COMPOSICION de los TELESCOPIOS
para CAPTACION y OBSERVACION
COMPOSICION
TIPICA de
un TELESCOPIO
La actual de mi equipo, para trabajar con Cámaras Analógicas y con
Digitales, más CCD_Web-Cam, transformada para “Larga exposición, modo RAW,
etc.”. Complementos y orden de colocación ">" posible en el conjunto:
Su característica operativa permite mediante un espejo basculante, ver directamente lo captado por el Telescopio, sobre el chip de la CCD de la cámara digital o el film en analógicas reflex. En otra posición del espejo basculante y vía un Ocular reticulado e iluminado, permite ver y enfocar convenientemente, naturalmente deberemos cambiar el tubo del Ocular por otro conveniente para igualar foco
P.e. CCD_“ATK1CII” + Filtro apropiado > Barlow 2X de “Celestrón”
> FLIP-MIRROR de “True
Filtro "IR" (rechazo de infrarrojos) indispensable para enfoque, debido a la diferencia de longitudes de onda en los colores, que inciden naturalmente en focos diferentes, siendo más molesto el infrarrojo y por tanto dificultando al enfoque (no conveniente para larga exposición en Cielo profundo), en donde es mejor el foltro "UHC".
Por su interés relacionado (con imagen de Flip-Mirror y adicional para captación con CCD) ver: MODALIDADES de TRABAJO en una observación o captación: y CAMARAS más relación de CAMARAS DIGITALES CCD y CMOS, MARCAS y MODELOS con sus características de Chip, Pixels, etc.
De tipo universal marca y mod.“Baader Microstage 6030”, regulable en horizontal y vertical, con rosca Standar para fijar todo tipo de Cámaras digitales, Réflex digitales DSLR o Analógicas SLR, e incluso otros captadores como podría ser Cámaras de vídeo.
Todo ello permite situar la Cámara, en el eje del Ocular y a la distancia "eye revief" de su Pupila
y con posibilidad de acoplamiento en modo:"Proyección de Ocular", "Foco Primario", "Afocal", entre otras posibilidades.
Pulsar imágenes para ampliarlas .
Permite acoplar la Cámara al Telescopio, mediante un anillo que acomoda la rosca o la bayoneta, según modelos a una rosca métrica que se puede enroscar el un TeleXtender, por ejemplo en el que se incluirá un Ocular para el método "Proyección de Ocular", que permite captaciones muy precisas sobre un objeto
También permite su acoplamiento directo al Telescopio en la modalidad para "Foco Primario"
Si el diámetro de los tubos acopladores o anillos, es más pequeño, que la superficie captable por el Chip, se produce un natural efecto de viñeteo, es decir el objeto a captar queda inmerso en un círculo, quedando los bordes redondeados.
Naturalmente la solución, está en situar acopladores (anillos, tubos, etc.), que sean de diámetro superior.
Para colocar y fijar en su interior diferentes Oculares (a cierta distancia del Ocular) en modalidad “Proyección por ocular” con necesarias y
enormes DF – distancias focales – generalmente en Planetaria (proporcionan
imágenes mayores, porque se centra y abarca solo el objeto en el Ocular, Film o
Chip)
De “Celestrón” para el control de seguimiento constante y por cámara
CCTV y monitor 9” B/W o con WebCam “Logitech QuickCam Pro 4000 Color” y PC (ver
imagen). Situando en “Radial Guider” un “Ocular
con retículo iluminado”
dotado con centradores manuales (V y H). Es de notar, que alguna vez sitúo una
WebCam, en lugar o sobre el Ocular, para seguimiento desde PC e imagen más
cómoda, ya que este elemento “Radial Guider” es indispensable para la modalidad
de captación "Piggyback
CALCULOS
TEÓRICOS DE RESOLUCIÓN
Calcularemos
la resolución de arco que obtenemos con nuestras cámaras de guiado y de
fotografía.
a. Resolución
de guiado de la webcam Phillips TouCam Pro
Tubo
Óptico: Diámetro 80mm y 600 Mm. de focal
Tamaño
chip 640 x 480 píxeles
Tamaño
de píxel es 5,60 micrones
Con
estos datos tenemos que ésta cámara en este telescopio da un resolución de
1,93 segundos/píxel
b. Resolución
fotografía a foco primario de la cámara Canon 300d
Tubo
Óptico: Diámetro 200mm y 1000mm de focal
Tamaño
chip 3072x2048 píxeles
Tamaño
de píxel es 7,3 micrones
Con
estos datos tenemos que ésta cámara en este telescopio da una
Consecuencia:
tenemos mayor resolución de fotografía que de guiado, al contrario de lo que
estamos acostumbrados, para invertir esta contradicción debemos utilizar el
guiado sub-píxel.
Cuando
se trata de fotografiar objetos del cielo profundo a través de un telescopio,
tiene usted dos alternativas: usar un anteojo guía separado o
guiar en sistema fuera del eje óptico del telescopio.
Un telescopio guía se acopla mediante anillos al telescopio principal de manera que tenga cierto grado de independencia en sus movimientos. Esto le permite buscar una estrella guía dentro de un campo de dos grados de separación del objeto a fotografiar.
Como regla de oro, el telescopio guiador deberá ser de la misma distancia focal que el telescopio a través del cual se toma la fotografía.
Deberá
tener también una apertura razonable. Tal telescopio resulta ser un instrumento
substancial adicionando costo, tamaño, peso y requerimientos en la montura.
Los telescopios guiadores tienen otro problema: La flexión. Durante una exposición, el telescopio guiador no deberá doblarse, correrse o tener otro cambio de orientación con respecto al eje óptico del telescopio principal. Ni tampoco, ninguna otra pieza del telescopio principal lo puede hacer. De otra forma, las estrellas saldrán alargadas, dobles o irregulares aun cuando usted esté guiando perfectamente.
Por
tales razones, el telescopio guiador ha sido grandemente eclipsado durante
los últimos 20 años por el guiador fuera de eje. Este
implemento le permite ver a través del campo del telescopio principal al
mismo tiempo que lo usa para fotografiar.
Los
guiadores fuera de eje usan un diminuto prisma para desviar una pequeña parte
de la imagen hacia el ocular guiador. El prisma está muy cercano o fuera del límite
del cuadro de la cámara de tal forma que su sombra tiene muy poco efecto o casi
no lo tiene sobre la película.
Antes de comenzar la exposición es necesario mover el prisma para encontrar una buena estrella guía. De manera alterna, algunos guiadores usan una ventana de apertura total que permite tanto el paso de la luz hacia la película como el reflejo de un 10 a un 20% de esa luz hacia el ocular.
A
distancias focales largas, el guiador fuera de eje proporciona los mejores
resultados. La luz estelar que ve en el ocular va a través del mismo
dispositivo óptico de tal manera que si aprecia algún problema, es posible
remediarlo casi al instante.
Existen
sin embargo, unos cuantos inconvenientes que considerar. Buscar una estrella guía
puede ser muy complicado puesto que el área del campo accesible por el prisma
es muy limitada. El ocular guiador se extiende hacia afuera en un ángulo de 90o
con respecto ala trayectoria de luz del telescopio y para encontrar una buena
estrella tendrá a veces que rotar el porta ocular alrededor del eje óptico en
un ángulo inconveniente. (Algunos guiadores modernos permiten al porta ocular
girar de manera independiente de la cámara).
El
enfoque es otro detalle a considerar. Enfocar, apuntando a un objeto
brillante, buscar a través del visor de la cámara y mover la perilla de
enfoque hasta que la imagen vista a través de la cámara sea lo mas
detallada posible. Déjelo todo ahí. Para enfocar el ocular guiador, deslícelo
hacia arriba o hacia abajo en su portador; resista la emoción de tocar el
foco principal.
Finalmente,
lo que ve a través del guiador fuera de eje no es exactamente lo que logra.
No puede usar una estrella para guiar sobre un cometa o un asteroide en
movimiento. Para seguir tales objetos tiene que retornar a un anteojo guía,
guiar directamente, o calcular el movimiento esperado del objeto y mover su
estrella guía de manera lenta y estable a exactamente la misma velocidad en
la dirección correcta.
No obstante si usa usted un telescopio guía o un guiador fuera de eje, para fotografíar a través del telescopio, es necesario realizar el guiado usando grandes aumentos.
La
regla es usar una amplificación de cerca de cinco veces la distancia focal del
telescopio medida en pulgadas, o el
doble en centímetros.
Así, con un Schmidt-Cassegrain de 8 pulgadas Ø (20,3 cm)
a F10 (distancia focal de 80,0 pulgadas ó 203,2 cm), trate de guiar con 400x
a
F 6,3 (distancia focal de
50,4 pulgadas ó 128,0 cm), trate de guiar con 256x
Seleccionada del Tema:
“Astronomía
del Traspatio - Guiando un
Telescopio para Astrofotografía”
Por Mark J. Coco
Traducción
de Francisco Javier Mandujano Ortíz
POR
MEDIACION DEL SUBPIXEL
El
Guiado subpixel se basa en el cálculo matricial de la deriva del centroide que
representa una estrella en la matriz del chip, en Ascensión
y Declinación.
Representaremos
la explicación en el siguiente ejemplo:
|
.... |
|
|
|
|
Estrella centrada |
Estrella con deriva |
para discos Airy |
Cálculo
subpixel del desplazamiento de este centroide de luz en su 3ª fila de imagen,
por ejemplo. El valor de luz acumulada en cada píxel está representado por un
número de 0 a 100 en este ejemplo
Ilustración Centrada:
Cálculo centro de la 3ª fila por ejemplo del centroide:
Sobre
Centrada: (25x1
+ 80x2 + 80x3 + 25x4) / (25 + 80 + 80 + 25) = posición
2,5
Sobre
Deriva: Cálculo centro de la misma 3ª fila del centroide con deriva:
El
desplazamiento calculado, para su corrección en el guiado, es la diferencia de
las dos posiciones calculadas que corresponden a la situación del centroide en
la matriz, y está definido en este caso en centésimas de píxel.
Consecuencia:
La
resolución de guiado subpixel con pequeñas focales tiene mayor resolución que
la de fotografía a mayores focales.
El
Seeing
o turbulencia habitual de los observatorios es mayor que la resolución
teórica de fotografía astronómica y la de guiado.
Consecuencia:
Las
resoluciones teóricas de foto y guiado quedan igualadas por una mala
turbulencia.
Sobre-corrección
de guiado: Si no ajustamos bien los parámetros de guiado en el programa, y no
dejamos un margen para que la estrella se mueva con la turbulencia, el
autoguiado intentará seguir los rápidos movimientos de la turbulencia, y antes
de que haya podido corregirlos ya habrá otros movimientos de turbulencia pues
su velocidad es mucho mayor que la de correcciones de guiado. Esto creará una
cadena de errores sin control en el guiado.
En
nuestro programa K3CCDTools la idea de sobre-corrección se asocia a los píxeles
muertos alrededor de la estrella que no activaran el autoguiado por deriva de la
estrella.
Seeing variable:
Según la noche y a que altura del cenit apuntemos tendremos un Seeing u otro, esto afectará al umbral de píxel muerto que necesitemos.
Lo
ideal es fotografiar a los objetos en tránsito, es decir en su posición optima
de mínima turbulencia.
Para captación espectral separada los "L-RGB" filterstaz_Typ_2c y
para resaltar detalles en cielo profundo el "UHC" de Astronomik -- Para reducir
la polución lumínica el "LPR" de Celestrón -- Para captaciones en planetaria,
etc. los "#21" y "#80A" de Celestrón -- Para mejorar el enfoque el "IR-BF"
infra-Red rejection de BS_Astro -- Ver por su interés y variedad, el temario
sobre FILTROS
-
A F6,3 de “Celestrón” y opcional del 50% “de “Atik”, obteniendo una equivalente a F3,15
IMPORTANTE:
El dato que nos aporta cada fabricante para sus "Reductores de Focal", es el factor de reducción para una distancia dada entre la lente del reductor y el CCD.
Además suele ser el factor para el que está diseñado (optimizado) el reductor.
En mi caso tengo un reductor de Astrophysics de 2 pulgadas que tiene una lente con distancia focal 305mm. El dato de reducción que da el fabricante es para la cámara SBIG y dice que es de 7.5 sin rueda de filtros y 6.7 con la rueda de filtros insertada entre la cámara y el reductor.
Está claro que cuanto más lejos se ponga el reductor más pequeño se va haciendo ese factor. El dato importante en este caso es la distancia focal de la lente del reductor.
Para cada montaje particular la reducción de focal es distinta. Depende de la distancia y por eso yo lo determino comparando el campo captado con y sin reductor de focal.
Las cosas se complican cuando se usa un catadióptrico de espejo movil. En éstos, al mover el espejo se cambia la distancia focal con lo que no se puede conocer por medios teóricos la que se está usando en cada momento. Además la distancia focal es distinta cuando se usa el reductor y cuando no se usa, porque el punto de enfoque es diferente.
En definitiva, que determinar teóricamente el F.O.V. (para incluso situar Oculares virtuales en una carta celeste) es más complicado de lo que parece y que aunque Celestrón p.e., diga que su reductor es de 6,3 lleva razón sólo para una configuración de distancia. En cuanto lo pongas a una distancia distinta la reducción será distinta.
--- Aporte colaboración de Antonio Pérez
Por interés relacionado sobre F.O.V., Reductor de Focal y Barlow, ver TABLA_01 y Tutorial (en inglés - próxima traducción -)
CELESTRÓN SC-8’’ PowerStar_PEC – 203,2 mm Ø y 2032 mm DF a F10"tipo Schmidt-Cassegrain básico > con “Motores: AR, DEC y ENFOQUE” controlado a distancia por monomando multifunción.
Esto último (los motores) es necesarios para evitar
inconvenientes vibraciones, por intervención manual, consiguiendo un ajuste
mucho más preciso y seguro
De “Celestrón” con diferentes velocidades de seguimiento (Sol, Luna,
Estrellas, King, etc.), Control error periódico PEC, etc. > Seguidor
localizador, etc. de “Celestrón” y mando general a distancia para todos los
motores, AR y DEC.
De “Celestrón”, sistema avanzado para Orientación, Identificación de
objetos celestes y sus coordenadas, etc., Guiado hacia un Objeto, Diferentes
catálogos de Estrellas, Nebulosas, Messier y otros. Con salida a PC de trabajo,
para indicación sobre software de Carta celeste de su posición en cada
momento.
Central deslizable en el tubo (de 1 Kg. bajo el tubo) y
discrecionales (en horquillas de “S.C.”, con diferentes pesos), para compensar
deslizamientos laterales.
BUSCADOR mod. 8 x 50
De “Celestrón” con retículo iluminado y variable en intensidad, para captar mejor los detalles en Cielo profundo.
Básicamente formado por (25cm de tubo troncocónico en negro mate), de “Celestrón” para situar en el objetivo con función básica de anti-reflejos, con modificación propia anti-humedad a 12Vcc y muy baja intensidad, para noches con brusca e inesperada inversión térmica.
Ver imagen con cableado resistivo interno senoidal, para un calentamiento general suave (efecto calorífico Joule 0,24I2RT), situado junto al objetivo del telescopio “S.C.-C8”_203,2mm Ø, pero sin tocar la placa-lente correctora (a ± 2cm), que tiene enganchada una finísima capa de material anti-reflectante (para mejorar la calidad de imagen captada) y un calor sobre ella, por el contacto directo de la resistencia calefactora (aunque esté forrada), podría estropearla a nuestro criterio.
Se trata de evitar esa neblina baja y fina, o rocío muy débil, ya que el efecto de rocio intenso matutino, naturalmente mojándolo todo con cierta intensidad, no permite por la necesaria conservación del equipamiento y comodidad del Observador, el seguir observando en exteriores.
PUNTO de ROCIO ¿Cuándo conectar el Parasol anti-humedad?
El punto de rocío "PR" cambia dependiendo del % de humedad y ºC de temperatura; obteniendo el mismo valor cuando la humedad asciende al 100 %, el punto de rocío = temperatura.
Cualquier objeto en nuestro caso Telescopios y sus equipamientos, que se encuentren en la zona de observación con ºC por debajo de la temperatura del punto de rocío, se cubrirá de gotas de agua.
La fórmula para calcular el "punto de rocío" PR, es ±:
|
|
PR Temperatura "Punto de Rocio" en ºC
HR Humedad relativa
ºC Temperatura en ºC
Ejemplo: 7,300ºC H_relativa = 60,000% obtendremos un "Punto de Rocío" de 0,000ºC
Para evitarlo, se debe mantener algo por arriba de esta temperatura, ver TABLA_04 .
No es buena idea utilizar el clásico secador de pelo, por el efecto que en la lámina plastificada de lo S.C.T. ejerce, se soluciona bastante bien esa precipitación de agua, en nuestro PARASOL Anti-Humedad, par generar algo de calor sobre los objetivos (o alrededor de ellos en el caso de los refractores o placas correctoras como en el caso de los Schimidt-Cassegrain, con las precauciones indicadas.
Para calcular, cual será la temperatura del "Punto de Rocio", a la que deberemos conectar el "Parasol anti-humedad", en la tabla introducir los valores del momento, ver TABLA_04
De “Celestrón” en lámina Baader o incluso Mylar (más resistente) a
situar en el objetivo del Telescopio, para
Por interés relacionado ver FILTROS > FILTRO_SOLAR
No hemos de olvidar, que el enfoque básico para localizar eventos en la superficie del Sol, se efectuará con el Buscador, por lo que la conveniencia de situar también el "Filtro Solar" en su obje
o "SOLO BATERIA en SALIDAS de OBSERVACION"
FUENTE de ALIMENTACION estabilizada y cortocircuitable a
220 Vac de entrada y 12 Vcc 10 A
de salida, para alimentación de motores AR, DEC, Enfoque,
Microprocesadores, Parasol_térmico, Oculares reticulados, etc. - Para
observaciones en exterior por desplazamiento del equipamiento a lugares óptimos,
se utiliza una BATERIA de 12Vcc y 60 Ah, suficiente para alimentar en una sesión
completa. (ver INDISPENSABLE en una
salida planificada de observación)
En este punto y por interés comparativo, ver a título informativo: --
CONSUMOS (de mi Telescopio CELESTRON mod PowerStar_PEC S.C. C8 de 203,2 Ø y 2032 DF) con FUENTE de ALIMENTACION a 12Vcc sobre 13,8Vcc p.p. (equivalente a trabajo desde BATERIA de 12Vcc)
|
Aporte de 12 Vcc > Convertidor 12Vcc a 20Vcc 6Ah > PC_portátil (cargando batería) |
1,470 A |
|
M |
|
|
+ Trabajando (software de grabación, etc.) + Led-Ocular Reticulado + CCD_ATK1CII |
2,330 A |
3,800 A | ||
|
Parasol_anti reflejos + anti humedad a 12Vcc |
1,370 A |
1,370 A | ||
|
Aporte de 12 Vcc > Telescopio + Motor AR |
0,017 A |
| ||
|
+ Motor DEC |
0,027 A |
| ||
|
+ Motor ENF |
0,038 A |
| ||
|
+ µ del Telescopio + "Advanced Astro-Master" CELESTRON para localizaciones de Objetos, autoguiado, más otras opciones de interés, etc. |
0,082 A |
0,164 A |
_pulsar_para_ampliar |
Por tanto, todo conectado y a la vez (lo que nunca ocurrirá, pero como punto de partida);
03,800 A + 01,370 A + 00,164 A
= 05,334 Ah
05,334 A x 8 h continuas con todo a la vez
= 42,672 Ah
RECOMENDADO por seguridad y desgaste de la misma, por trabajar en condiciones de bajas temperaturas, se recomienda adquirir una batería de capacidad ± 30% superior, por tanto y para el ejemplo: BATERIA de 55 á 60Ah y por tanto prever antes de una salida para observación, efectuar carga lenta de ± 6A durante 10h
MUY IMPORTANTE
Para reducir consumos, actuar sobre la Coaxialidad de Motores de "AR y DEC", es decir el eje y caja desmultiplicadora de cada uno de los Motores, deben estar en el mismo eje coaxial.
Por el interés que comporta, adjuntamos una breve información, sobre las dos básicas modalidades utilizadas para captación, generalmente con cámaras Analógicas o Digitales, indicando la línea de disposición de los elementos necesarios, para cada posibilidad, naturalmente tras el cuerpo del telescopio se inserta el adaptador tipo Visual Back, que sirve para enlazar el cuerpo con los elementos de trabajo:
Pero es necesario situar ADAPTADORES, que con Tubos Extensores, Aros Adaptadores, con diferentes roscas, etc., permites el acoplamiento de las Cámaras Analógicas o DSLR's, de modo que estén fuertemente sujetas.
NOTA. Una vez vistos los temas sobre Adaptadores del enlace, pulsar ATRÄS, para regresar a este Tema.
--- SIN intervención de Ocular.
Telescopio > Flip-Mirror > Cámara
Telescopio > Reductor de focal > Flip-Mirror > Cámara
Telescopio > Flip-Mirror > Barlow > Cámara
--- CON intervención de Ocular.
Telescopio > Flip-Mirror > TeleXtender + Ocular > Cámara (a cierta distancia del Ocular)
Telescopio > Reductor de focal > Flip-Mirror > TeleXtender + Ocular > Cámara (chip a cierta distancia de Ocular)
Telescopio > Barlow > Flip-Mirror > TeleXtender + Ocular > Cámara (chip a cierta distancia del Ocular) en esta modalidad la Barlow situada antes de la FlipMirror, casi nunca es necesaria
En las "FlipMirror", que con su sistema de espejo basculante, la hacen indispensables para poder enfocar, cuando se utiliza una
Cámara, el Ocular reticulado e iluminado que se sitúa en ellas, debe tener un tubo de Ocular bastante más largo de lo normal, para igualar las distancias focales
Referente a estas dos modalidades, sería interesante entrase en el apartado FORMULAS y TABLA_01 para objetos luminosos, orientativa para estas composiciones.
Para conseguir el Campo adecuado con el fin de captar toda su magnitud y detalles, adjunto datos sobre las cotas obtenidas de
mi "TeleXtender_Variable", que pueden servir de referencia:
Tubo_1 = 81mm
Tubo_2 = 60mm
|
... |
|
En la
cámara CCD_ATIK mod ATK1CII, desde borde exterior a enroscar, hasta su chip
= 11mm
Ocular 12,5mm df p.e., situado en Tubo_1 (80mm de largo)
quedan 28mm libres desde plano lentes a borde del tubo.
Situando los dos tubos del "TeleXtender_Variable" en sus guías, tendremos dos distancias de separaciones posibles entre el borde del Tubo_2 (60mm de largo), que enroscará en la FlipMirror p.e., al borde del Tubo_1 (80mm de largo) una vez ya introducidos en sus guías y fijados:
Máxima 63 mm y mínima 30 mm
Por tanto y por simple regla de tres, obtendremos para insertar en TABLA_01:
80mm del Tubo_1 es a 99mm (60mm del Tubo_2 + 28mm del Tubo_1 hasta el Ocular + 11mm hasta chip de la ATIK)
Como 63mm (Máxima separación) es a "X", obteniéndose 77,9mm (distancia entre chip y lente)
Como 30mm (mínima separación) es a "X", obteniéndose 37,1mm (distancia entre chip y lente)
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