LA CAPACIDAD ELECTRONICA Y LA FOTOMETRIA

 

Tenemos tres píxeles de una cámara CCD representados abajo por unos cubos: el primero corresponde a un píxel con poca señal lo que seria un color grisáceo, en el segundo píxel tenemos mas iluminación, y en el tercero un blanco bastante brillante, con la carga acumulada en ellos podemos realizar buena fotometría, esta consiste en determinar el brillo de una estrella tomando como referencia el brillo de las estrellas cercanas, las cuales tienen valor constante y conocido asentadas en un catalogo, si tomamos como ejemplo: que el píxel 2 corresponde a una estrella variable, y tomamos como referencia el píxel 1 y 3 una con mayor y otra con menor luminosidad, podemos obtener el brillo del píxel 2 usando los píxeles 1 y 3 .

 

 

Pero en la figura de abajo: al tomar la imagen con un tiempo de integración muy alto en relación al brillo de las estrellas con que trabajamos, la señal de los píxeles 1 y 2 estarán dentro de un valor de trabajo, pero el píxel 3 ya se saturo, este no es toda la carga que incidió sobre el, su nivel real estaría representado por la parte punteada sobre el píxel, este píxel no sirve para hacer medidas ya que la señal que nos da no es toda la que recibió de la estrella en el tiempo que duro la exposición, cuando el píxel se satura ya no es capaz de recoger mas luz, el valor del píxel siempre quedara igual no importa cuanto tiempo mas permanezca expuesto al la luz.

 

 

Ahora bien si se trata de una estrella débil que estamos midiendo y solo tenemos estrellas mas brillantes para comparar debemos adicionar imágenes, de este modo podemos capturar la estrella débil y al mismo tiempo las brillantes sin saturar los píxeles, los programas pueden contabilizar valores mas altos que el valor de saturación del píxel sumando valores que estén por debajo de ese valor.

 

Hay 2 maneras de hacer esto: la primera es la mencionada, adicionar imágenes y obtener una con valores de luminosidad mayores, y la otra es no sumarlas, sino promediarlas, de este otro modo no aumentamos la luminosidad sino la relación señal/ruido, o sea se aumenta la definición de los detalles.

 

Quiero hacer hincapié en la  gran posibilidad que nos ofrece poder promediar multitud de imágenes para obtener una imagen resultante con  mayor relación señal ruido, que nos hará aparecer objetos o detalles que no éramos capaces de apreciar en una sola imagen. Al promediar imágenes, los píxeles con valores lejanos al promedio van quedando fuera de la imagen por no ser repetitivos de una toma a otra. y con esto no se aumenta el brillo sino la nitidez. En relación a la corriente de oscuridad mencionada arriba, esta hace que aparezcan píxeles iluminados que no es por luz real sino por agitación térmica, a estos se le llaman píxeles calientes, si se suma, un píxel con valor 10 por ejemplo y otro de valor 15, obtenemos 35, por esto hay que restar los cuadros oscuros eliminándose así los píxeles calientes antes de adicionar las imágenes, ya que si no, el programa suma un píxel de alto valor a la imagen siendo solo un píxel caliente y distorsiona el resultado. Con esta técnica se puede llegar realmente muy lejos incluso con cielos bastante contaminados lumínicamente. ESTO ES LO QUE YO HAGO CON LOS VIDEOS DE LOS PLANETAS, BUSCAR LAS MEJORES IMÁGENES Y USARLAS TODAS PARA CREAR UNA SOLA DE CALIDAD SUPERIOR. La diferencia es que para cielos profundos se suman y para planetas se promedian.

 

En enero de 1994, imagen de abajo, 9 tomas de 25 minutos cada una (sumadas 3,75 horas) permitió la captura del cometa Halley, con un brillo de 26ª magnitud, cuando estaba más allá de los 2.800 millones de kilómetros.

 

 

RUIDO DE LECTURA: Este parámetro corresponde al ruido  generado por el simple hecho del circuito leer la información acumulada en el chip. Es verdaderamente un factor limitante, pues en este caso no podemos hacer nada para minimizar dicho ruido. De todos modos la mayoría de cámaras actuales  disponen de un error de lectura  suficientemente bajo.

 

ANTIBLOOMING: Este dispositivo solo tiene por misión hacer que los pixeles con más iluminación no lleguen a desbordar, la eficiencia cuántica del chip con antiblooming  es mucho menor, casi la mitad. También provoca que la respuesta de la CCD deje de ser lineal algo antes del nivel de saturación, esto último aunque puede afectar a las medias fotométricas, es fácilmente reproducible con lo que podemos hacer una prueba de linealidad de nuestra cámara para averiguar en que nivel de grises deja de comportarse linealmente. Tengamos presente que las cámaras profesionales no disponen nunca de antiblooming, es solo un dispositivo para aficionados

 

OBTURADOR: Algunas cámaras CCD poseen obturador mecánico que actúa impidiendo el paso de luz sobre el chip una vez ha finalizado el tiempo de exposición. Este dispositivo es muy útil  pues nos permitirá  obtener imágenes darks sin tener que tapar la boca del telescopio, a la vez que nos proporcionara imágenes  de mayor calidad. De hecho, en las cámaras que carecen de obturador  aparece un ligero GRADIENTE “DESUNIFORMIDAD DE ILUMINACION EN EL FONDO DEL CIELO,” en la imagen debida a que durante el proceso de lectura, que no es instantáneo, las filas que se han leído al final han sido expuestas  un poco más que las que se leyeron al principio.

 

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