[Artigo] Astrofotografia para iniciantes

Só para complementar a excelente :clap: explicação:

O ruído elétrico chama-se ruido Johnson e é causado pelo movimento errático dos elétrons no meio, seja ele um simples condutor ou um transistor por exemplo. Ele varia com a temperatura e com a corrente elétrica. Por isso é também chamado de ruído térmico. É por causa dele que as câmeras especialmente usadas em astrofotografia (não estou falando em câmeras fotográficas, e sim astronomicas) são refrigeradas, as vezes até com hélio líquido. Temperatura mais baixa = menor ruido.

O bias frame é como o Felipe falou, é uma assinatura do ruido térmico base do sensor. Faz-se uma média dele e subtrai-se da imagem. É como se definíssemos um nivel onde o que estiver acima é tratado como informação, e o que estiver abaixo é ruido. O dark frame dá um outro parâmetro e pode ser usado também para definir os niveis de preto por exemplo (e outras coisas mais)

Quando se faz o stacking acontece o seguinte:

Imagine 100 imagens de uma mesma região do céu, identicas, mesma valocidade, iso, temperatura, etc.
As estrelas, nuvens de gás e outros “objetos” compõem o que se chama de sinal. Mas existe um ruido de fundo que é a soma do ruido térmico e mais fontes externas, como interferências eletromagneticas ou mesmo um eventual raio cósmico que acertou o sensor em um dos frames, mas não em outros.

Como o que é definido como ruido é aleatório e o sinal não é, no processamento do stacking com finalidade de aumento de exposição acontece um fenomeno interessante ao se somar os quadros: O ruido, sendo aleatório não produz uma “soma de ruidos”, e sim um efeito de anulação do ruido (chego lá). O sinal por sua vez, como é repetitivo nas mesmas posições na imagem, é somado a cada quadro. Com isso a intensidade do sinal aumenta em relação à intensidade do ruído (aumento da relação sinal/ruido) e isso é equivalente a um aumento tremendo na percepção da informação , com uma percepção de que o ruido diminuiu.

Na verdade saiu-se de um frame com uma baixa relação sinal/ruido para uma imagem final com uma relação sinal/ruido imensamente maior.

Obrigado!

Sobre o ruído, ainda tem a turbulência causada pelas variações de temperatura na atmosfera. Este efeito é observado claramente no asfalto em um dia quente, mas acontece também entre as camadas mais quentes e frias da atmosfera acima de nós. Até certo ponto, o empilhamento ajuda a resolver esta turbulência, mas não totalmente. A lição aqui é que o cuidado com o sinal capturado é essencial neste tipo de foto.

Cuidado, paciencia e conhecimento. Serve pra mostrar também que astrofotografia não é apontar a camera para o ceu e fazer uma foto mais ou menos da via láctea…

O problema da turbulencia só com ótica adaptiva, mas isso não é pro nosso bico haha…

Depois poderiamos comentar sobre técnica multibanda e processamento mais a sério :smiley:

Eu chego lá. Se quiser escrever sobre o assunto, fique à vontade também!

MP

“Plate solving” é um recurso de reconhecimento da região celeste com base em uma foto. É um recurso tão útil que, baseado na hora do dia e coordenadas do telescópio, pode-se determinar a localização do astrônomo. Isso além de distância focal exata do telescópio.

Outro recurso interessante é ajudar no enquadramento. Há objetos celestes de difícil visualização, até mesmo depois de vários minutos de exposição. Então as estrelas (muito mais claras) ajudam na orientação correta do telescópio. Funciona assim: tira-se uma foto do céu, em coordenadas aproximadas do objeto que se quer fotografar, transfere-se pro PC, que faz o plate solving pra descobrir as coordenadas. Então, baseado nestas coordenadas e nas coordenadas do objeto em questão, faz-se a correção necessária pro enquadramento perfeito do objeto, mesmo sem vê-lo claramente.

Um exemplo do resultado do plate solving de uma foto que fiz recentemente:

Da mesma forma que galáxias e nebulosas, há como identificar as estrelas por meio de plate solving. Aliás esta é uma das formas pelas quais se detecta supernovas. Por vezes uma estrela está lá, e tempos depois, não está. O software é capaz de detectar este tipo de mudança.

Tem vários telescópios robóticos que usam plate solving. É a ferramenta mais eficiente para detectar coisas transiórias como asteroides, cometas, estrelas variáveis, supernvas e por ai vai.

:clap:

salvando aqui pra acompanhar este tópico… show de bola…

Uma dúvida: existe alguma diferença entre usar uma lente tele de 600mm e um telescópio também com distância focal de 600mm?

Várias.

Falando apenas em equipamentos de boa qualidade, nada de telescópio Greika de 200 reais ok…

No caso de refratores, temos basicamente os acromáticos e os apocromáticos. Os acromáticos usam dois elementos na objetiva (“lente da frente”) e os apocromáticos usam 3 e muito raramente 4.

Os acromáticos compensam a aberração cromática para dois comprimentos de onda, e os apocromáticos para três.

Boas objetivas de telescópio tem a superfície polida com altíssima precisão, pois exige-se uma resolução muito alta. Menos elementos e um bom coating garantem uma imagem de maior contraste do que as teleobjetivas de uso terrestre. Lembre-se que os objetos celestes tem contraste baixo.

As aberturas também são bem menores do que as teles. Um refrator de 1000mm com objetiva de 120mm de diâmetro apresenta f= 1000/120 = F8.3

Quanto as refletores existem diversos tipos, desde o Newtoniano clássico que usa dois espelhos, um plano e um parabólico principal até os Maksutov-Cassegrain que são bem complexos, com 2 espelhos e lentes corretoras, as vezes até asféricas.

Os refletores PUROS não apresentam aberração cromática, mas os mixtos podem apresentar (e podem compensar com uso de lentes APO por exemplo). Os espelhos de boa qualidade são polidos à perfeição, com precisão de pelo menos 1/8 de comprimento de onda;

Refratores bem corrigidos e de grande abertura são imensos e caríssimos. Refletores são a escolha mais lógica nesses casos. É fácil encontrar refletores newtonianos com diametro de 8 a 12 polegadas de boa qualidade e viáveis economicamente. Já um refrator de 12 polegadas de boa qualidade custará algo na casa das dezenas de milhares de reais.

Existem algumas teles usadas em fotografia que podem ser usadas tranquilamente para astro fotografia básica, como a Leica APO-Telyt 180 F3.4, a Telyt 560 e a Canon 300mm L, entre outras… mas esses comprimentos focais só servem para astrofotografia de campo largo, no máximo médio, a não ser que se abuse do crop.

Resumindo: Quando é necessário um aumento grande aliado com grande catação de luz, só telescópio mesmo…

Além disso tudo, telescópios possuem pontos de montagem pra acessórios (viewfinder, câmera guia), possui sistema de foco melhor adaptado pra precisão no infinito. E tem o preço: apesar dos dados que o AFShalders citou, bons telescópios pra fotografia podem ter 800mm f/4. Nem sei se existe lente tão longa e tão clara, se existir deve custar uma fortuna. Mas um telescópio desses, com corretor de distorção custa cerca de 1000 dólares.

Um não absurdamente caro que gostei do resultado foi o Celestron C8 antigo.
Me arrependi por não ter comprado um Guan Sheng (GSO) 8" f5 … (1000mm F5) … E ainda por cima com um focalizador Crayford micro fotográfico… Grrrrr…

Sempre desprezei o Celestron C8 por ter distância focal muito longa. Mas tem uma modificação bem bacana pra ele, que transforma em um telescópio curto (cerca de 370-400mm, dependendo do modelo) com uma super-abertura (f/1.9 a f/2.1).

Hoje uso um SkyWatcher Quattro (feito pra astrofoto), 8" x f/4. Fora o peso, é muito legal de usar. Correção:
hoje
, não uso nada, porque um dos motores do mount quebrou, e não existe em lugar nenhum pra ser comprado.

O C8 e similares são bons para objetos de espaço profundo, por exemplo a Caixa de Joias nele fica um absurdo, o mesmo vale para a nebulosa de Órion, mas para objetos como o complexo molecular de rho ofiúco ou as Pleiades, realmente atrapalha mais do que ajuda. Se bem que tem as oculares de campo ultra largo tipo as Luminos e umas Tele Vue de 40mm, mas 2000mm é brabo mesmo.

O problema desses redutores focais é que variam muito de qualidade e preço, tem que saber muito bem o que está comprando.

O que mais gosto é esse aqui

A modificação que estou falando é o
Hyperstar/Fastar
, que não é um simples redutor focal. Funciona removendo o espelho secundário e colocando o corretor e câmera diretamente ali. Custa bem caro também (só o Hyperstar custa 1000 dólares).

Antes:


Depois:


Legal, não conhecia isso.

Amigos, se alguém puder de dar uma luz (literalmente rs)…

Minha neta tem 9 anos e começou a se interessar por astros e pelo espaço. Agora cismou que quer um telescópio para observar os astros. Porém, obviamente, os pais não vão investir milhões num equipamento profissional e estamos procurando alguma coisa que não seja tão cara e que dê a ela a oportunidade de vislumbrar alguma coisa no espaço.

Sei que os equipamentos amadores tem lá suas limitações, mas creio que ela não esteja na faixa etária para estudos aprofundados e mais técnicos.

Exposto o cenário, vem a pergunta: Alguém saberia me dizer se o telescópio deste link ( https://www.americanas.com.br/produto/2104812601?pfm_carac=telescopio&pfm_index=12&pfm_page=search&pfm_pos=grid&pfm_type=search_page#info-section ) permitiria um primeiro passo ? E se seria fácil para a criatura vislumbrar algo no espaço ?

Grato aos amigos !

:ok:

Para ver a lua serve. Planetas já fica bem mais complicado e nebulosas mais ainda.

Eu tomei gosto pela coisa usando um telescópio das crianças que deve ter custado menos de 30 dólares. Com ele dava pra ver Júpiter e suas luas, Saturno e seus anéis, as fases de Vênus e a Lua. Esse aí tem distância focal um pouco maior e mesma abertura. Vai ser mais escuro, mas isso não faz diferença pros objetos que eu citei, que parecem bem luminosos no céu.

Se ela se interessar mais, daí os pais podem começar a considerar um telescópio mais claro.

Boa !!!

Vou passar essa informação p/ minha filha.

Obrigado, Felipe !!

:clap: :clap: