El elemento más importante en un equipo dedicado a la astrofotografía es el sensor de la cámara digital. No solo la fotografía digital es mucho más sensible que la química, sino que además permite un procesado esencial para destacar objetos tenues en un cielo oscuro. Dos de las principales ventajas son la posibilidad de apilar centenares de fotografías tomadas con tiempos de exposición breves, así como las herramientas que permiten «restar» el ruido propio de la electrónica y otras fuentes.
En muchos casos las cámaras digitales astronómicas utilizan los mismos sensores que las cámaras digitales convencionales (sobre todo en los dispositivos de aficionados), pero los equipos resultantes tienen diferencias importantes. En primer lugar, las cámaras astronómicas no llevan óptica, disparador, botones de ajuste, ni visor. Todas esas funciones se controlan desde el telescopio y/o el ordenador que controla la cámara.
En astrofotografía, las cámaras presentan, además, las siguientes características: 1) utilizan sensores seleccionados entre aquellos con un menor número de defectos, puesto que en astrofotografía un pixel defectuoso podría parecer una estrella; 2) la lectura del contenido de fotones en el sensor se realiza con un convertidor analógico-digital de 16 bits que produce un número de matices de gris de 65.536 valores, mientras que en cámaras digitales comerciales suelen ser de 12 bits (4.096 valores), lo que facilita el procesado de las zonas oscuras (casi todas en astronomía), y 3) el sensor se encierra en una cámara aislada y sellada a la que se aplica frío para reducir el ruido térmico.
Otra diferencia es que en cámaras astronómicas no se colocan filtros frente al sensor (accesorios destinados a modificar la distribución espectral de la radiación transmitida) que eliminen las longitudes de onda de infrarrojo y ultravioleta. Tomar fotografías con un espectro de luz ensanchado (que incluya el infrarrojo y el ultravioleta) genera un tipo de distorsión óptica conocida como aberración cromática (imágenes desenfocadas con bordes coloreados). Para eliminar este problema, las cámaras convencionales incluyen un filtro que elimina estas longitudes de onda. En astrofotografía científica, sin embargo, muchas veces se van buscando precisamente esas bandas invisibles para el ojo humano, por ejemplo, para localizar estrellas de reciente formación o estudiar los objetos más antiguos y tenues (en el espectro visible) del universo observable.
De igual manera, los sensores fotográficos son normalmente monocromos, pero en fotografía convencional se añade una matriz de microfiltros de color rojo, verde y azul (RGB, por sus siglas en inglés) para facilitar la obtención de fotografías en color. En los sensores dedicados a astrofotografía, por el contrario, se utilizan los sensores monocromos «al desnudo» con el fin de captar la mayor cantidad de luz posible. Esto posibilita la utilización de una gran variedad de filtros, cada uno de ellos optimizado para una funcionalidad muy específica. Los filtros más comúnmente utilizados pueden clasificarse por la banda del espectro electromagnético que dejan pasar. Los de banda ancha, que abarcan un rango amplio de longitudes de onda, son los llamados L (luminancia), R (red = rojo), G (green = verde), B (blue = azul). Combinando cuatro fotos monocromas tomadas con estos cuatro filtros y corrigiendo la intensidad total (luminancia), se obtiene una fotografía en color más o menos realista (Figuras 2-6). Entre los de banda estrecha cabe destacar los llamados Hα (hidrógeno α), OIII (oxígeno ionizado III) y SII (azufre ionizado II), correspondientes a tres de las bandas de emisión más abundantes entre los elementos ionizados que componen la mayoría de las nebulosas de emisión. Las fotografías realizadas con los filtros de banda estrecha incorporan información que puede utilizarse para estudiar la composición química de una nebulosa de emisión.
Mostrar esta composición química con un código de colores realista plantea problemas: la información de Hα (casi infrarrojo) debería ir al canal rojo, la información de OIII puede repartirse a partes iguales entre los canales verde y azul, pero la información de SII está demasiado cerca de la de Hα. Por este motivo, se suele utilizar una paleta de colores diferente para resaltar más los diferentes elementos de la nebulosa. Se pierde realismo, pero se gana en visibilidad de la información. Una paleta muy utilizada es la paleta Hubble, llamada así porque empezó a utilizarse con el telescopio espacial Hubble. En la Figura 6 puede apreciarse la diferencia entre una fotografía de la nebulosa de la Roseta (NGC 2237) ancha, y la misma nebulosa cuando combinamos la información en banda ancha y estrecha utilizando la paleta Hubble.
En conjunto, la creciente sofisticación de la tecnología fotográfica pone en manos de aficionados y profesionales una poderosa herramienta para el estudio del universo. Esta revolución tecnológica nos ha dejado ya una proliferación de importantes descubrimientos en astronomía, y es razonable esperar que en los próximos años nuestra comprensión del universo siga avanzando al ritmo del progreso tecnológico en astrofotografía.
El elemento más importante en un equipo dedicado a la astrofotografía es el sensor de la cámara digital. No solo la fotografía digital es mucho más sensible que la química, sino que además permite un procesado esencial para destacar objetos tenues en un cielo oscuro. Dos de las principales ventajas son la posibilidad de apilar centenares de fotografías tomadas con tiempos de exposición breves, así como las herramientas que permiten «restar» el ruido propio de la electrónica y otras fuentes.
En muchos casos las cámaras digitales astronómicas utilizan los mismos sensores que las cámaras digitales convencionales (sobre todo en los dispositivos de aficionados), pero los equipos resultantes tienen diferencias importantes. En primer lugar, las cámaras astronómicas no llevan óptica, disparador, botones de ajuste, ni visor. Todas esas funciones se controlan desde el telescopio y/o el ordenador que controla la cámara.
En astrofotografía, las cámaras presentan, además, las siguientes características: 1) utilizan sensores seleccionados entre aquellos con un menor número de defectos, puesto que en astrofotografía un pixel defectuoso podría parecer una estrella; 2) la lectura del contenido de fotones en el sensor se realiza con un convertidor analógico-digital de 16 bits que produce un número de matices de gris de 65.536 valores, mientras que en cámaras digitales comerciales suelen ser de 12 bits (4.096 valores), lo que facilita el procesado de las zonas oscuras (casi todas en astronomía), y 3) el sensor se encierra en una cámara aislada y sellada a la que se aplica frío para reducir el ruido térmico.
Otra diferencia es que en cámaras astronómicas no se colocan filtros frente al sensor (accesorios destinados a modificar la distribución espectral de la radiación transmitida) que eliminen las longitudes de onda de infrarrojo y ultravioleta. Tomar fotografías con un espectro de luz ensanchado (que incluya el infrarrojo y el ultravioleta) genera un tipo de distorsión óptica conocida como aberración cromática (imágenes desenfocadas con bordes coloreados). Para eliminar este problema, las cámaras convencionales incluyen un filtro que elimina estas longitudes de onda. En astrofotografía científica, sin embargo, muchas veces se van buscando precisamente esas bandas invisibles para el ojo humano, por ejemplo, para localizar estrellas de reciente formación o estudiar los objetos más antiguos y tenues (en el espectro visible) del universo observable.
De igual manera, los sensores fotográficos son normalmente monocromos, pero en fotografía convencional se añade una matriz de microfiltros de color rojo, verde y azul (RGB, por sus siglas en inglés) para facilitar la obtención de fotografías en color. En los sensores dedicados a astrofotografía, por el contrario, se utilizan los sensores monocromos «al desnudo» con el fin de captar la mayor cantidad de luz posible. Esto posibilita la utilización de una gran variedad de filtros, cada uno de ellos optimizado para una funcionalidad muy específica. Los filtros más comúnmente utilizados pueden clasificarse por la banda del espectro electromagnético que dejan pasar. Los de banda ancha, que abarcan un rango amplio de longitudes de onda, son los llamados L (luminancia), R (red = rojo), G (green = verde), B (blue = azul). Combinando cuatro fotos monocromas tomadas con estos cuatro filtros y corrigiendo la intensidad total (luminancia), se obtiene una fotografía en color más o menos realista (Figuras 2-6). Entre los de banda estrecha cabe destacar los llamados Hα (hidrógeno α), OIII (oxígeno ionizado III) y SII (azufre ionizado II), correspondientes a tres de las bandas de emisión más abundantes entre los elementos ionizados que componen la mayoría de las nebulosas de emisión. Las fotografías realizadas con los filtros de banda estrecha incorporan información que puede utilizarse para estudiar la composición química de una nebulosa de emisión.
Mostrar esta composición química con un código de colores realista plantea problemas: la información de Hα (casi infrarrojo) debería ir al canal rojo, la información de OIII puede repartirse a partes iguales entre los canales verde y azul, pero la información de SII está demasiado cerca de la de Hα. Por este motivo, se suele utilizar una paleta de colores diferente para resaltar más los diferentes elementos de la nebulosa. Se pierde realismo, pero se gana en visibilidad de la información. Una paleta muy utilizada es la paleta Hubble, llamada así porque empezó a utilizarse con el telescopio espacial Hubble. En la Figura 6 puede apreciarse la diferencia entre una fotografía de la nebulosa de la Roseta (NGC 2237) ancha, y la misma nebulosa cuando combinamos la información en banda ancha y estrecha utilizando la paleta Hubble.
En conjunto, la creciente sofisticación de la tecnología fotográfica pone en manos de aficionados y profesionales una poderosa herramienta para el estudio del universo. Esta revolución tecnológica nos ha dejado ya una proliferación de importantes descubrimientos en astronomía, y es razonable esperar que en los próximos años nuestra comprensión del universo siga avanzando al ritmo del progreso tecnológico en astrofotografía.
