas (menos vibración de espejo) y webcams OBJETOS DIFUSOS Réflex 66
1 La revolución digital
67
2 Aspectos técnicos principales RAW Tarjetas de memoria de gran capacidad Mucha RAM en el ordenador Enfoque con Live view (Live focusing) Mejor seis fotos de 5 min que una de 30 min y apilarlas (BLENDING). Ventajas: permite eliminar destellos o aviones eliminando esos fotogramas limitar el tiempo de exposición de cada foto, reducir contaminación lumínica en zonas urbanas y el grano y bruma ambiental Es mejor ISO más baja y texp algo mayor para minimizar ruido APS-C Advanced Photo System – Classic Buenas prácticas de reducción de polvo en el sensor: mínimos cambios de objetivos, sostener boca abajo la cámara, activar dispositivo de vibración del sensor Comprobación de polvo en sensor: dispar a cielo azul y f/22* Pañuelos Sensor Swab (www.photosol.com) * *Alternativamente ver videos Carlos Dorado
68
2 Aspectos técnicos principales No fallo de reciprocidad en amplio rango(sensibilidad, diafragma, t exp) No hay mucha diferencia entre modificar la cámara o no para nebulosas sensibles al hidrógeno α Matriz de Bayer
69
3 Funcionamiento básico de la cámara
70
3 Funcionamiento básico de la cámara
71
3 Funcionamiento básico de la cámara Menos de 30 s disparo automático. Más, disparador de cable o infrarrojos Activar bloqueo de espejo para reducción de vibraciones (los mandos a distancia ya lo hacen) Estabilizador de imagen IS no sirve en astrofotografía Enfoque automático no sirve Modo manual Entre tomas largas esperar unos 30-60 sg entre foto y foto para enfriamiento del sensor y Live view
72
4 Cuatro proyectos sencillos
73
4 Cuatro proyectos sencillos
74
4 Cuatro proyectos sencillos
75
4 Cuatro proyectos sencillos
76
5 La cámara acoplada al telescopio
Cielo profundo y gran campo
Luna, planetas y poco campo
Cielo profundo y gran campo
77
5 La cámara acoplada al telescopio Telescopios de distancia focal baja → mucha curvatura → coma en bordes (refractores)
78
5 La cámara acoplada al telescopio
79
6 Más sobre reductores de focal Reductores de focal: amplían el campo de visión mejoran luminosidad a cambio de objetos más pequeños Producen menor movimiento de los astros en el t. exp fijado (mejor para fotografía de paisaje)
80
7 Objetivos para fotografía en paralelo Óptica de un teleobjetivo más depurada que la de un telescopio pequeño, pero no permite observación visual Objetivos con zoom: ópticas más complejas y caras, con mayores dispersiones de luz que ópticas fijas
81
7 Objetivos para fotografía en paralelo Cómo probar un objetivo Pléyades o α Persei 30 s Enfocadas y un poco desenfocadas Se busca: Viñeteo excesivo Degradación excesiva al alejarnos del centro Reflejos internos o halos Mal alineamiento o zonal Imágenes de estrellas no circulares en el centro del campo (peor)
82
7 Objetivos para fotografía en paralelo Los objetivos macro también valen para astrofoto
7 Objetivos para fotografía en paralelo Rangos de calidad de un objetivo: cuanto más juntas sagital y meridional mejor y cuanto más horizontales las curvas mejor
84
7 Objetivos para fotografía en paralelo
Cómo hacer patrones de difracción
85
8 El enfoque
86
9 El seguimiento sidéreo
El guiado no es necesario para exposiciones cortas si el telescopio está bien alineado
87
9 El seguimiento sidéreo
88
10 Alimentación y control de la cámara sobre el terreno
89
11 Detectores y sus prestaciones CCD vs CMOS El frío reduce el ruido en sensores
90
11 Detectores y sus prestaciones
91
Parte III Procesado de imágenes
92
Parte III Procesado de imágenes
93
Parte III Procesado de imágenes DARK FRAME (toma oscura): para evitar pixels calientes y electroluminiscencia (cap 2) Cámaras: reducción de ruido de larga exposición Hacerlo en las tomas de noche (misma ISO, t exp y modo B, con la tapa puesta) BIAS FRAME: corrección de valores de partida de los píxels Cámaras: reducción de ruido de larga exposición Hacerlo en las tomas de noche (misma ISO, t exp (1/4000 o 1/8000) y modo B, con la tapa puesta y de noche o en cuarto oscuro) FLAT FIELD: para disminuir efectos de polvo, viñeteo y heterogeneidades Cámaras: reductor de polvo activado Hacerlo con todo el sistema montado pero de día, con camiseta o papel blancos cubriendo el frontal del telescopio y a mismas ISO (varias) que de noche BINNING: combinar (empaquetado) de píxels de dos en dos o de tres en tres. Reduce el tamaño de imagen, ruido y defectos DESBAYERIZACIÓN: paso a color en lugar de B/N CORRECCIÓN γ: realzar los tonos medios (brillo/color) EQUALIZACIÓN DE HISTOGRAMA: para aprovechar el rango dinámico mejor4 94
Parte III Procesado de imágenes MEJORAS DE DEFINICIÓN MÁSCARAS DIFUMINADAS: filtros de enfoque o máscaras de enfoque Photoshop REVELADO DIGITAL: corrección γ + máscara difuminada MaxDSLR FRECUENCIAS ESPACIALES + TRANSFORMACIÓN DE ONDÍCULAS: wivelets Registax DECONVOLUCIÓN: deshacer emborronamiento con un programa (MaxDSLR) REMUESTREADO: reducción del peso final de la imagen (para ahorrar espacio. No tiene mucho sentido después de lo que ha costado todo el procesado) PIGGY BACK: toma de cámara en paralelo con telescopio en seguimiento MÁSCARA DE CAPA: combinación de fotos de distinto t exp. Realza nebulosas Photoshop RANGO DINÁMICO: cantidad de niveles de brillo que se es capaz de distinguir DESENFOQUE GAUSSIANO: suavizado de imágen 95
Parte III Procesado de imágenes EFECTOS BLOOMING: derrame de e- de unas celdillas a otras. No suele suceder en las Reflex. Se corrige con Photoshop y exposiciones más cortas ELECTROLUMINISCENCIA: resplandor del amplificador. Se elimina con toma oscura RAYOS CÓSMICOS: es puntual. Se elimina la foto del conjunto de exposiciones COMA: en refractores: se disminuye cerrando un poco el diafragma GRADIENTES o diferencias de brillo VIÑETEO: sombras en las esquinas de las fotos. Se corrige con f un poco mayor (cerrando un par de pasos el diafragma) oculares de 2 ´´ o MaxDSLR BOKEH: borrosidad. Se corrige subiendo un poco f pero no demasiado para evitar patrones de difracción (punto dulce) ABERRACIÓN ESFÉRICA Y CROMÁTICA: no afectan mucho a fotos de cielo profundo 96 REFLEJOS DE FILTROS: menos si se ubican entre objetivo y cámara
Apéndices USO DE CÁMARAS NO REFLEX (compactas)
97
Apéndices PLANETARIA CON WEB CAM Y VIDEO
98
Citas a software y webs de interés (vs Pixinsight) MaxDSLR (www.cyanogen.com) y Masim DL ImagesPlus (www.mlunsold.com) Adobe Photoshop y Photoshop Elements (científico) Paint Shop Pro de Corel (www.corel.com) Nebulosity (www.stark-labs.com) Neat image (para reducción de grano) Astronomy tools action set (software astronómico para photoshop) Software libre Iris (http://astrosurf.com/buil) Registax DeepSkyStacker PIPP Planetarios: The Sky EXIFLOG (Metadatos)
99
“Astrofotografía” Thierry Legaut. Akal, 2014 (1ªEd. 2006)
100
101
102
103
104
105
106
107
108
Objetivo: Ojo de pez
109
110
111
112
113
