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  1. Christian Hilbert

    Tiempo de subexposiciones

    Estimados, Luego de algunas consultas y conversaciones con compañeros del foro, en particular con @juanfilas , @marianomf y @ricardo sobre como determinan el tiempo de subexposición de las fotografías, he visto que no todos tenemos los mismos criterios para hacerlo. He leído varios libros que tengo, como ser "The Astrophotography Manual" de Chris Woodhause; "Astrpfotografía" de Thierry Legault; "The deep sky imaging premier" de Charles Bracken, que son de los últimos libros sobre astrofotografia que han salido al mercado, y todos tienen distintos métodos para determinar el tiempo de subexposicion. Si bien en la teoría todos coinciden en lo mismo, a grandes rasgos sobre la necesidad de un tiempo mínimo que garantice que el ruido de lectura sea despreciable frente al propio ruido de fondo de la imagen, y con lograr una relación señal/ruido que garantice poder separar las nebulosidades mas tenues del ruido en el procesado. Asimismo, sobre la imposibilidad de estirar mucho cada subexposicion ya que a partir de un momento son mas los problemas que ello trae que el beneficio que se consigue. Pero el método que sugieren para lograrlo es distinto para cada autor. Ademas, estuve investigando en Internet sobre el tema, y en particular estudiando con una articulo recomendado por @ricardo: https://www.lightvortexastronomy.com/measuring-your-camera-sensor-parameters-automatically-with-pixinsight.html, de Kayron Merciera, el cual esta muy bueno. Finalmente pude concluir que existen dos recomendaciones en general: 1. El tiempo de cada subexposicion debe ser el suficiente para que la curva del histograma este separada de la parte izquierda del mismo, sin que en la parte derecha se llegue a recortar señal 2. El tiempo de cada subexposición debe calcularse considerando valores propios del equipamiento utilizado y del cielo que se quiere fotografiar, con una serie de formulas que aseguran que una SNR optima. (estoy resumiendo a groso modo el metodo, como para ponerlo en un renglón...) Para poder ver que diferencias existen con cada método hice alguna pruebas, y en mi caso particular, con una cámara reflex canon T5 modificada full spectrum y refrigerada, un reflector SW Esprit 120ED, y con filtro antipolución CLS-CCD, desde la ciudad de Posadas, Misiones, Argentina. Vale mencionar que las fotos siempre las tomo con ISO 800 ya que es la que mejor relación tiene para esta cámara. 1) El primer método fue el que siempre utilice, y la verdad que es bastante impreciso, aunque extremadamente práctico. Por lo general se recomienda que el pico de la curva del light este entre 1/4 a 1/3 del histograma. Con la configuración anterior, con subexposiciones de 5 minutos, la curva en el histograma generalmente cumple los requisitos. Por lo que sin mediar mucho análisis, se hacen expo de 5 minutos y si el histograma esta bien, se sigue para adelante. 2) Con el segundo método, seguí dos procedimientos: 2a) el procedimiento de lightvortexastronomy, el cual provee una planilla excel para poder calcular el tiempo de subexposición 2b) el Script del Pixi: "Calculate Sky Limited Exposure v2.1" En primer lugar tuve que ver los parámetros propios de mi cámara. Para ello utilice el scipt de Pixi: "Basic CCD parameters v0.3.1". Se deben usar un par de flats, un par de bias y un par de darks (con tiempos de exposición diferentes -60 y 600 seg-) con lo cual obtuve los siguientes resultados: Los principales parámetros de la cámara fueron los siguientes: - Gain = 0.286 e/ADU - Readout Noise = 3.191 e - Dark Current = 0.016 e/second - Full Well Capacity = 4680 e Es importante destacar que según Sensorgen.info las pruebas del sensor de esta cámara, los resultados fueron a ISO 800: gain = 0,29; ruido de lectura= 3,5; rango dinámico = 3728. Por lo tanto, considerando la modificación de la cámara, vemos que los valores medidos por el SCRIPT del Pixi son muy similares a los publicados. Luego, para el método 2a, utilice la planilla Excel "Optimum Exposures Calculator v2.2", que se puede bajar de la pagina web. Para ello cargue los datos de la cámara anteriormente obtenidos, y los datos de un light calibrado obtenido con una subexpo de 5 minutos, en donde medí con "statistics" del Pixi, la media en una preview zona del cielo osculo y en otra preview una zona brillante de la nebulosa. El resultado fue que el tiempo de exposición optimo es de 2,82 minutos.(2m 49 seg) Ademas que la cantidad de exposiciones optimas es de 27, para totalizar un tiempo total de integración optimo de 76,21 minutos. Luego, utilice el método 2b, el Script del Pixi: "Calculate Sky Limited Exposure v2.1", obteniendo los siguientes resultados: En este SCRIPT se dan varios resultados. En este caso: E limit I = 2m 37 seg E limit II = 1m 51 seg Anstey limit = 3m 14 seg Según las recomendaciones, el tiempo E limit I es el recomendado para hacer que el ruido de lectura sea despreciable frente al ruido de fondo del cielo. En los casos de cielos oscuros y donde se quiera obtener detalles de nebulosas muy tenues, se recomienda usar el modelo de Anstey CONCLUSIONES: 1. Vemos que los resultados obtenidos con los dos métodos de calculo son muy similares: 2 min 49 seg versus 2 min 37 seg. (incluso con los 3 min 14 seg del método Anstey) 2. Con el método 1 de revisión del histograma utilizaba un tiempo de 5 minutos en casi todos los casos, ya que con ello el pico cae "cerca" de 1/4 del histograma. Esto es un poco mayor al tiempo optimo obtenido con los métodos anteriores. Seguramente es consecuencia de que siempre utilizo 5 minutos cuando la curva del histograma queda separada de la izquierda sin cortar las luces altas, pero nunca ajusto el histograma para que posicione el pico exactamente entre 1/3 a 1/4 del histograma. Como vemos en el histograma del light utilizado en el estudio, el pico esta a 1/3 "aproximadamente". Por lo tanto, si bien el método 1 es un poco mas tedioso, tampoco agrega demasiado trabajo a una noche de astrofotografia, y permite mejorar asegurar la calidad de las tomas, incluso reduciendo los tiempos de exposición en este caso en particular. Voy a ver que resultados obtengo en próximas cesiones. El presente no pretende ser un estudio científico ni nada por el estilo, sino solamente compartir con todos los interesados los resultados obtenidos y con ello intercambiar ideas en esta pasión que compartimos. Un abrazo
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