Abans de posar-m'hi seriosament i amb perseverança, tenia una idea molt errònia de com es practica la fotografia astronòmica. Em pensava que consistia a arribar allà, plantar el telescopi més o menys bé, apuntar i disparar; potser amb alguna especificitat, com ara fent una exposició més llarga del que és habitual, potser emprant la màxima sensibilitat ISO de la càmera, però en essència m'ho imaginava tal com és la fotografia diürna. És a dir: apuntar, disparar, i després Photoshop. Però estava molt equivocat.
Primer de tot, hem de saber que quan fem astrofoto de cel profund (és a dir, de tot el que està més enllà del Sistema Solar) aspirem a fotografiar objectes molt llunyans i molt tènues, la majoria dels quals no podem veure a ull nu, i que al telescopi poques vegades podem veure com alguna cosa més que taques borroses i tènues en colors grisencs (nebuloses, galàxies), boletes més o menys definides (cúmuls globulars) i grups solts d'estels (cúmuls oberts). Per tant, necessitem acumular molts fotons, tants com siga possible i sempre en el mateix enquadrament. Com es fa això?
Si arribem allà, instal·lem la maquinària (un altre dia parlarem d'això), apuntem i fem la foto, el resultat és generalment un cagarro. Encara que l'exposició siga relativament llarga (30 segons, posem per cas, que per als fotògrafs diürns és una eternitat), no obtindrem molt més que una imatge decebedora, amb molt poc senyal i emporcada de moltíssim soroll. Tal com podeu imaginar, "senyal" significa ací la imatge pròpiament dita, neta, de l'objecte que ens interessa, i "soroll" són totes les distorsions que impedeixen veure una imatge neta. I amb una solitària fotografia no anem enlloc: el que s'hauria de veure, es veu poc, i el que no hauria d'aparèixer, hi predomina. És el famós factor SNR, la relació senyal-soroll, que hem de millorar augmentant la primera i reduint el el segon. I aquesta és la dificultat.
La resposta és: fer tantes exposicions com es puga, tan llargues com es puga, i després apilar-les i restar-hi les preses de calibratge (és a dir, preses que recullen les diverses formes de soroll). Però cal no exagerar, perquè a mesura que entren fotons de l'objecte també s'acumula el soroll, de manera que per a cada objecte cal trobar el temps d'exposició òptim segons les característiques de la càmera, el nivell de contaminació lumínica i la magnitud relativa de l'objecte. I això només se sap fent provatures.
Una vegada n'hem fet suficients, cal fer les de calibratge. Aquestes poden ser de diversos tipus: darks, quan es fan a la mateixa temperatura de sensor que les d'imatge (lights), amb el mateix temps d'exposició i la mateixa sensibilitat (ISO en les càmeres rèflex, guany en les CCD), però amb el tub tapat; tenen la funció d'eliminar el soroll d'origen tèrmic. Bias, a fosques també però amb l'exposició mínima possible, per a eliminar el soroll induït pels defectes del sensor. I flats, les úniques que necessàriament s'han de fer in situ (tret que ho pugues deixar tot intacte i guardat al mateix lloc on has fet les lights), per a corregir defectes d'origen òptic (pols als espills, aberracions de les lents, etc.).
Quan tenim organitzat tot el paquet d'imatges amb les fotos i les preses de calibratge, el pas següent és apilar-les. Els programes específicament d'astrofotografia actuals estan preparats per a aquesta complexíssima feina, a través de diversos passos. Creen un resultat master de cadascun dels tipus, i a la suma de fotografies de l'objecte li resten les de calibratge. El resultat és la imatge apilada, un fitxer de gran quantitat de megabytes amb moltíssima informació. Amb aquest fitxer, generalment molt fosc i ple d'artefactes resultants de l'apilament, comença la tercera fase: el revelat, processament o edició, que sembla una mena de treball arqueològic, tècnicament molt complex i creatiu, que traurà a la superfície els objectes amagats en el fitxer apilat. Ho explicaré amb exemples visuals.
Això és M20 (Messier 20), una sola presa de 180'' d'exposició ininterrompuda. Què hi veiem? L'objecte, sí, però enfonsat en una mar de claror i de píxels erronis (soroll), i amb vinyetatge als cantons. SNR (relació senyal/soroll) molt baixa, una foto molt sorollosa. Baix cap a l'esquerra es pot veure M21, un cúmul obert que trobareu també al final d'aquesta entrada.
Quan n'hem fet unes quantes com aquesta (30, en el meu cas), tapem el tub del telescopi i, amb les mateixes característiques que aquestes (sensibilitat ISO, exposició i temperatura ambiental), en fem almenys 15 o 20. El resultat són els darks, preses negres que serveixen per a substraure el soroll de temperatura (que nosaltres, en els darks mateixos, no veiem). En el meu cas, vaig poder aprofitar darks que tenia guardats i classificats per temperatures, com aquest:
Tan foscos i aparentment buits com els bias, que també tinc guardats i enllaunats. Allí mateix, després de totes aquestes preses, fem els flats, en què tapem el tub amb una superfície translúcida monòcroma neutra (en el meu cas, una samarreta blanca), el sotmetem a una llum uniforme i situem la càmera en mode Av, perquè decidisca ella el temps d'exposició. Amb aquestes preses pàl·lides aconseguirem restar dels lights el soroll procedent de l'òptica emprada.
El que ve després és un procés complex: el trencaclosques de revelatge o edició, per al qual hi ha des de programari lliure i modest com ara el SiriL fins a la joia de la corona, el prestigiós i complicadíssim PixInsight de Peiades Astrophoto (desenvolupat en part per valencians com Vicent Peris), passant per programes comercials més accessibles com ara l'excel·lent StarTools). Personalment treballe amb aquest i amb una versió antiga, ara gratuïta i difícil de trobar, del programari de Pleiades, Pixinsight LE (encara més complicat que la versió comercial actual). Comences el revelatge enfrontant-te a una imatge quasi negra, inicialment un embull de foscor.
I aleshores pots passar-te hores i dies escarbant en aquesta foto enigma, aplicant-li processos i algorismes, estirant l'histograma i modificant les corbes de tots els canals, fins que arribes a un resultat més enllà del qual sembla que no pots anar. I llavors és quan tens la teua imatge (que en alguns casos, si l'has processat amb Pix LE, potser voldràs passar després per Photoshop per donar-li una última passada de contrast, color, etc.).
M20 Casinos, 20-21.06.2020 Newton 200/1000 f/5, autoguiatge Omegon 50 mm + QHY5L-II Canon EOS 6D sense modificar 90' 12'' exposició DeepSkyStacker, PixInsight LE |
M21 Casinos, 20-21.06.2020 Newton 200/1000 f/5, autoguiatge Omegon 50 mm + QHY5L-II Canon EOS 6D sense modificar 15' 02'' exposició DeepSkyStacker, PixInsight LE |
M101 Casinos, 13-14.06.2020 Newton 200/1000 f/5, autoguiatge Omegon 50 mm + QHY5L-II Canon EOS 6D sense modificar 70' 18'' exposició DeepSkyStacker, PixInsight LE |