Enfoque en astrofotografía

Máscaras de Bahtinov

Uno de los pasos más importantes en toda sesión de astrofotografía es el enfoque del telescopio y los objetivos que estemos usando.

Dependiendo del telescopio y del enfocador que lleve incorporado o de si la lente es manual o tiene enfoque automático, puede ser un proceso muy tedioso el conseguir el enfoque perfecto.

Por otro lado, hay telescopios que necesitan un tiempo para aclimatarse antes de poder enfocarlos correctamente debido a que sus elementos ópticos son muy sensibles a la temperatura.

A esto podemos añadir que debido a los cambios de temperatura durante la sesión de observación, el telescopio y las lentes perderán ligeramente el enfoque debido a las dilataciones y contracciones de los materiales con los que están fabricados.

Evidentemente, todo cuenta, y es que cada uno de estos factores afectarán a la calidad de las imágenes que vayamos a capturar en esa sesión.

En definitiva: más nos vale estar atentos e intentar minimizar todos estos problemas en la medida de lo posible.

Enfoque básico

Cuando terminamos de montar todo nuestro equipo llegamos al momento en el que necesitamos hacer el enfoque inicial.

En astrofotografía, el enfoque se hace apuntando a una estrella, dado que son fuentes de luz puntuales y nos permiten ajustar el enfoque bastante bien. Sólo tenemos que ajustarlo hasta que la estrella se vea lo más pequeña y puntual posible. Evidentemente, esto no es tan simple como lo cuento. Este tipo de enfoque se llama "enfoque al infinito".

Enfoque con objetivos de fotografía

En el caso de la mayoría de objetivos de fotografía, suele haber una marca con el símbolo de infinito que nos indica en qué posición debemos poner el anillo de enfoque para enfocar al infinito.

Marca de infinito del Samyang 135mm

De hecho, veremos que normalmente viene marcado con un símbolo en forma de L rotada. Esto nos indica que el enfoque infinito está dentro del rango marcado por la L y precisamente se debe a lo que comentamos anteriormente: La temperatura ambiente hace variar el punto de enfoque.

En algunos casos, puede ocurrir que determinados objetivos, ya sea por su construcción, o porque tenemos modificaciones añadidas en el tren óptico (filtros, astroconversiones), la marca de infinito no sea indicativa del punto de enfoque infinito real y que se llegue al enfoque infinito antes o después de la marca.

Una cosa más a tener en cuenta es que si nuestro objetivo tiene opción de enfoque automático deberemos desactivarla. Si no, en cuanto intentemos disparar, la cámara intentará enfocar y se moverá del ajuste que hemos hecho. Además, la cámara probablemente no sea capaz de enfocar pues los sistemas de enfoque automático necesitan bastante luz y zonas con contraste para detectar la nitidez de la imagen.

Llevaremos el anillo de enfoque hasta el final, justo donde esté la marca de infinito, y si no tenemos esa marca, simplemente llegaremos hasta el final del enfoque y jugaremos con él en esa zona.

Si la cámara tiene modo de visión en directo(Live View), lo activaremos. Apuntamos a una estrella y con los controles de la cámara ampliaremos todo lo posible la imagen para que podamos ver la estrella lo mejor posible.

Haciendo ajustes con la rueda muy lentamente intentaremos que la estrella se vea lo más puntual posible, y cuando lo consigamos, tendremos ya enfocada la cámara.

Enfoque de un telescopio

Con el telescopio, el método es exactamente igual, sólo que no tenemos ninguna marca de infinito. Primero aclimataremos el telescopio si es necesario y simplemente activamos el modo Live View de la cámara, apuntamos a alguna estrella, ampliamos la imagen y ajustaremos el enfoque moviendo el ajuste del enfocador hasta que consigamos que la estrella se vea lo más puntual posible.

Cámaras sin Live View

En el caso de que la cámara no cuente con sistema de visión en directo, como es el caso de las cámaras astronómicas dedicadas, simplemente haremos el mismo proceso con el software de captura de nuestra elección. La gran mayoría permite ampliar las imágenes y verlas en directo.

Ayudas al enfoque

Ahora bien. Esto nos permite enfocar el equipo de forma aproximada y no muy precisa. Además de no resolver el problema de la pérdida de enfoque por cambios de temperatura.

Existen multitud de ayudas para mejorar el enfoque, facilitarlo y mantener el equipo enfocado durante toda la sesión.

Máscara Bahtinov

La máscara Bahtinov es un dispositivo óptico creado en 2005 por un astrofotógrafo ruso llamado Pavel Bahtinov y que se coloca sobre la entrada de luz del telescopio o frente a la lente del objetivo.

Máscaras de Bahtinov

El principio de funcionamiento de este dispositivo es que genera un patrón de difracción característico en las estrellas de la imagen. El patrón de difracción generado muestra tres líneas que se entrecruzan.

Cuando el telescopio o el objetivo están enfocados, esas tres líneas se cortan en un único punto, así que si las tres líneas están ligeramente desalineadas, debemos ajustar el enfoque hasta conseguir que se corten en un único lugar.

Deneb con máscara Bahtinov por Victor R. Ruiz

El enfoque conseguido con esta máscara es casi perfecto.

Si tienes una impresora 3D puedes imprimir una de las que he añadido en la sección de Impresión 3D, o incluso puedes generar una específica para tu equipo usando OpenSCAD y este modelo de Thingiverse (mis máscaras han sido generadas con ese mismo sistema).

La otra opción es adquirir una máscara como por ejemplo estas máscaras de Bahtinov disponibles en internet.

Otras máscaras Existen otras máscaras basadas en un funcionamiento parecido al de la máscara Bahtinov, pero con distintos patrones de refracción como pueden ser la máscara Carey o la Hartmann

Enfocadores

En el caso de los telescopios podemos modificar nuestro enfocador. Normalmente, los telescopios suelen venir ya con enfocadores de doble velocidad, pero algunos aún pueden tener enfocadores simples. Si ese es el caso, un enfocador de doble velocidad puede mejorar mucho el enfoque del telescopio.

El enfocador de doble velocidad, permite ajustar con una rueda un enfoque menos preciso, y luego, con otra rueda (llamada de "ajuste fino"), podemos hacer ajustes micrométricos en el enfoque, lo que nos da una precisión mucho mayor a la hora de enfocar el telescopio.

Enfocador Crayford de doble velocidad

Otros telescopios como los Maksutov o los Schmidt-Cassegrain suelen tener el sistema de enfoque integrado en el interior del tubo y no se puede cambiar. Aunque normalmente, su ajuste es bastante preciso, existe la opción de añadir un enfocador helicoidal en el tren óptico de manera que podamos hacer un ajuste fino del enfoque además del del propio telescopio.

Enfocador helicoidal

Enfocadores electrónicos

Los enfocadores electrónicos son pequeños motores paso a paso que se pueden agregar a nuestro equipo para controlar el enfocador a través de software.

ZWO EAF

Esto permite que software especializado pueda hacer el enfoque por nosotros, ya que ese software si está preparado para comprobar el enfoque en condiciones de poca luz.

Además, si contamos con un sensor de temperatura, podemos detectar los cambios durante la sesión y hacer que el software ejecute un enfoque en cada cambio de temperatura (por ejemplo si cambia la temperatura 1ºC) o directamente cada número de fotos determinado.

Como cada telescopio tiene su propio sistema de enfoque, y muchos son distintos según el tipo de telescopio, los enfocadores suelen tener toda clase de tornillos y accesorios para ajustarse a la mayoría de modelos del mercado.

Uno de los enfocadores más versátiles del mercado es el ZWO EAF, que se puede adquirir con mando remoto (útil si no queremos usar software y queremos enfocar con el mando) y sensor de temperatura externo. Tanto el mando como el sensor de temperatura se pueden adquirir por separado.

También existen modelos específicos de enfocador para determinadas marcas y modelos, como es el caso de los enfocadores de Celestron para sus equipos SCT, EDGE HD, y RASA.

Conclusiones

El enfoque es una de las partes más importantes de la astrofotografía, y cada minuto y esfuerzo que dediquemos a esta tarea se verá recompensado con una calidad de imagen más nítida.

Aunque las ayudas al enfoque no son indispensables, si son recomendables si queremos obtener imágenes de calidad. Todo cuenta.