sábado, 19 de abril de 2014

M46 - Un cúmulo con planetaria - Ejemplo de procesado

El cúmulo abierto M46 en la constelación de Puppis, fue descubierto por Charles Messier en 1.771. Es un cúmulo situado a 5.400 años-luz y tiene una magnitud aparente de 6.1 y un tamaño de 27 minutos de arco.

Este cúmulo tiene la particularidad de tener una nebulosa planetaria superpuesta, aunque esta nebulosa parece no estar relacionada físicamente con el cúmulo.

La imagen fue tomada desde Barcelona el 21 de enero de 2014, tomando una serie de 50 fotografías con el telescopio Sky Watcher 80ED equipado con un reductor de focal William Optics FF-III x0.8, lo que resulta en una focal de 480 mm. y una abertura relativa de 6.

La cámara usada es la Canon EOS 350D con el filtro sustituido por el Baader para aumentar la sensibilidad al rojo, y he utilizado el filtro IDAS-LPS para combatir la contaminación luminosa.

Se han realizado 60 exposiciones de 30 segundos a ISO 400, de las cuales se han rechazado 10 por interrupción con nubes, de forma que la imagen se ha generado a partir de 50 exposiciones de 30 segundos, con una exposición acumulada de 25 minutos.

A pesar de solo disponer de un total de 25 minutos de exposición, he efectuado el procesado de la imagen.

Todo el proceso se ha realizado con PixInsight 1.8, calibrando con darks, bias y flats.

El resultado tras el procesado.


La imagen a resolución completa junto con detalles de la imagen, puede consultarse en mi web:
http://www.astrosurf.com/jcmoreno/galeria/ca/M46/M46.htm

A continuación detallo el procesado realizado.

La imagen obtenida tras el preprocesado y calibrado de la imagen, es:

Tras el preprocesado, se observan los gradientes en la imagen, generados por los flats principalmente. También se aprecia una fuerte distorsión en los bordes de la imagen, que corregiremos con un simple recorte de la imagen al 80%.

Para corregir los gradientes, he aplicado primero un DBE y posteriormente un ABE (Automatic Background Extraction) con las opciones por defecto, para mejorar el fondo de cielo.

Tras esta corrección y el recorte, la imagen resultante es:

Aún puede observarse un ligero gradiente, que corregiremos con un SCNR en el color verde:

Ahora el fondo de cielo está mejor corregido, por lo que vamos a generar una máscara con la luminancia de la imagen, para hacer el tratamiento de reducción de ruido:

Para generar la máscara, primero extraemos la luminancia de la imagen original, ajustamos con STF (Screen Transfer Function) el brillo con la opción AUto Stretch. A continuación duplicamos la imagen, y estiramos el histograma con los valores de STF. Esto puede efectuarse arrastrando el triangulo de instancia de STF a la base de HistogramTransformation, y después aplicando el histograma a una nueva copia de la imagen en blanco y negro, de esta forma tenemos generada la máscara.

Aplicamos la máscara sobre la imagen, y realizamos el proceso de reducción de ruido con A Trous Wavelet, sobre las 4 primeras capas:

A continuación hacemos lo mismo con MultiMedianTransform, también sobre las 4 primeras capas:

En la imagen anterior, puede verse el resultado del realizar la reducción de ruido sobre el fondo de cielo, manteniendo las estrellas y la nebulosa con el aspecto original.

Ahora es el momento de estirar el histograma de la imagen, para lo que utilizaré el nuevo proceso incorporado en la versión 1.8, Masked Stretch. He utilizado un 'Target Background' de 0.08, para oscurecer un poco más el fondo de cielo. El resto de los parámetros son los de defecto del programa.


Tras el estirado del histograma, y para corregir el aspecto del fondo de cielo, he realizado una máscara para proteger las estrellas y la nebulosa planetaria, con Range Mask.


Una vez protegidas las estrellas y planetaria, he aplicado un ruido uniforme al fondo de cielo, de esta forma igualo el aspecto del fondo y el fondo de cielo queda más uniforme.


Esta operación de introducir ruido para enmascarar las pequeñas fluctuaciones del fondo de cielo, es debido a la escasa exposición utilizada. En otras imágenes donde he realizado exposiciones más largas, acumulando más tiempo total de exposición, el fondo de cielo, es más uniforme y no se precisa este truco para corregir el fondo de cielo.

A continuación aplico un ACDNR para eliminar el ruido introducido y suavizar el fondo de cielo.


A continuación, hacemos otro estirado del histograma, esta vez no tan agresivo, y con la finalidad de ajustar el fondo de cielo y aumentar el brillo de las estrellas.

Una vez ajustado el brillo general de la imagen, realizo un ajuste del color de la misma, aplicando Background Neutralization y Color Calibration, lo que genera un color más natural a la imagen, principalmente a las estrellas, ya que estaban muy azuladas.


Finalmente, y con la ayuda CurvesTransformation, se retoca un poco el brillo, luminancia y saturación del color.


Con esto doy por acabada la imagen, ahora solo falta generar la imagen en FITS y en JPEG.

Espero vuestros comentarios.

Saludos a todos.

viernes, 18 de abril de 2014

M45 - Las Pléyades, una imagen díficil

En esta nueva entrada en el blog voy a comentar un trabajo realmente difícil, el cúmulo M45 Las Pléyades. La imagen de este cúmulo parece fácil, ya que se trata de un objeto grande y brillante, pero la dificultad está en la nebulosa que rodea a las estrellas más brillantes, esta nebulosa es de reflexión, ya que su brillo proviene del reflejo de la luz de las estrellas que están en su interior, y mucho más cuando esta imagen es tomada desde el interior de una ciudad.

La imagen está tomada entre el 17 y el 20 de enero de 2014, en total se han podido aprovechar 78 exposiciones de 30 segundos a ISO 400. El telescopio es el Sky Watcher 80ED, con el reductor de focal William Optics FF-III x0.8, con lo que se obtiene una focal de 480 mm., y una apertura relativa de 6.

La cámara utilizada es la Canon EOS 350D modificada con el filtro Baader, y para combatir la contaminación luminosa, he utilizado el IDAS-LPS.

Debido a que la combinación del telescopio con el reductor de focal, genera una distorsión en las esquinas de la imagen, he optado por recortar la imagen al 80%, y así eliminar las distorsiones introducidas por el reductor de focal.

La exposición acumulada es de 39 minutos, lo que es del todo insuficiente para este objeto, y más desde una ciudad, ya que la imagen contiene mucho ruido y el fondo de cielo está muy brillante. En un futuro volveré sobre este objeto, para aumentar el tiempo acumulado de exposición, y para no forzar tanto el procesado.

La imagen resultante:

Como puede verse el fondo de cielo no ha quedado del todo limpio, y en parte es debido al tratamiento tan agresivo para visualizar las nebulosidades, y al fondo de cielo debido a la contaminación luminosa.

El proceso lo he realizado con PixInsight 1.8.

Tras la calibración con darks, bias y flats, el primer paso como siempre es corregir los gradientes del fondo de cielo con DBE.

Después se efectúa una reducción de ruido con ATrousWavelets y MultiMedianTransform, aplicando una máscara para proteger las estrellas.

A continuación una corrección de color con BackgroundNeutralization y ColorCorrection. Tamibén he aplicado SCNR para reducir las tonalidades verdes que se han generado.

En este punto tras revisar la imagen he decidido volver a aplicar un DBE para corregir más el fondo de cielo, ya que quedaba un tinte azulado, que debía corregirse.

Los pasos efectuados a partir de este punto pueden verse en la imagen:

Una vez corregido el fondo de cielo, se efectúa el estirado de la imagen con el nuevo proceso introducido en la versión 1.8, Masked Stretch.

Se aplica el script de corrección de las bandas generadas por las cámaras Canon (Canon Banding Reduction), para su aplicación, he girado la imagen, ya que las bandas aparecían de forma vertical, y este script, efectúa la reducción horizontal de las bandas.

Aún quedaban unas bandas horizontales muy débiles, pero al intentar eliminarlas, el efecto producido sobre las nebulosidades, generaba unos contrastes que no se podían corregir, por lo que he optado por no aplicar la corrección de bandas en horizontal.

Después he aplicado con PixellMath, una corrección de áreas oscuras, para minimizar el ruido del fondo de cielo.

Se corrige el ruido con TGVDenoise, que funciona muy bien con el histograma estirado, y después he efectuado un segundo estirado con StretchMasked, para rebajar el fondo de cielo.

Continuo eliminando el ruido de fondo con ACDNR y con Curves ajusto el contraste general de la imagen.

Aún son apreciables las tonalidades azuladas en el fondo de la imagen, por lo que he creado una máscara con RangeSelection y he aplicado una corrección SCNR al canal azul.

Finalmente he ajustado un poco más el contraste general de la imagen con Curves.

El resultado no es del todo satisfactorio, y seguro que con más exposición puede obtenerse un resultado mucho mejor, de todas formas he conseguido obtener las nebulosas de reflexión desde un cielo altamente contaminado por la luz. Ha sido un reto difícil, que me ha llevado bastantes horas de tratamiento, pero también me ha permitido aprender mejor las técnicas de reducción de ruido con TGVDenoise.

M36 - M37 - M38 Tres cúmulos en Auriga

Durante la noche del 31 de enero de 2014, he realizado la fotografía de los tres cúmulos de la constelación de Auriga M36, M37 y M38. Los tres cúmulos los he fotografiado uno tras otro, con el Sky Watcher 80ED y la cámara Canon EOS 350D, a través de un filtro IDAS-LPS, para reducir la contaminación luminosa, ya que las fotografías las he realizado desde Barcelona.

He elegido una esposición corta, de 30 segundos a ISO 800, con la intención de no saturar excesivamente los centros de las estrellas, y poder procesarlas adecuadamente.

Para cada cúmulo he realizado una serie de unas 60 exposiciones, con lo que cada imagen acumula una exposición total de unos 30 minutos.

Tras la realización de las exposiciones, paso las imágenes a través del programa CCDInspector, que permite cualificar la calidad de las tomas, analizando tanto el FWHM como el fondo del cielo. Es especialmente importante cuando se fotografía desde una ciudad como Barcelona, el analizar el brillo del fondo de cielo, ya que en muchas ocasiones se cruzan por el campo fotografiado ligeras neblinas, que hacen aumentar mucho el brillo del fondo de cielo.

Una vez descartadas las imágenes con un brillo de fondo de cielo muy elevado, y que reducirían el contraste general de la imagen, y rechazadas las tomas con un  FWHM elevado. Se realiza el calibrado de la imagen con darks, bias y flats. Especialmente importante disponer de unos buenos flats, para eliminar los gradientes que se registran debido a la contaminación luminosa.

Para las imágenes de los tres cúmulos una vez descartadas la tomas que no cumplian con el mínimo de calidad, he conseguido disponer de:


  • M36 - 62 exposiciones.
  • M37 - 34 exposiciones.
  • M38 - 57 exposiciones.

El menor número de tomas disponibles para el cúmulo M37, se ha debido a que fue el último de los tres en fotografiarse, y debido a la presencia de neblinas y finalmente de nubes, se tuvieron de rechazar muchas de las imágenes, debido a que el brillo del fondo de cielo era inaceptable. De todas formas, y aún disponiendo de 34 exposiciones, se ha realizado el tratamiento de la imagen, pero el resultado es una imagen algo más ruidosa que el de sus compañeras.

En un futuro volveré sobre este cúmulo, ya que es muy bonito y se merece una segunda oportunidad, aunque para esta temporada ya se le ha pasado su momento.

El procesamiento de las imágenes lo he realizado con PixInsight 1.8.

El tratamiento de las imágenes, como siempre empieza por un calibrado, para lo que utilizo el script BatchPreprocessing. Este script aumotatiza todo el proceso de calibrado y registro de las imágnes, y se obtiene un buen resultado. El proceso es largo debido a que al tratarse de imágenes raw de DSLR, tienen un tamaño importante, lo que requiere entre 30 y 60 minutos de ordenador, para calibrar y registrar cada serie de imágenes.

El tratamiento aplicado a las tres series de imágenes de los cúmulos, es muy parecida, a continuación puede verse el panel de trabajo de PixInsight, tras el procesado de M37.


El procesado básicamente consiste en aplicar DBE. Este paso se ha aplicado anteriormente al procesado en sí, que figura en la imagen anterior.

Los pasos seguidos tras el DBE són:


  1. Reducción de ruido, tras crear una máscara con la luminancia de la imagen, se aplica AtrousWavelet y MultiMedianTransform a la imágen. En esta ocasión, lo he aplicado una segunda vez, para acabar de eliminar los restos de ruido de la imagen.
  2. Con PixelMath, realizo una corrección de zonas oscuras y la eliminación de pixels brillantes. Estos dos procesos mejoran la calidad del fondo de cielo y no aumento excesivamente el ruido tras el estirado del histograma.
  3. Estirado del histograma, con HistogramTransformation. En este punto hay que controlar el aumento del brillo del fondo de cielo, y el no saturar el centro de las estrellas. En posteriores tratamientos estoy utilizando el MaskedStretch, que controla mucho más la forma de las estrellas en el estirado del histograma.
  4. Realizo una máscara a partir de la luminancia y con el proceso Convolution, suavizo la forma de las estrellas. Aplico la máscara a la imagen y ejecuto MorphologicalTransformation, para reducir el tamaño de las estrellas. En esta ocasión he optado por un patrón 3x3 que ejecuto 2 veces, con un resultado bastante aceptable. Dado que las estrellas pierden luminosidad tras la reducción, con ATrousWavelet, aumento el brillo de las mismas.
  5. Tras anular la máscara, realizo una corrección del color de la imagen, con BackgroundNeutralizacion y ColorCorrection.
  6. Aplico SCNR al color verde, para corregir los gradientes que quedan tras la corrección del color.
  7. A continuación otro estirado de la imagen, para expandir un poco más el histograma,
  8. Para controlar la saturación de color de la imagen, aplico una nueva máscara a la imagen para proteger el fondo de cielo y aplico CurvesTransformation y ColorSaturation, para realzar mejor el color de las estrellas.
  9. Para finalizar un ajuste del tamaño de la imagen.
Tras todo este proceso, el resultado es el siguiente (imágenes de 800x600 aprox.):

M36


M37

M38

En esta imagen de M38, puede verse el pequeño cúmulo NGC1907, situado al sur del mismo.

Las imágenes a máxima resolución y con la información detallada de las tomas, puede consultarse en mi web, en los enlaces:
http://www.astrosurf.com/jcmoreno/galeria/ca/M36/M36.htm
http://www.astrosurf.com/jcmoreno/galeria/ca/M37/M37.htm
http://www.astrosurf.com/jcmoreno/galeria/ca/M38/M38.htm

jueves, 17 de abril de 2014

M35

La imagen de M35, la obtuve el 2 de febrero de 2014, con el equipo que estoy utilizando habitualmente para la astrofotografía, el refractor Sky Watcher 80 ED sobre la montura HEQ5 PRO y con un tubo guía de 80 y 400 de focal.

La cámara utilizada es la Canon EOS 350D con el filtro sustituido por un Baader, que proporciona mejor sensibilidad a la luz roja.

Para la fotografía de cúmulos he optado por utilizar la 350D, ya que permite la obtención de las imágenes en color sin la necesidad de filtros, y aunque la sensibilidad es menor que la Atik monocromo, es más práctica a la hora de obtener imágenes en color. Para reducir el impacto de la contaminación luminosa, he utilizado un filtro IDAS-LPS, que permite hacer exposiciones más largas con el mismo resultado, ya que minimiza la contaminación luminosa.

Dado que las estrellas de M35 son bastante brillantes, he realizado tomas de 30 segundos a ISO 800. Hay que tener en cuenta que el SW 80ED, tiene una relación focal de 7,5. Por lo que no es excesivamente luminoso.

Para la captura de las imágenes he utilizado el programa BakyardEOS, que es muy fácil de utilizar y permite la realización de dithering al ser utilizado con el programa guía PHD.

Tanto las tomas de darks, bias y flats, las realizo cada vez que efectúo algún cambio en los componentes ópticos (reductor, filtros, ...), de modo que he utilizado los que tengo para la serie de fotografías con la Canon que he efectuado este invierno de 2014.

El resultado de 59 tomas de 30 segundos (imagen de 800x533):


El procesado lo he realizado con PixInsight 1.8. A continuación muestro una imagen de los procesos realizados:


Durante el tratamiento de la imagen, esta estaba invertida horizontalmente.

Inicialmente he efectuado un recorte de la imagen al 80% para eliminar las distorsiones de la imagen en las equinas.

Dados los fuertes gradientes debidos a la contaminación luminosa, y posiblemente a un fallo en la toma de los flats, la imagen presenta un fuerte gradiente, que ha requerido ejecutar 3 veces el proceso DBE para minimizar los gradientes del fondo de cielo.

Imagen inicial antes de aplicar los DBE:

Esta es la imagen tras la calibración, estirando el histograma con STF. Pueden apreciarse claramente los gradientes generados en parte por los flats.

Posteriormente he realizado una reducción del ruido de fondo, para lo que he creado una máscara de estrellas a partir de la luminancia de la imagen, y he aplicado ATrousWavelet a las 4 primeras capas, y posteriormente un MultiMedianTransform, también a las 4 primeras capas. Con esto he conseguido minimizar el ruido de fondo de la imagen.

A continuación he efectuado el estirado principal del histograma con un MaskedStretch con una media de 0,10 lo que deja un fondo de cielo bastante brillante, pero las estrellas mantienen un aspecto bastante aceptable. Tras el estirado, he corregido el color del fondo con BackgroundNeutralization y el color de las estrellas con ColorCorrection.

Analizando la imagen persistía un ligero tono verdoso en algunas partes del fondo, que he corregido con SCNR aplicado al color verde.

Debido a que el fondo de cielo presenta algunas manchas (lumps) difíciles de eliminar, y con la obtención de igualar al máximo el fondo, he creado una máscara de estrellas para aislar las estrellas y he aplicado un ligero ruido al fondo, de forma que este ruido enmascara a los fatídicos lumps.

A continuación viene un estirado adicional del histograma hasta dejar el brillo de las estrellas en su aspecto final.

Una reducción del ruido de fondo (ruido introducido artificialmente) con ACDNR, de forma que se iguala el fondo, y solo persiste una ligera variación de la crominancia en algunos puntos del fondo de cielo.

Finalmente un pequeño ajuste con curvas, para dejar el fondo de cielo en una mediana aproximada de 0,05 que es como veo mejor el fondo de cielo en la pantalla en que realizo el procesado. hay que tener en cuenta que utilizo una pantalla sin calibrar, de forma que el color puede variar cuando se visualice en otras pantallas.

Bienvenidos

Bienvenidos a Astrofotografía urbana,

Inicio este blog con la intención de difundir mis experiencias en las técnicas de astrofotografía desde el interior de una ciudad.

Para la práctica de la astrofotografía es muy recomendable disponer de cielos oscuros y limpios, pero para los que residimos en una gran urbe, es difícil disponer de este tipo de cielo, y en muchas ocasiones estamos limitados en nuestra afición a los cielos que nos proporciona el lugar donde vivimos.

En mi caso particular, al residir en Barcelona, la contaminación luminosa es muy importante, al igual que el no disponer de un cielo muy transparente, ya que a menudo está cubierto con ligeras neblinas, posiblemente debidas a la humedad o a la contaminación, y que afectan en gran medida la calidad de las fotografías. Aún con estos inconvenientes, es posible poder disfrutar de esta afición, que nos pone retos continuamente, y con un equipo modesto, pueden obtenerse buenos resultados.

El objetivo principal de la afición a la astrofotografía es disfrutar con las imágenes obtenidas, y poder aprender de las técnicas de otros compañeros de afición.

Es una afición que puede llegar a tener un alto grado de tecnología, debido a la gran diversidad de telescopios, cámaras, accesorios, programas, etc. que existen actualmente en el mercado. A pesar de esto, podemos limitarnos a utilizar un equipo medio, que sin ser altamente sofisticado, si que permite obtener unos buenos resultados.

Siempre encontraremos mejores tubos, mejores cámaras, mejores programas, pero lo importante es poder utilizar lo que se tiene a disposición, y que sin duda permitirán obtener buenos resultados.

Espero en próximas entradas en este blog, poder enseñar los resultados que voy obteniendo y como se puede en mejor medida combatir la contaminación luminosa, y disfrutar de la astrofotografía.

Actualmente dispongo de una web donde voy presentando los resultados de astrofotografía, así como de los diversos proyectos en el ámbito de la astronomía. Por si queréis consultarlo, está en la siguiente URL:
http://www.astrosurf.com/jcmoreno

También tengo un espacio en Astrobin, donde iré publicando fotografías:
http://www.astrobin.com/users/jcmoreno/

Espero que os guste.

Juan Carlos Moreno