Si se necesitan distancias focales largas y muy largas, a menudo es mejor conectar un telescopio astronómico a la cámara en lugar de un objetivo fotográfico.
Parte 11: Utilizar el telescopio como objetivo
Los astrofotógrafos son insaciables cuando se trata de la necesidad de distancias focales largas. La razón es fácil de encontrar: Muchos objetos del cielo nocturno nos parecen muy pequeños o incluso diminutos debido a su gran distancia. Para poder fotografiarlos con todo detalle y a pantalla completa, no hay más remedio que recurrir a distancias focales largas con los correspondientes ángulos de imagen reducidos.
Todos los fabricantes de cámaras de sistema satisfacen el deseo de distancias focales largas con su gama de teleobjetivos. En algunos casos, la gama llega hasta los 600 milímetros, e incluso se pueden encontrar objetivos de 800 milímetros en la gama de accesorios para cámaras réflex digitales. En principio, se podría hacer mucho con estos "superteleobjetivos" en astronomía, sobre todo porque las velocidades de objetivo de 1:4,0 y 1:5,6 son sensacionalmente buenas para objetivos de esta distancia focal. Si, sí, si no fuera por su desorbitado precio de compra, que en casos extremos asciende a una elevada suma de cuatro o incluso cinco cifras en euros.
Por supuesto, estos teleobjetivos no están diseñados específicamente para astrofotógrafos, sino que se buscan sobre todo en los campos de la fotografía deportiva, de naturaleza y de reportaje. A cambio de su elevado precio, ofrecen una excelente calidad de imagen incluso con el Blender totalmente abierto.
Sin embargo, no sería justo reducir semejante superteleobjetivo a su sistema de objetivos. Para satisfacer las exigencias de los clientes, están equipados con un sistema de autoenfoque, un diafragma ajustable, una elaborada corrección para las tomas "de cerca" y, a menudo, un estabilizador de imagen. Todos estos elementos son importantes y útiles para la fotografía clásica, pero carecen de importancia en la astrofotografía, aunque, por supuesto, aumentan el coste.
Las numerosas lentes necesarias para construir un teleobjetivo de uso universal también contribuyen a su elevado precio: No es raro que se combinen hasta 18 lentes en un objetivo de este tipo.
Un teleobjetivo para astrofotografía.
Si quieres hacer astrofotografía de todos modos, también puedes utilizar un telescopio astronómico en lugar de los caros teleobjetivos para hacer fotos con distancias focales largas. En este punto, sin embargo, me gustaría moderar las expectativas: incluso un telescopio astronómico con un alto rendimiento de imagen fotográfica no está disponible a un precio de descuento.
Sin embargo, como un telescopio contiene muchas menos lentes (o espejos en lugar de lentes), no ofrece autoenfoque ni estabilizador de imagen, y ni siquiera tiene diafragma, los precios son significativamente más bajos que los de un objetivo fotográfico completo. Y prácticamente no hay límite superior para la distancia focal; incluso distancias focales superiores a 800 milímetros pueden ser cubiertas por telescopios de aficionado asequibles. Existen telescopios de aficionado "estándar" con distancias focales de hasta unos 4.000 milímetros y una relación focal (Blender) de 1:10.
Resumamos en una tabla la diferencia entre teleobjetivos y telescopios:
| Teleobjetivo | Telescopio | |
| Distancia focal | Hasta 800 mm aprox. | De 400 a 4000 mm aprox. |
| Distancia focal ajustable (zoom) | Algunos modelos | No |
| Autoenfoque (AF) | Sí | No |
| Conexión específica del fabricante de la cámara (bayoneta) | Sí | No |
| Estabilizador de imagen (IS) | Algunos modelos | No |
| Apertura ajustable | Sí | No |
| Construcción de lentes | Sí (aprox. 9 - 18 lentes) | Sí (2 - 4 lentes) |
| Construcción con espejos | Sí (pero sin AF/IS, Blender) | Sí |
| La longitud de construcción corresponde aproximadamente a la longitud focal | No (la longitud de construcción a veces es considerablemente menor que la longitud focal) | Para telescopios refractores: Sí |
| Extensión de la distancia focal | Sí (teleconvertidor) | Sí (lentes de Barlow) |
| Reducción de la distancia focal | No | Sí (lentes Shapley) |
| Puntos fuertes típicos de la imagen | Nitidez e iluminación hasta las esquinas de la imagen | Máximo contraste en el centro de la imagen |
| Posibilidad de uso a mano alzada | Condicional | Sin |
| Base prevista | Trípode fotográfico | Montura astronómica |
| Tipo de montaje en la base | Rosca para trípode | Rosca de trípode (telescopios pequeños), barra de cola de milano, abrazaderas de tubo |
| Referencia | Comercio especializado en fotografía | Comercio especializado en astronomía |
¿Qué significan los números de los telescopios?
Los valores característicos de los objetivos fotográficos son la distancia focal y la velocidad, es decir, la mayor abertura ajustable. Cualquiera que tome fotografías en serio está familiarizado con estas cifras.
A los astrónomos les interesa más la apertura, es decir, el diámetro de la pupila de entrada (lente frontal o espejo primario) y, para confusión de muchos, también lo indican en pulgadas (abreviatura "). La distancia focal, en cambio, no es tan importante para ellos.
Si, por ejemplo, un telescopio se ofrece así: 8" Schmidt-Cassegrain, F/10, esto significa en lenguaje llano:
El telescopio es un telescopio reflector de diseño "Schmidt-Cassegrain". Su apertura es de 8 pulgadas. 8 pulgadas corresponden a unos 200 milímetros (1 pulgada = 25,4 milímetros). La relación focal (es decir, la apertura) es de 1:10, a partir de la cual hay que calcular la distancia focal: 10 * 200 mm = ¡2000 milímetros!
A veces sólo se indican la abertura y la distancia focal. Por ejemplo, en la montura de un telescopio (antiguo) se lee: D 75 mm F 1200 mm. Esto significa que el diámetro libre de la lente frontal es de 75 milímetros y la distancia focal es de 1200 milímetros. El Blender se calcula como 1:16 (1200 : 75).
Este telescopio está marcado con "D155mm" y "f 7" (flechas) en la montura del objetivo. Por tanto, el diámetro es de 155 milímetros, la relación focal (apertura) es de 1:7 y la distancia focal se calcula como 1085 milímetros por multiplicación.
Errores de imagen
La mayoría de los telescopios de aficionado están destinados principalmente a la observación visual. Si se utilizan para fotografía, pueden producirse los siguientes problemas:
Viñeteado - esquinas oscuras de la imagen causadas porque el círculo de imagen iluminado por un telescopio es más pequeño que la diagonal del formato del sensor. No muchos telescopios son capaces de iluminar un sensor en formato de 35 mm ("formato completo" 24 x 36 milímetros) con una calidad suficientemente buena. Para sensores más pequeños (formato "crop", APS-C), la selección de telescopios utilizables es significativamente mayor.
Esta imagen de las Pléyades se tomó tras conectar una cámara de formato completo a un telescopio. Obviamente, el telescopio no es capaz de iluminar completamente el sensor, como demuestra el fuerte viñeteado.
Curvatura del campo de imagen: si el "plano focal" no es un plano, sino una esfera hueca, el telescopio sufre una curvatura del campo de imagen. Cuanto mayor sea el sensor de imagen utilizado, más perceptible será esta debilidad en forma de imágenes estelares borrosas en el borde del campo de imagen cuando se enfoca con precisión en el centro de la imagen.
Las denominadas "lentes aplanadoras de campo", normalmente un sistema de dos lentes, ofrecen un remedio para aplanar el campo de imagen "curvado" y lograr así nitidez en todo el campo de imagen. Las lentes aplanadoras de campo deben adaptarse a la óptica del telescopio correspondiente, es decir, en sentido estricto, debería existir una lente aplanadora de campo adecuadamente calculada para cada tipo de telescopio con curvatura de campo, lo que no ocurre en la práctica.
La curvatura de campo hace que las estrellas de los bordes se vean borrosas al enfocar el centro de la imagen. Si enfocara las estrellas situadas en los bordes del campo de imagen, el centro de la imagen se vería borroso.
Desenfoque en las esquinas de la imagen: al enfocar el centro de la imagen, el desenfoque puede producirse no sólo en las zonas periféricas de la imagen debido a la curvatura del campo de imagen (véase más arriba), sino también a otros errores graves de la imagen, que se denominan "aberraciones" (errores de imagen). Es sobre todo el "coma" el que empeora la imagen de la estrella en las esquinas de la imagen.
Los telescopios reflectores newtonianos, por ejemplo, sufren de coma fuera del eje óptico debido al sistema. Dentro de ciertos límites, el uso de un sistema de lentes ("corrector de coma") puede mejorar mucho la calidad de la imagen hacia el borde.
Si las estrellas parecen pequeños cometas con colas hacia el borde, el error de imagen "coma" está en juego.
Posición del plano focal : con algunos telescopios, puede que no sea posible obtener una imagen nítida de un objeto lejano con una cámara réflex conectada. Esto se aplica en particular a los telescopios reflectores newtonianos. En estos casos, la única forma de enfocar la cámara es sustituir el enfocador por un modelo más plano.
¿Sustituyen los telescopios a los objetivos?
Al leer los posibles errores de imagen descritos, es posible que se vuelva a plantear esta pregunta. He aquí un breve resumen:
- Los telescopios astronómicos no son objetivos; la mayoría son buenos para la observación visual, pero sólo se recomiendan de forma limitada para la fotografía. En el tutorial número 13 de la serie "Astrofotografía y fotografía del cielo" ("Qué telescopios son adecuados para la astrofotografía") se explica qué telescopios son adecuados para la astrofotografía con una cámara acoplada.
- Con muchos tipos de telescopios, cabe esperar que se produzcan errores de imagen en los bordes de la imagen, que no siempre pueden eliminarse con un sistema de lentes correctoras. Algunas ópticas de telescopio tienen problemas para iluminar el sensor de una cámara réflex digital hasta las esquinas de la imagen. Esto se aplica incluso a las cámaras de recorte con un sensor de unos 14 x 22 milímetros, pero aún más a las cámaras de fotograma completo (tamaño del sensor 24 x 36 milímetros). Si desea utilizar una cámara de fotograma completo con un telescopio, tendrá que recurrir a los pocos modelos de telescopio que pueden producir una imagen utilizable en toda la superficie del sensor.
- Para distancias focales superiores a 500 milímetros, sin embargo, no hay alternativa al telescopio, al menos si se tiene en cuenta el coste de los superteleobjetivos.
Ampliar la distancia focal
Para ampliar la distancia focal de un telescopio existen las llamadas "lentes de Barlow". Funcionan como un teleconvertidor para objetivos fotográficos y se montan entre el telescopio y la cámara. Dependiendo del modelo, se pueden conseguir factores de extensión de 1,5x a 5x.
Típico es el factor de extensión 2x, que duplica la distancia focal efectiva del telescopio, pero reduce la relación focal en dos pasos f completos. Esto significa que un telescopio con una distancia focal de 800 milímetros y un diafragma de 1:4,0 se convierte en un telescopio con una distancia focal de 1600 milímetros y un diafragma de 1:8. ¡Por tanto, el tiempo de exposición debe cuadruplicarse! Una lente de Barlow con un factor de ampliación de 1,5x convertiría el telescopio mencionado en un sistema con una distancia focal de 1.200 milímetros a (aproximadamente) f/5,6, es decir, el tiempo de exposición tendría que duplicarse en comparación con el uso sin teleconvertidor.
Un efecto secundario positivo de la lente de Barlow es que la cámara sólo capta el centro de la imagen, por lo que los errores de imagen en las zonas periféricas quedan fuera del campo de imagen y, por tanto, desaparecen.
Imagen de la Luna con una cámara de fotograma completo en un telescopio de gran distancia focal. El telescopio no ilumina completamente el sensor; el resultado es el viñeteado.
La misma cámara en el mismo telescopio produce una imagen perfecta tras ampliar la distancia focal con una lente de Barlow. Al ampliar la distancia focal se obtiene una imagen más grande de los cráteres:
Reducción de la distancia focal
También existe lo contrario de la lente de Barlow, es decir, un sistema de lentes para reducir la distancia focal efectiva. Se denomina "lente de Shapley", "reductor focal" o simplemente "reductor" y también se coloca entre el telescopio y la cámara. Existen varios modelos con factores comprendidos entre 0,8 y 0,33.
La relación focal (Blender) se modifica en el mismo factor que la distancia focal, es decir, el uso de una lente Shapley se traduce en una mayor intensidad luminosa y, por tanto, en una reducción del tiempo de exposición necesario.
Algunas lentes Shapley también cumplen la función de lentes aplanadoras de campo, es decir, convierten un "plano" focal curvo en una superficie plana. Por supuesto, esto sólo funciona con los telescopios para los que se han desarrollado estas lentes de Shapley y no de forma universal en todos los telescopios.
El problema que plantea el uso de lentes de Shapley es que la imagen proyectada en el chip debe hacerse más pequeña, lo que significa que las zonas marginales que antes quedaban fuera del campo de visión pasan a ser visibles en la imagen. Por tanto, cualquier debilidad de la imagen fuera del centro de la misma será más pronunciada.
Otra imagen de la Luna, tomada con una cámara de fotograma completo utilizando un telescopio de gran distancia focal. La iluminación del sensor es insuficiente (esquinas negras de la imagen).
La misma cámara en el mismo telescopio después de reducir la distancia focal utilizando una lente Shapley. El tamaño de la imagen de los cráteres disminuyó, ¡el viñeteado aumentó! Por lo tanto, esta combinación es inútil:
Conexión de la cámara
Para conectar una cámara réflex digital de un solo objetivo (DSLR) a un telescopio, éste debe tener un enfocador con un diámetro de 2 pulgadas (= 5,08 centímetros). Los diámetros más pequeños, como la conexión de 1,25 pulgadas que sigue siendo habitual en los telescopios básicos, no son adecuados porque la apertura no es suficiente para iluminar el sensor de una DSLR y provocaría un viñeteado grave. En el mejor de los casos, sería posible iluminar todo el campo de la imagen con una lente de Barlow.
Sin embargo, la mayoría de los telescopios disponibles en el mercado tienen la conexión necesaria de 2 pulgadas, en la que se inserta un ocular de 2 pulgadas para la observación visual. Este ocular no se utiliza para la fotografía. En lugar del ocular, la cámara se inserta en el enfocador. Esto significa que el sensor de imagen se sitúa en el plano focal del telescopio, de ahí el término "fotografía focal".
Se necesitan dos piezas mecánicas sin componentes ópticos:
Adaptador T2 - Tiene una conexión de bayoneta en un lado, adecuada para la cámara utilizada, y una "rosca T" normalizada en el otro lado. Existen adaptadores T2 para todas las bayonetas de cámara habituales, por ejemplo, para Canon EOS, Nikon F, Pentax K, etc. Por lo tanto, es importante comprar un adaptador T2 que sea adecuado para su propia cámara.
Enlace a un proveedor de adaptadores T2 para diferentes sistemas de cámaras:
http://www.baader-planetarium.de/sektion/s17a/s17a.htm#t2
Manguito de 2 pulgadas - Este manguito tiene un diámetro de 2 pulgadas y una "rosca en T" en la parte posterior para poder enroscarlo en el adaptador T2.
Enlace a un proveedor de un manguito de 2 pulgadas (etiquetado allí como "conexión enchufable"):
http://www.baader-planetarium.de/sektion/s08/s08.htm#+16
Los usuarios de cámaras de fotograma completo deberían plantearse una solución diferente, porque un adaptador T2 estándar tiene una abertura tan pequeña (38 milímetros de diámetro) que puede provocar viñeteado. La solución es una pieza especial (para Canon EOS) que sustituye al adaptador T2 y al manguito de 2 pulgadas y ofrece una apertura mayor (47 milímetros).
Enlace al proveedor del "Adaptador de 2 pulgadas a Canon EOS" para cámaras de fotograma completo:
http://www.teleskop-express.de/shop/product_info.php/info/p260_Adapter-von-2--auf-EOS-Bajonett---volle-EOS-Oeffnung-.html
A la izquierda el adaptador T2 con bayoneta Canon EOS, en el centro el manguito de 2 pulgadas:
Cámara réflex digital con el adaptador T2 montado y el manguito de 2 pulgadas atornillado. Ninguna de las dos piezas contiene objetivos:
El manguito de 2 pulgadas se inserta en el enfocador del telescopio en lugar de un ocular:
Manguito de extensión - En los telescopios refractores (refractores), puede ocurrir que el enfocador no pueda extenderse lo suficiente para alcanzar el plano focal. Entonces es necesario utilizar uno o varios tubos de extensión de 2 pulgadas.
Enfoque
Como los telescopios no disponen de función de enfoque automático, es necesario encontrar manualmente el mejor punto focal. Esto no es tan fácil como parece, ya que las pantallas de enfoque de las cámaras réflex modernas no están diseñadas para ello. Esto significa que no basta con mirar por el visor de la cámara y evaluar visualmente el enfoque en el visor.
Básicamente, el enfoque se realiza mediante el mando de enfoque del telescopio, que cambia la longitud del enfocador en algunos telescopios y mueve el espejo primario axialmente dentro del telescopio en otros.
Cuanto mayor sea la distancia focal efectiva y más rápida sea la óptica (es decir, cuanto menor sea el valor de apertura o el denominador de la relación focal), menor será el margen de maniobra para el enfoque. Los cambios de temperatura pueden modificar la posición del enfoque. Por lo tanto, una vez ajustado el enfoque, conviene comprobarlo varias veces durante una noche de observación y corregirlo en caso necesario.
1. cámara sin live view
Las cámaras sin función live view están en desventaja. En el caso más sencillo, enfoque una estrella brillante en el visor con la mayor nitidez posible. A continuación, realice tomas de prueba con un tiempo de exposición relativamente corto en las que la estrella no debe quedar sobreexpuesta. Compruebe el resultado de sus tomas mirando hacia atrás en la pantalla de la cámara, utilizando siempre el máximo aumento para visualizar una sección de la imagen.
Ajustando lentamente el enfoque mientras comprueba repetidamente la imagen, llegará gradualmente al punto de mejor enfoque posible. Exceder el punto de mejor enfoque varias veces y luego corregir en la dirección opuesta ha demostrado ser una buena manera de hacerse una idea de dónde está el óptimo; se rodea el punto de mejor enfoque, por así decirlo.
Si la cámara está conectada a un ordenador portátil, se recomienda el uso de software para facilitarle este trabajo. El software "ImagesPlus" es de gran ayuda a la hora de enfocar, especialmente para astrofotografía. El módulo de control de cámara ImagesPlus se vende en el sitio web http://www.mlunsold.com por unos 70 dólares estadounidenses. Se puede solicitar una versión demo al autor del software.
Enfocando una estrella con "ImagesPlus":
El software "DSLR Remote" no es específico para astrofotografía, pero es una buena ayuda para enfocar, ya que es capaz de mostrar una imagen tras otra a gran aumento, lo que permite juzgar con fiabilidad la nitidez de una estrella fotografiada. Este software cuesta unos 95 dólares y puede obtenerse en el sitio web http://www.breezesys.com/DSLRRemotePro/index.htm. Allí puede descargarse una versión que funciona durante 15 días. Ambos programas están en inglés.
Enfoque de una estrella con "DLSR Remote":
2ª cámara con Live View
La función Live View hace que enfocar sea casi un juego de niños. Se coloca una estrella brillante aproximadamente en el centro del campo de visión y el enfoque se ajusta aproximadamente en el visor. A continuación, se activa la función Live View y la estrella se visualiza con el máximo aumento en la pantalla de la cámara. El enfoque óptimo se encuentra de forma muy rápida y fiable pulsando el botón de enfoque del telescopio.
Resulta aún más cómodo si la imagen en directo puede evaluarse en el monitor de un ordenador portátil conectado. Las cámaras Canon EOS con Live View (a partir de Canon EOS 1000D, 450D, 40D, 5D Mark II, 1D Mark III, 1Ds Mark III) incluyen el software y el cable de conexión necesarios con la cámara.
Este tipo de enfoque funciona de forma excelente en estrellas de hasta aproximadamente la tercera magnitud, en la luna, en el sol (¡con filtro protector!) y en los planetas brillantes.
Live view sobre la luna con una Canon EOS 450D. La función Live View es de gran ayuda para enfocar la cámara en el telescopio:
Live View en la pantalla de un ordenador portátil: el enfoque no puede ser más fácil, rápido y preciso:
Riesgo de vibración de la cámara.
El uso de distancias focales largas conlleva un gran riesgo de trepidación de la cámara. A pesar de un enfoque perfecto, las fotos pueden salir movidas. El problema lo causan el espejo y el disparador de la cámara poco antes o durante la exposición.
Dependiendo de lo estable que sea la combinación de montura y trípode que sostiene el telescopio, los más leves golpes de este tipo pueden ser suficientes para mermar la nitidez.
- Rebote del espejo - Las consecuencias de que el espejo se balancee rápidamente hacia arriba antes de soltar el disparador pueden evitarse si se activa el "bloqueo del espejo" de la cámara. La primera pulsación del disparador sólo provocará que el espejo oscile hacia arriba. A continuación, espere unos segundos hasta que las vibraciones resultantes se hayan calmado y suelte el disparador por segunda vez para iniciar la exposición.
Por supuesto, para ello se utiliza un cable o un disparador remoto, ya que, de lo contrario, tocar el disparador de la cámara volvería a provocar sacudidas de la cámara.
Bloqueo del espejo activado en el menú de una Canon EOS 40D.
- Movimiento del ob turador - Esto no se puede evitar, ya que el obturador controla la exposición. He podido comprobar en varias ocasiones que los movimientos del obturador pueden provocar imágenes borrosas en determinadas circunstancias. Sólo una montura más estable puede ayudar realmente. Dependiendo del modelo de cámara, también puede intentar disparar la cámara con la función Live View activada. En este caso, el obturador puede funcionar mucho más "suavemente".
Ejemplos de tomas
Esta imagen de la Luna está casi sin recortar y se tomó con una distancia focal de 3700 milímetros y una DSLR de fotograma completo (Canon EOS 5D Mark II). El telescopio utilizado fue un telescopio reflector Maksutov-Cassegrain con una relación focal de 1:14,6 y un tiempo de exposición de 1/30 segundos a ISO 400.
Sección de la imagen anterior a tamaño completo. Da una idea de la riqueza de detalles que se pueden captar de la Luna con un objetivo nítido a una distancia focal larga. Este tipo de fotografía lunar es una de las escasas oportunidades en el campo de la astrofotografía de sacar partido a un gran número de megapíxeles.
Una imagen ligeramente ampliada del Sol, tomada a través de un filtro especial H-alfa que hace visible la cromosfera solar. La distancia focal de la imagen era de 2270 milímetros.
Las estrellas dobles son un tema gratificante para las fotografías tomadas a través del telescopio sin control de seguimiento. Aquí, una exposición de sólo 30 segundos a ISO 800 y una distancia focal de 2800 milímetros se utilizó para resolver la estrella doble Mizar (flecha roja) en la barra de tracción de la Osa Mayor. Junto con Alkor (derecha), forma una pareja fácilmente reconocible como estrella doble a simple vista.
Se necesitó un telescopio con una distancia focal de nueve metros para obtener imágenes del corazón de la nebulosa de Orión. La relación focal fue de 1:10, de modo que, gracias a la gran luminosidad de la nebulosa, sólo fue necesario exponer durante 90 segundos a ISO 1000 y no hubo necesidad de comprobar el seguimiento.
