dimarts, 16 de novembre de 2010

Màscara de Bahtinov


La màscara de Bahtinov


Enfocar una càmera Reflex Digital (DSLR) a focus primari del telescopi és una de les coses més difícils que hi ha en l'art de fotografiar la feble lluminositat dels objectes del cel profund i val la pena dedicar-hi tot el temps que calgui fins aconseguir-ho ja que una imatge desenfocada difumina tant els detalls que acaba per no valer res.

La qüestió és que en iniciar una nit d'observació cal alinear el telescopi amb dos o tres estels de referència i per fer-ho amb precisió cal utilitzar un ocular amb reticle il·luminat. El problema apareix quan un cop feta la preceptiva alineació es vol fotografiar un objecte de cel profund; llavors ens adonem que en treure l'ocular i muntar-hi la càmera el punt d'enfocament ha variat considerablement i en conseqüència cal tornar a enfocar el sistema òptic. Però com fer-ho si l'objecte no es veu pel petit visor de la càmera, de tant tènue com és?

El procés que jo segueixo és el següent: abans de dirigir el telescopi cap a l'objecte que m'interessa fotografiar em quedo en l'últim estel que m'ha servir per fer l'alineació; en haver estat proposat pel sistema informàtic del telescopi sol ser de primera magnitud i la seva lluminositat pot albirar-se, llavors, a través del petit visor de la càmera. Si el sistema està molt desenfocat la imatge és tant difusa que ni es veu; però si no ho està tant el que es veu és una corona circular més o menys lluminosa i amb la part central fosca a causa de l'obstrucció central pròpia dels telescopis reflectors. Llavors vaig enfocant l'estel amb el pom d'enfocament que actua sobre el mirall principal de la òptica Schmidt-Cassegrain i que he tingut l'astúcia de marcar-me prèviament per saber quantes voltes aproximades li haig de donar, fins que tota la corona es va encongint i acaba transformant-se en un punt; podem considerar l'estel ja enfocat? No..! es tracta només d'una primera aproximació...! a partir d'aquí és quan entra en funcions la "màscara de Bahtinov" que m'he fet seguint les instruccions i la plantilla que vaig poder obtenir en consultar el web de Focus-Mask, la marca comercial que la distribueix.
  
La màscara de Bahtinov col·locada a la boca del
telescopi
. © Ramon Moliner 13/11/2010
 El següent pas consisteix en col·locar la màscara davant del tub òptic i anar fent fotos de l'estel amb un temps d'exposició d'uns 10 segons a ISO 1600 (cal tenir en compte que la màscara es menja una quantitat considerable de llum), descarregar-les a l'ordinador i anar-les visionant a través del monitor.

La gràcia de la màscara de Bahtinov és que forma tres ratlles de difracció creuant-se en la imatge rodona de l'estel: una de central i dues de laterals, a dreta i esquerra, tot formant angles d'amplitud variable segons que estigui el sistema en posició d'intrafocus o d'extrafocus.


Imatge de difracció de l'estel Fomalhaut. El sistema
òptic està desenfocat. La imatge formada no és si-
mètrica. © Ramon Moliner. 18/10/2010
Després de cada foto actuo convenientment sobre el comandament lent del sistema d'enfocament "Crayford" amb que he equipat el meu telescopi fins que aconsegueixo que la ratlla central sigui equidistant de les dues laterals, es a dir que la imatge de difracció sigui del tot simètrica, llavors tinc la plena certesa que el sistema òptic està enfocat, i... oh meravella...! amb una sorprenent i extraordinària precisió! A partir d'aquest moment me'n vaig a cercar l'objecte de cel profund que vull fotografiar amb la plena seguretat que les imatges que n'obtindré seran puntuals i ben enfocades.






Imatge de difracció de l'estel Fomalhaut. El sistema
òptic està ben enfocat. La imatge formada  és perfec-
tament simètrica.  © Ramon Moliner. 18/10/2010
Aquest innovadora màscara és fruit de la recerca portada a terme des de no fa gaires anys per l'astrònom amateur Bahtinov, es comercialitza des de l'any 2008, i es basa en la optimització de les figures de difracció procedents d'una font lluminosa puntual, com ho és la llum d'un estel, per això té tanta finura i precisió; alhora que resulta tan senzilla d'utilitzar què, estrictament, no necessita ni ordinador, ni connexions USB-Sèrie,  ni drivers, ni programes (1) que cal comprar, baixar-se o actualitzar i que, a més,  solen tenir el mal costum de penjar-se..! o fins i tot de no reconèixer la càmera...!

A la pràctica, però, i com ja he dit abans sí que l'utilitzo, l'ordinador, però no per necessitat sinó per raons de comoditat; penseu que quan l'estel es troba en una posició pròxima al zenit mirar la pantalla de la càmera obliga a adoptar positures forçades i francament incòmodes.

Consultant la web abans esmentada us la podeu comprar ja feta en alumini anoditzat i mecanitzada amb tall per raig làser; per bé que si sou prou traçuts i de mena bricolaire us la podeu fer vosaltres mateixos, ja que en proporcionen la plantilla. Més endavant us explico com m'ho he fet jo per construir-me-la.


Altres Màscares d'enfocament: Es també molt coneguda la "màscara de Hartman" (2) que consisteix en una màscara opaca on s'hi han retallat dues o tres figures, normalment forats circulars o triangulars i que també es col·loca a la boca d'entrada del telescopi. Si l'estel està desenfocat es formen tantes imatges com forats tingui la màscara i el punt òptim d'enfocament s'ateny quan les imatges se superposen en el focus tot formant-ne una de sola. Aquesta màscara, doncs, no treballa per difracció, com l'anterior, sinó que ho fa gràcies al fet que quan el front d'ona de la llum puntual de l'estel situat a l'infinit (des del punt de vista de l'òptica geomètrica) penetra paralel·lament a l'eix del tub òptic, a través de la màscara, es divideix en tants feixos de llum com forats tingui i aquests convergeixen en el pla focal unicament...! si l'aparell està ben enfocat.


Fabricació artesanal de la màscara de Bahtinov: El procés que jo vaig seguir per fer-me-la és el que us mostro tot seguit:

© Ramon Moliner 10/8/2010



Vaig agafar una capsa de cartró rígid de la mida adequada.










© Ramon Moliner 10/8/2010



Vaig imprimir-me la plantilla que facilita la web del fabricant.










© Ramon Moliner 10/8/2010




Vaig enganxar-la amb adhesiu damunt de la capsa.









 © Ramon Moliner 10/8/2010



Vaig retallar les ranures, segons la plantilla, amb un cúter.










© Ramon Moliner 10/8/2010



Vaig pintar tota la màscara amb pintura negre mate.










© Ramon Moliner 11/8/2010



I... heus ací...! la màscara acabada. Vista frontal.










© Ramon Moliner 12/8/2010



Màscara acabada. Vista inferior amb el detall dels quatre encaixos al tub òptic.











Notes:

(1): Programes informàtics, com DSLR Focus (de caràcter comercial i que ha deixat d'actualitzar-se), o MaxIm DL (també comercial) i que funcionen a base de que després de cada presa fotogràfica dibuixen la corba en forma de campana de Gauss de la llum de l'estel i que l'observador ha d'optimitzar a base d'anar repetint les preses tot variant l'enfocament fins a trobar-ne la més alta (valor Peak) i més fina (valor HFWHM).

(2): Més informació sobre la màscara de Hartman a: "FOTOGRAFIA DIGITAL DEL CIELO PROFUNDO". Monografia de l'Agrupació Astronòmica de Sabadell, núm. 181, març 2005, p.18


Cap comentari:

Publica un comentari a l'entrada