Cómo funcionan los filtros en astronomía y cómo leer su gráfico y elegirlo correctamente.

Los filtros son piezas de vidrio que solo permiten que ciertas longitudes de onda de luz pasen, ya sea al ocular o al sensor de una cámara.

Para comprender qué filtro necesitamos, es importante comprender primero cómo funcionan los filtros, ya sean de contaminación lumínica, de color, banda ancha o banda estrecha, densidad neutra, etc; tanto para visual como para astrofotografía. Un filtro colocado frente a su cámara o su ocular, solo restará o bloqueará un porcentaje de la luz entrante, ya sea un 1%. o 99%.

Los filtros nunca pueden agregar luz entrante a su imagen. Sin embargo, lo que pueden hacer los filtros es bloquear la luz no deseada, como la contaminación lumínica, o aislar un objetivo específico. Como resultado, puede permitir que la fuente de luz deseada, como una galaxia o una nebulosa, se destaque mucho más claramente del fondo.

En definitiva, los filtros funcionan bloqueando una parte específica del espectro de color, mejorando significativamente las longitudes de onda restantes.

Por ejemplo, los filtros de colores funcionan por absorción/transmisión y te dicen instantáneamente qué parte del espectro están reflejando y, por lo tanto, transmitiendo; o los filtros de reducción de contaminación lumínica y de nebulosas son muy selectivos en las longitudes de onda que transmiten.


Lo primero. Entender el espectro de luz y longitudes de onda

Para comprender el funcionamiento de los filtros y entender como elegirlos en función de sus gráficos es importante saber unos conceptos básicos como es el espectro de luz, las longitudes de onda y, en definitiva que es la luz.

La luz es una radiación que se propaga en forma de ondas de campos eléctricos y magnéticos alternos y se propaga por el espacio, es decir, dicha energía viaja a través del espacio como ondas electromagnéticas (EM), y no requieren un material (como aire o agua) para moverse, por lo que pueden, a diferencia del sonido, viajar a través del espacio vacío. Todas las ondas electromagnéticas viajan a la misma velocidad en el vacío: la velocidad de la luz (que en sí misma es una onda EM).

La luz que nuestros ojos pueden detectar es solo una pequeña parte de la cantidad total de luz que existe. El espectro electromagnético es el término que usan los científicos para describir toda la gama de luz que existe. Desde las ondas de radio, microondas, infrarrojos, luz visible, ultravioleta, rayos X y rayos gamma , la mayor parte de la luz del universo es, de hecho, invisible para nosotros.

Como cualquier otra onda, la luz tiene algunas propiedades fundamentales que la describen. Una es su frecuencia , medida en hercios/ (Hz), que cuenta el número de ondas que pasan por un punto en un segundo. Y otra, estrechamente relacionada, es su longitud de onda: la distancia desde el pico de una onda hasta el pico de la siguiente. De hecho, estos dos atributos están inversamente relacionados. Cuanto mayor sea la frecuencia, menor será la longitud de onda y viceversa, son inversamente proporciales.


Por qué necesitamos filtros

Por varios motivos. Ya sea para visual o para fotografía. Cuando observamos o fotografiamos un objeto, solo nos interesa la propia luz que emite el objeto en sí, pero desgraciadamente, no solo nos llegan al ojo o al sensor de la cámara estas ondas de luz del objeto, tambíen nos llega luz que no queremos y nos perjudica, como es la de la propia contaminación lumínica del cielo o la que proviene de las luces artificiales, ya sean directamente o las que se refleja en los gases y partículas en el aire.

Un filtro, como su nombre indica, filtra estos colores y contaminaciones no deseadas para que podamos obtener una calidad de imagen más clara. El uso exclusivo de un filtro de telescopio puede mejorar significativamente la vista del astrónomo o la calidad y nitidez de una fotografía.

Ejemplo con filtro IR-CUT: Los sensores Cmos o CCD de color son muy sensibles en el infrarrojo y nos interesa bloquearlo para mejorar la nitidez y da una gradacion de color más fina y mejor conseguida de algunas de nuestras fotografías, de hay que necesitemos un filtro IR-CUT para bloquear el paso del espectro Infrarrojo y Ultravioleta, siendo muy utilizados en fotografía planetaria.

Un IR Cut está diseñado para usarse con cámaras que no tienen un filtro IR frente al sensor de imágenes. Este filtro especializado tiene la capacidad de cortar tanto los rayos UV por debajo de 390nm como los rayos IR por encima de 700mn, dejando solo los rayos de luz en el espectro visible que pasan a través del filtro y hacia la cámara. Esto es importante porque los sensores CCD y CMOS sin filtrar son extremadamente susceptibles a los rayos UV e IR justo fuera del espectro visible. Estos rayos pueden causar contaminación lumínica y tener un impacto muy negativo en la calidad de la imagen. Este filtro se usa en cámaras digitales y cámaras de cine que no tienen un filtro de protección IR o cámaras que se modificaron para quitar el sensor.

El efecto del filtro se logra principalmente a través de los revestimientos multicapa en la superficie del filtro, el filtro bloquea los rayos de luz UV e IR fuera del rango mencionado.


Cómo leer su gráfico.

Hagámoslo con un ejemplo: Supongamos que tenemos el siguiente gráfico:

El filtro Optolong L-Extreme es un filtro de paso de banda dual, ideal para hacer banda estrecha con tu cámara a color.
Este filtro permite el paso de varias longitudes de onda de luz seleccionadas y bloquea todo lo demás.

En astrofotografía, hay algunas longitudes de onda de luz clave que querrás recordar;

  • 486nm – Hb – Hidrógeno Beta
  • 500nm – [OIII] – Oxígeno III
  • 656nm – Ha – Hidrógeno Alfa
  • 672 – [SII] – Azufre II

Este tipo de filtros de doble banda tienen como objetivo permitir que pase la mayor cantidad de luz de dos, tres o cuatro longitudes de onda de luz diferentes. En este caso particular del L-Extreme serían dos bandas, la de OIII y la de H Alfa.

El gráfico de arriba, de izquierda a derecha, muestra las longitudes de onda de la luz del espectro. La linea vertical verde y la linea vertical roja representan los puntos de colores o longitudes de onda que nos interesan. Entonces, a 500 nm, puedes ver una línea verde que representa [OIII].

Ahora si miramos de izq a derecha, en el eje horizontal de los nm de la longitud de onda, comenzamos en cero a 300nm, permaneciendo la transmision (eje vertical) en cero todo el camino hasta justo antes de 500nnm, luego vuelve a caer a cero, luego alcanza un máximo nuevamente a 656nm, luego vuelve a cero hasta el final del gráfico.

Todo lo que DEBAJO de esa línea curva blanca se transmitirá hacia el sensor de nuestra cámara. Todo lo que está por encima de esa línea está bloqueado. Entonces, en este caso, todo desde 300 – 497 (más o menos) está bloqueado, luego todo desde 503 (más o menos) hasta 653 (más o menos) está bloqueado, luego desde 659 en adelante también está bloqueado.

Entonces, la única luz que atraviesa es un ancho diminuto de 500 nm y 656 nm, que, como vimos anteriormente, son las líneas de transmisión para [OIII] y Ha.


Tipos de filtros según nuestras necesidades y uso

Filtros lunares:

Estos tipos de filtros ayudan a ver la luna al reducir la cantidad de luz en todas las longitudes de onda visibles.

Hay dos tipos. El filtro de densidad neutra y los polarizadores variables. Los filtros de densidad neutra oscurecen más o menos la superficie lunar dependiendo de las transmisión de luz que ofrezcan. Y los filtros polarizadores variables que permiten cambiar la cantidad de luz que se mueve a través de él ajustando uno de sus polarizadores

Un filtro lunar variable es una excelente opción si desea tener vistas de la luna durante sus diversas fases , porque se puede aumentar la cantidad de luz cuando la luna está en su fase creciente y luego disminuir la luz cuando está en su fase gibosa.
También existen los filtros lunares de color verde que ayudan a reducir la cantidad de resplandor que ve cuando mira la luna .

Filtros de color:

Son filtros para usar cuando quieres ver los planetas. Son de un solo color y están marcados con los mismos números de Kodak-Wratten que los filtros de color fotográfico. Bloquean todo el color excepto el del propio filtro, utilizandolos para mejorar el contraste de un determinado objeto observado.

Filtros de contaminación lumínica:

La contaminación lumínica, ya sea natural o artificial, nos perfjudica mucho las vistas o seciones fotográficas del cielo nocturno. Un filtro de contaminación lumínica trabaja para reducirla y que el cielo sea más oscuro. Esto ayuda a revelar mejor los cuerpos celestes como nebulosas de emisión u otros objetos.

Hay una amplia gama de opciones disponibles, pero en términos simples, todos hacen lo mismo en el sentido de que intentan bloquear ciertas longitudes de onda de la luz.

Los filtros de contaminación lumínica no harán que las nebulosas sean más brillantes; en realidad, las hacen más tenues . Sin embargo, aumentan el contraste y conseguimos mejor los detalles del objeto, es decir, mejoran la claridad y el contraste de los objetos celestes al inhibir la transmisión de sodio, mercurio y otras luces de color emitidas típicamente por farolas o luces artificiales más comunes.

A la hora de elegir un filtro de este tipo es importante saber que tipo de cielo tenemos, tipo de óptica que dispones (abertura, tipología, etc) y el objeto que vamos a observar o fotografiar, pues no van a rendir igual, ya que depende de diversos factores que nos convenga mejor un tipo u otro. Por esos es importante saber leer las caracteristicas técnicas del filtro y dejarse asesorar por nosotros y por lo que especifique el fabricante.

NOTA IMPORTANTE: También hay que diferenciarlos bien del tipo de uso, pues a veces un buen filtro para observación no conviene para fotografía. La clave a entender es cuánta luz dejarán pasar. Un sensor de una cámara es mucho más sensible que nuestro ojo y, además, se puede programar para tomar exposiciones prolongadas. Esto significa que pueden trabajar con mucha menos luz que el ojo , por lo que normalmente un filtro fotográfico será más restrictivo y bloquea más la luz. Estos filtros más restrictivos se conocen como filtros de banda estrecha bloquenando toda la luz excepto una longitud de onda específica predeterminada (como el l-extreme visto anteriormente en el ejemplo) . Se puede decir entonces que es un filtro también de contaminación lumínica, pero es importante saber que con el ojo humano van a rendir mucho peor que con un sensor de cámara, y lo mismo pasa con un telescopio de gran abertura frente a uno de poca abertura cuando de observación se trata.

Este tipo de filtros hay rinden bien cuando su paso de banda coincide con la luz que emite su objeto objetivo. Por eso la diversiodad de opciones que cuando a paso de banda, ya sea H alfa, OIII, UHC, CLS, etc.

Si utilizamos un telescopio grande de 8 pulgadas o más, a veces podemos usar un filtro ‘fotográfico’ para uso visual debido a la cantidad de luz que puede recolectar una abertura así, pero esto depende mucho de qué tan ajustado sea el ancho de banda. Es por eso que verá muchas opciones diferentes disponibles, como OIII, Hydrogen Alpha, Hydrogen Beta, UHC y más.

Por lo tanto, elegir el filtro correcto de contaminación lumínica nos es sencillo y requiere de un estudio previo de muchos factores que influirán en su mejor o peor rendimiento.

Filtros solares:

Como su nombre indica, estos filtros te permiten mirar el sol. Es importante cuando de mejor calidad mejor, ya que en este tipo de observación prima la seguridad. Suelen estar hecho de una pelicula o vidrio flexible, donde se cubre la boca del tubo con el objetivo de reducir la radiación ultravioleta, claor y luz del sol.

Dentro de los filtros solares, también destacan los filtros H-alfa (hidrógeno-alfa). Esto le ayuda a ver más actividad en el sol. Los filtros solares de luz blanca permiten ver las manchas solares en la superficie del sol y son útiles para observar los eclipses solares, pero los filtros H-alfa son mejores porque transmiten una longitud de onda de luz, que es un color rojo intenso que se libera átomos de hidrógeno

Filtros L-RGB:

Los filtros LRGB son filtros de luminancia, rojo, verde y azul. Se utilizan con cámaras mono para crear una imagen de color real mediante la recopilación de un color R, G y B a la vez. Luego, también tiene un filtro de luminancia que ayuda a mejorar el contraste general. En cielos contaminados luminicamente a veces es mejor utilizar un CLS-CCD en vez de un luminancia normal.

Filtros fotométricos:

Los filtros fotométricos se utilizan para determinar el brillo de las estrellas en diferentes rangos espectrales de luz definidos con precisión.

Dependiendo del paso de banda que dejen pasar podemos determinar el brillo de las estrellas en varios rangos espectrales de luz definidos con presición.


A la hora de elegir un filtro, es importante saber entender sus graficas y los pasos de banda que bloquean. En Espacio Celeste, ponemos a vuestra disposición el mejor asesoramiento técnico y siempre ofreciendo productos de calidad, evitando aquellos de bajo coste que provienen de fabricantes que no hacen buenos controles de calidad y materiales adecuados para esta afición.

Backlash de un enfocador. Como medir y compesar el contragolpe.

Cuando realizamos astrofotografía y queremos hacer auto enfoques de gran precisión; o cuando estamos observando a grandes aumentos y que nuestro enfoque es crítico, nuestro enfocador debe estar muy bien ajustado mecanicamente para que en cada cambio de dirección de enfoque no haya demasiada holgura mecánica que nos perjudique a la hora de enfocar con la mejor presición posible.

Qué es el backlash o contragolpe en un enfocador

La holgura, contragolpe o backlash de un enfocador es aquel juego mecánico que hay entre los engranajes mecánicos que forman el enfocador, esto provocan una reacción violenta o juego de holgura cuando se invierte la dirección del enfocador. Puede verse por ejemplo en un juego de engranajes como en la cremallera y el piñon de un enforcador de tipo Rack & Pinion.

Esquema de mecanismo enfocador de piñoz y cremallera

Mecanicamente hablando, imaginemos un enfocador donde sus dos engranajes están engranados perfentamente, y no hay holgura entre ellos. En este caso, cuando movemos nuestro enfocador hacia afuera y luego invertimos la dirección y lo movemos hacia adentro, el tubo o caña del enfocador INMEDIATAMENTE comienza a invertir la dirección tan pronto como se invierte el enfocador

Simulación de mecanismo Rank and pinion (piñon y cremallera) de enfocador
Simulación de mecanismo Rank and pinion (piñon y cremallera) de enfocador
Engranajes bien ajustados sin holgura

Este backlash “ZERO” o ningún contragolpe en nuestro conjunto enfocador + motor de enfoque seria, en términos mecánicos, la perfección a la hora de hacer autoenfoques en astrofotografía, pues los errores se minimizarán al máximos y siempre encontrariamos los mejores enfoques.

Imaginemos ahora que hay un espacio entre los dos engranajes, es decir tenemos un pequeño juego mecanico u holgura. 

Engranajes con una pequeña holgura
Simulación de engranajes con hulgura en un cambio de dirección

Cuando movemos el enfocador, los engranajes se engranan, pero cuando invierte la dirección, el engranaje impulsor debe moverse un poco para volver a engranar los dos engranajes. En este caso, cuando se mueve el enfocador hacia afuera, y luego se invierte la dirección, hay un RETARDO muy leve antes de que el tubo de tracción comienza a invertirse y moverse de nuevo.

En los enfocadores tipo Crayford, no disponen de piñon y cremallera, sino de un eje de metal que por fricción mueve el tubo o caña del enfocador. Esto hace que el contragolpe no exista como en un Rack & Pinion, pero por contra sufren deslizamiento cuando la carga es más pesada y los ajustes de tensión son más delicados y frecuentes.

Tambien suele haber cierta holgura mecanica en el propio motor de enfoque y en los mecaniscos que forma el eje del pomo de ajuste de enfoque formado por los rodamientos de bolas, el pomo manual y el eje transversal. Debido a desgastes de los componentes, tornillos que se aflojan o ajustes deficientes de los mismos, tambien puede producirse una reaccion de holgura o backlash cuando cambiamos la dirección de enfoque en el pomo manual.

Por lo que la holgura final en el enfoque es la suma de varias componentes que conforman el conjunto de enfoque.


Qué efectos nos produce este contragolpe mécanico

Sobre todo afecta cuando estamos haciendo autoenfoques precisos en una sesión de astrofotografía. Aunque tambien puede ser molesto cuando estamos observando a grandes aumentos y necesitamos de la mayor precisión posible para ajustar el enfoque al máximo cuando buscamos esa máxima exigencia de calidad en el enfoque de la imagen y requerimos de continuos cambios de dirección.

Cuando hacemos enfoques automáticos en astrofotografía, nuestro motor de enfoque, que está conectado al eje del pomo de nuestro enfocador, va girando automáticamente para conseguir el mejor enfoque posible. Este motor lo controla un software de enfoque que va midiendo capturas hechas con nuestra cámara fotográfica conectada al tubo principal donde tenemos el enfocador. El software mide el perfil o tamaño de estrella (HFR o diámetro medio de flujo) y mediante la mediciones que toma en cada exposición, va calculando la posición óptima del enfocador. El mejor enfoque posible es cuando este valor medio de HFR es el menor posible. Esta medida del HFR es similar a la medida del FHWM, siendo más útil para estos softaware tuilizar el valor del HFR frente al FHWM, ya que es un valor más fiable en presencia de mal seeing y ruido, y es mas preciso a la hora de manejar imágenes más desenfocadas.

Para ver entender más sobre este parámetro pueden ver nuestro videotutorial:


Cómo funciona un autoenfoque de forma generalizada y el porqué de la importancia del backlash u holgura mécanica

Este método es similar en todos los software actuales. Si bien es cierto que cada uno de estos programas utilizan métodos y algoritmos de cálculo distintos, el procedimiento siempre es el mismo o muy parecido, pero el concepto es el mismo.

Partiendo de un enfoque manual aproximado, pero sin ser el enfoque perfecto y bien ajustado, procedemos a hacer el autoenfoque.

Cuando se activa el enfoque automático, comenzará moviendo el enfocador “hacia afuera” una serie concreta de pasos. Luego comenzará a tomar imagenes y midiendo el HFR de las estrellas en cada una de esas capturas, mientras que el enfocador se va moviendo hacia el otro extremo de desenfoque pasando por el punto medio. En todo ese recorrido desde un punto hacia fuera de desenfoque, hasta un punto hacia dentro de desenfoque, el software es capaz de saber cual es el punto de la zona media donde las estrellas tenian el HFR más bajo, es decir, donde estaban mejor enfocadas, y es ahí donde nos dice cual es nuestra posición óptima de enfoque.

Imagen de la curva que hace el software de autoguiado de N.I.N.A.(Nighttime Imaging ‘N’ Astronomy) donde en la parte mas baja de la curva nos da el valor de la posicion del nuestro enfocador donde el enfoque es el mejor posible.
Imagen de la curva que hace el software de autoguiado de SGP (Sequence Generator Pro) donde en la parte mas baja de la curva nos da el valor de la posicion del nuestro enfocador donde el enfoque es el mejor posible.

De ahí la importancia de que nuestro enfocador tenga la menor holgura posible o backlash, así como ningun tipo de deslizamiento si nuestro enfocador fuera Crayford o monorail. Es decir, si el software en cocreto que nos hace el autoenfoque, quiere mover el motor del enfocador un nº concreto de pasos, y por consiguiente desplazar los mm correspondientes el tubo de tracción , pero por una holgura mecánica se mueve menos de lo que debería, nuestra medicion es errónea y esto conlleva a errores en el foco que nos van a arruinar la secuencia de capturas.

Ejemplo

Si lo explicamos con un ejemplo es más sencillo. Imaginemos que tenemos un enfocador con su correspondiente motor. Queremos hacer un autoenfoque porque necesitamos buscar el mejor foco posible. Como hemos dicho anteriormente, el programa va a mandar mover el enfocador una serie concreta de pasos hacia afuera hasta que este desenfocado, e irá haciendo capturas moviendo el enfocador hacia adentro, dándonos la siguiente curva:

Ejemplo de curva de representacion con backlasah de puntos de enfoque en un autoenfoque con NINA

¿Qué es lo que ha ocurrido en la representacion anterior?

Lo primero que vemos si observamos la curva, es que nos dice que nuestro punto optimo de enfoque es en la posicion 9753 de nuestro enfocador (es el punto mas bajo de la curva donde tendriamos un HFR de 1.42 teoricamente). Pero esta enfoque no seria bueno, siendo este autoenfoque erróneo debido a que tenemos un fuerte backlash y no lo hemos compesado.

El motivo es el siguiente.

Lo primero que hizo el autoenfoque fue desplazar hacia afuera del todo el enfocador para hacer la primera captura y medir el HFR de las estrellas en un punto alejado de desenfoque. En este caso se fue a la posición aproximada de 10080 (punto mas a la derecha de la gráfica). Despues de hacer la primera captura, el enfocador deberia moverse hacia adentro una serie de veces (10 capturas más) cada 50 pasos del motor y hacer capturas en cada una de ellas. Pero en las 4 primeras capturas el ancho de las estrellas medidas no ha cambiado y muestra siempre unos 6px aproximadamente. Es decir, el motor, aunque haya girado unos 150 pasos del motor hacia adentro, realmente la caña del enfocador no se ha desplazado, pues las estrellas no han variado.

A partir de esa cuarta captura en la posicion aproximada de 9930, ya si vamos observando que cada otros 50 pasos que desplazamos hacia adentro el enfocador si se mueve y ya si se modifica el HFR de las estrellas, dibujando una curva en U o V representando el valor mas bajo que es donde estaría nuestro foco correcto.

Lo que ha pasado aquí en este ejemplo es que el enfocador tenia un backlash u holgura mécanica, en concreto de unos 150 pasos del motor, o lo que es lo mismo, en ese cambio de dirección del enfoque, hemos tenido que hacer girar el motor 150 pasos para que realmente la caña del enfocador empezara a moverse.

Esta holgura, como digimos antes, puede provenir de la mecánica del propio enfocador, como tambien de la mecánica del propio motor de enfoque.

Cuando pasa esto hay que compensar la holgura mecánica en los software de autoenfoque.


Compensación del backlash

La compensación del contragolpe compensa ese pequeño retraso antes de que el tubo de tracción se mueva para devolver la precisión al posicionamiento del tubo de tracción o caña del enfocador. 

Por ejemplo, si un enfocador tiene un determinado backlash, y se necesitan 150 pasos para que un motor retroceda y luego vuelva a engranar los engranajes (es decir, 150 pasos para tener en cuenta ese retraso), entonces se usa este conocimiento para configurar la compensación del contragolpe. Entonces, si mueve un enfocador de la posición 50 a la posición 100, pero quiere volver a la posición 50, en realidad necesitaría 200 pasos para llegar allí. (50 pasos más 150 pasos para dar cuenta de la brecha o retraso). La compensación de contragolpe se suele agregar en los software de como NINA, ASIAIR, SGP a un movimiento que es inverso al movimiento anterior. No se agrega a cada movimiento, solo cuando se invierte la dirección. 

En el ejemplo anterior que teniamos una holgura de 150 pasos como vimos en la gráfica de autoenfoque de NINA, viendo la parte plana del ancho de la estrella que coincidia en 6px en los 150 primeros pasos, si en NINA compensamos esos 150 pasos en los cambios de dirección en la casilla correspondiente, a la hora de hacer el autoenfoque y desplazar hacia el extremo de afuera el enfocador, antes de hacer la primera captura, va a mover 150 pasos hacia adentro el motor para vencer el backlash mecánico, y así cuando tome la primera captura ya estará vencido y cuando se desplace a la siguiente hacia adentro, la caña del enfocador sí se moverá esos 150 pasos realmente.


Medir el backlash sin gráficas ni software específicos. Sólo con la ayuda de una regla.

Antes de terminar este artículo sobre el contragolpe de un enfocador y como compensarlo en astrofotografía, siempre que se instala un motor de enfoque en nuestro enfocador del tubo óptico, es conveniente medir dos cosas.

Por un lado, como hemos visto, la holgura mecanica del mismo, es decir, cuando hacemos un cambio de dirección, cuantos pasos debe girar el motor para que realmente se mueva el tubo de tracción del tubo.

Pero también es conveniente medir cuantos mm o μm se mueve relamente nuestro tubo de tracción por cada paso que le decimos al motor que se mueva.

Para este fin conseguir hacerlo de forma efectiva, necesitaremos que o bien la caña del enfocador esté graduada en mm como en la siguiente imagen,

O bien, si no este graduada, le hagamos unas pequeñas marcas cada 10mm (2 ó 3 marcas) con la ayuda de una regla y un lapiz, rotulador o adhesivo pequeño.

Medir el backlash con regla graduada

Si tenemos ésto, para medir el backlash, lo único que tenemos que hacer es mover por ejemplo hacia afuera el enfocador hasta una de las marcas, por ejemplo en la imagen anterior, la marca de 5cm que está al borde de esconderse debajo del cuerpo del enfocador. Una vez que la tenemos ahí, cambiamos la dirección del motor de enfoque, acumulando pequeños cambios en pasos, por ejemplo de 10 en 10 (este intervalo dependerá del motor de enfoque, puede que sean algo mayores) hasta ver cuando realmente se mueve el tubo de tracción y la rayita que marca los 5cm empieza a moverse y a esconderse. Justo en el momento que vemos que se mueve y se esconde, esa cantidad de pasos que hemos dado es la holgura mecánica de nuestro conjunto enfocador + motor de enfoque.

Medir los milimetros o micrones por paso de motor de enfoque con regla graduada

Para medir lo que realmente se mueve nuestro tubo de tracción por cada paso de motor, lo único que tenemos que hacer es irnos a una marca, por ejemplo la de 5cm de la imagen anterior, moviendo el enfocador hacia afuera, y luego ir dar el numero de pasos necesario para moverlo (en este caso siguiendo hacia afuera para que no afecte el backlash) a la posicion de 6cm. Es decir lo hemos movido 10mm (1cm). En ese centimetro que hemos movido el tubo de tracción, tenemos que ver cuantos pasos totales equivalentes han sido en el motor de enfoque.

Por ejemplo, si para mover 10mm hemos necesitado 2500 pasos de motor de enfoque, por una regla de tres sencilla, cada paso de motor nos mueve 0,004 mm el enfocador, o lo que es lo mismo 4μm. Un dato importante a tener en cuenta para ciertos programas de enfoque o para comprobar deslizamientos en nuestros enfocadores, sobre todo los Crayford.


Bien para tener los mejores resultados en astrofotografía, como para las observaciones más exigentes a grandes aumentos, es necesario tener controlado el funcionamiento de nuestro enfocador, saber como ajustarlo y como medir sus holguras mecánicas y compensarlas. Para ello, Espacio Celeste, pone a disposición de sus clientes todo el asesoramiento técnico y su taller especializado en caso de ajustes o reparaciones, para que el usuario tenga su equipo siempre ofreciendo el máximo rendimento posible.

Baterías para telescopios. ¿Cómo alimentar mi telescopio y distribuir la energía y cableado correctamente?

Cuando nos hacemos con un telescopio con montura motorizada que requiere una determinada alimentación eléctrica, o bien tenemos un equipo completo para astrofotografía en el que debemos alimentar varios accesorios, en ocasiones nos enfrentamos a muchas dudas a la hora de elegir la fuente de alimentación, batería o diversos accesorios para alimentarlo y distribuir la energía correctamente. En esta guía os enseñaremos como elegir la alimentación correcta en función del equipo que tengamos, así como las diferentes opciones que tenemos y las ventajas e inconvenientes de cada una de ellas, y también a elegir correctamente las baterías para telescopios


Lo más importante antes de elegir la forma de alimentar nuestro equipo, es saber el consumo que tendrá. También tenemos que pensar en el uso que le vamos a dar y donde lo vamos a utilizar, si en nuestra casa donde disponemos de red electrica o en el exterior donde no tenemos la posibilidad de enchufarlo a la red. También tenemos que pensar en el tiempo que normalmente usaremos el equipo durante una noche, pues no es lo mismo un equipo que utilizaremos durante poco rato para una observación esporádica o bien haremos sesiones largas de astrofotografía con él. Por lo que tenemos que tener claro el consumo en horas que tendremos para elegir correctamente la capacidad de la bateria si fuera nuestra elección.


Parámetros a tener en cuenta

Consumo medio de los equipos que vamos a alimentar: Lo primero que tenemos que calcular es el consumo que va a tener nuestro equipo. Por ejemplo, si vamos a alimentar un telescopio motorizado goto como el Skywatcher mak 127 goto, unicamente tenemos que ver que nos dice el fabricante en cuanto a voltaje de alimentación y amperaje. En este caso, necesitaremos un voltaje de alimentación recomendado de unos 12V con un amperaje de consumo de 1A.

Pero si tenemos un equipo para hacer astrofotografía, debemos ver que voltaje requieren cada uno de estos equipos y sumar tambien el amperaje de consumo que requieren todos, para hacernos o bien con una batería con la suficiente capacidad de carga, o bien con un adaptador de corriente con el amperaje minimo requerido para que no tengamos problemas de sobreconsumo. Normalmente todos estos equipos suelen requerir un voltaje de alimentación de unos 12V, lo cual nos ayuda mucho a unificar la tensión de alimentación. Pero !MUCHO CUIDADO! si tenemos algun equipo que requiera de un voltaje de alimentación diferente, como una cámara DSLR o algun mini PC. En este caso o bien nos hacemos con baterias diferentes para estos equipos, o bien nos hacemos con accesorios de distribución de energia o convertidores.

Donde utilizaremos el equipo: Es muy importante saber donde vamos a utilizar el equipo. Es decir, si lo vamos a tener siempre en nuestra casa o en un lugar como un observatorio donde vamos a disponer de red electrica, lo mejor entonces es olvidarnos de baterias y elegir un adaptador de corriente de 230V a 12V DC con el suficiente amperaje para admintir el maximo consumo de nuestro equipo.

Pero si vamos a utilizar nuestro equipo en el exterior donde no dispongamos de red electrica donde enchufar un transformador, entoces tendremos que hacernos con una batería que nos proporcione el voltaje necesario y además que tenga la suficiente capacidad de carga para aguantar el consumo de nuestro equipo las horas previstas.

Consumos máximos o picos de energía de nuestro equipos: Esto es muy importante. Por un lado tenemos el cosumo medio de nuestro equipo, que es el que tendremos en cuenta para elegir una bateria con la suficiente capacidad de carga para aguantar el tiempo previsto, pero por otro lado tenemos los picos de consumos máximos que pueden llegar a consumir cada uno de nuestros equipos.

¡¡¡ CUIDADO CON LOS CONSUMOS MÁXIMOS DE LOS EQUIPOS CONECTADOS Y EL AMPERAJE MÁXIMO QUE ADMITE LA FUENTE!!!

Por ejemplo, una montura estandar portátil goto, puede consumir de media entre 0,8A y 1,2A en modo movimiento sideral, es decir, en seguimiento normal; pero si en un momento puntual hace un goto a máxima velocidad o un cambio de meridiano, puede llegar a consumir incluso 3A o más, según montura y peso soportado. Otro ejemplo claro es una cámara con refrigeración. No es lo mismo el consumo medio de la cámara que puede rondar 1A o menos cuando la refrigeración está apagada o al mínimo, que cuando la tenemos al 80% o 100% que puede llegar a los 3A por ejemplo.

Si tenemos en cuenta los dos ejemplos anteriores, a la hora de elegir un transformador de corriente por ejemplo, sabemos que nuestra montura y nuestra cámara necesitan 12V de tension, pero podremos tener picos de tensión de 6A entre los dos equipos, necesitaremos una transformador mínimo de 7A para que no haya problemas de desconexiones o roturas.

Horas de uso previsto: En el caso de utilizar baterías, es importante tener muy claro el tiempo medio que usaremos nuestro equipo durante una noche, para saber la capacidad de la bateria. Si, por ejemplo, tenemos un equipo de astrofoto que en su conjunto consume una media de 5A a la hora, y queremos que nuestra batería aguante un promedio de 8h sin problemas, tenemos que irnos a una bateria que proporcione holgadamente una capacidad 40 Ah. En este caso, recomendamos siempre una bateria de una capacidad de carga un 15% o 20% mayor al consumo previsto real, por ejemplo una de 60 Ah como mínimo (preferiblemente algo mayor, para evitar usar mas del 50% o 60% de la misma en cada recarga). Pues todas las baterias del mercado, por muy buenas que sean, siempre es aconsejable restarle entre un 15% o un 20% de la capacidad que nos dice. Por eso en astrofotografía con equipos bien cargados de accesorios, se suelen utilizar baterías de gran capacidad de carga.

En el caso de tener un equipo menos completo, por ejemplo un telescopio con montura motorizada que sabemos que su consumo medio a la hora no pasará de 1A, y por norma general, el uso que le daremos será entre 3 o 4 horas de media, podemos irnos a powertank de baja capacidad que nos den esos 6/7 Ah de media

Reducir cableado y posibles enganches: Uno de los principales problemas cuando tenemos equipos formados por muchos accesorios que requieren alimentación, es minimizar el cableado, para evitar posibles enganches cuando el equipo gira. Además, como mencioné al principio, algunas veces, tenemos accesorios que requieren de diferentes voltajes.

En estos casos, la opción más recomendada es utilizar una única bateria de 12V para todo, pero intercalar entre medias un powerbox o caja distribuidora de potencia. Esto hace que se eliminen la mayoría de cables que van a la batería, evitando así posibles enganches de éstos con la montura, algo desgraciadamente muy habitual cuando hacemos sesiones largas de astrofotografía.

Equipos sin caja de distribucion de potencia. Cableado excesivo peligro de enganche.
Equipos con accesorios de distribucion de potencia como el Powerbox de Pegasus Astro, el Eagle de Primaluce o el Warderer Astro. Cableado muy seguro.

Estos accesorios es donde conectamos cada uno de los equipos que tenemos y luego, posteriormente, alimentar este powerbox o distribuidor de potencia desde la bateria o adaptador de corriente con un único cable. Esto es la solución más recomendada, pues lo que se hace es colocar esta caja distribuidora normalmente en el tubo optico, de tal manera que todo el cableado se queda por encima de la montura y bien recogido. Este powerbox reparte la alimentación a cada uno de los accesorios que se le conecta. Y la batería, que normalmente está en el suelo, lleva un cable de alimentacion hacia esta caja distruidora de potencia.
Un ejemplo claro de este tipo de accesorios son las Powerbox de Pegasus Astro o los Wanderer Astro:

Estos accesorios son de lo mejor que nos podemos hacer cuando nos montamos con un equipo para hacer astrofotografía en el que vamos a conectar bastante. No sólo nos permiten reducir el cableado y alimentar desde ellos el resto de los equipos, también podemos , utilizar sus software para ver el consumos que estamos teniendo, controlar por medio de sondas la temperatura y la humedad gestionando el control automático de las cintas calentandoras. Tambien, en la mayoría de los casos, podemos conectarlos y vincularlos a los software de captura como por ejemplo N.I.N.A. (Nighttime Imaging ‘N’ Astronomy) para ver directamente en la pantalla todo el control de potencia del equipo.

Ejemplos de la interfaz del software de este tipo de accesorios.

Si vamos a conectar un controlador o PC externo: Cada vez más utilizamos computadoras externas para manejar los telescopios y sacar el mayor rendimiento de los mismos. Ya sea para equipos avanzados de astrofotografía o bien para equipos más básicos para manejar programas con mapas estelares o a distancia con aplicaciones. En estos casos, debemos tener presente el consumo de estos PCs o controladores como Asiair de Zwo o similares; asi como la potencia maxima que pueden entregar estos mini controladores.
En este caso nos encontramos dos casos habitualmente:

  1. Uno de ellos es utilizar un controlador tipo Asiair Plus de Zwo o similares de otras marcas para gestionar el control de todo el equipo, ya sea la potencia o los datos. Para ello tendremos que tener cuidado de lo que nos diga el fabricante sobre el consumo máximo que admite. Por ejemplo, El Asiair Plus admite 5A de salida en total, por lo que no podemos conectarle equipos que consuman en total mas de ese amperaje. En los casos que superemos esa cantidad con este accesorio, tendremos que alimentar con el Asiair una serie de accesorios que no superen esos 5A y el resto conectarlos a otra fuente de alimentación.
  2. En el caso que queramos montar un mini PC con windows para manejar software más avanzados como Sequence Generator o N.I.N.A, y que nos permitan sesiones de astrofotografía con más posibilidades, entonces lo más recomendado es alimentar todo el equipo, ya sea telescopio, accesorios y PC, con un distribuidor de energía y control como los comentados en el punto anterior.

RECOMENDACIÓN DE ESPACIO CELESTE:

Para controlar nuestros equipos avanzados para realizar astrofotografía, cada vez más se utilizan mini PCs montados directamente en el equipo o bien equipos como el Asiair de ZWO o similares. Ambas opciones son muy buenas y tienen sus ventajas e incovenientes una con respecto a la otra. Por ejemplo el Asiair de Zwo destaca por su sencillez, baja curva de aprendizaje y muy estable. Pero nos obliga a utilizar todos los acceosrios de la marca ZWO pues no es compatible con otras marcas de cámaras o enfocadores por ejemplo; además está más limitado cuando queremos hacer cosas más avanzadas.
Por eso mucho preferimos un mini PC, donde por windows (y los valientes con linux), utilizamos software más avanzados donde no hay problemas de compatibilidad con otros fabricantes. En estos casos. En estos casos recomentados siempre como mejor opción hacerse con un mini PC windows con alimentación de entrada de 5V ó 12V DC y un sistema como los Powerbox de Pegasus Astro o los Wanderer Astro. Esto es una gran ventaja, pues hoy en día estos mini PC tienen un precio muy contenido, podemos instalar facilmente los software que queramos y controlar los equipos a distancia igualmente.

También está la opción de equipos como el Eagle de Primaluce Lab, con muy buenos rendimientos y acabamos también, donde ya es un todo en uno, como el Asiair, pero más potente y con muchas más posibilidades (aunque eso sí, con una curva de aprendizaje más alta que con la de un Asiair).


Ejemplos de calculo y estimación de potencia y capacidad de carga.

Telescopio motorizado sin accesorios adicionales: En este ejemplo vamos a suponer que tenemos un telescopio motorizado como el Telescopio SkyWatcher Mak 127/1500 AZ GoTo y no tenemos ni cámaras ni otro accesorio que alimentar. El uso normal que haremos será de noches de observación entre 3 y 5 horas. A veces desde casa y otras veces en el campo.
En este caso, nos dice el fabricante que necesitamos entre 11 y 15V DC y 1A de consumo.
En este caso, para nuestra casa, donde disponemos de red electrica, lo más recomendado es un adaptador de corriente 230 a 12V DC que nos de mínimo 2/3A(mejor 3 si es posible para tener más holgura):

IMPORTANTE. Comprobar antes de elegir un adaptador de corriente, la toma de entrada de nuestro telescopio. Algunos traen toma jack 5.5×2.1mm, pero otros traen otras o te vienen con adaptadores de toma de mechero de coche.

Telescopio completo para astrofotografía: En este ejemplo vamos a suponer que tenemos un equipo completo de astrofotografía, en el que tenemos los siguientes equipos con sus respectivos consumos máximos y medios:

En este caso, si sumamos todos los picos de consumo máximos, tendriamos alrededor de 11A, pero esto este consumo seria solo cuando todo esté al consumiendo al maximo, algo muy pero que muy raro. Tendría que estar la montura haciendo un goto a maxima velocidad, con un tubo muy pesado, la cámara al 100% de potencia, el mini pc a tope y las cintas también, por lo que esto es bastante raro, ademas de que los fabricantes siempre dan un margen de seguridad. En este caso si fueramos a utilizar un adaptador de corriente para alimentarlo todo, nos tendriamos que ir a uno minimo de 10/11A para arriba de capacidad.
SI fueramos a utilizar una distribuidor de potencia, por ejemplo el Pegasus Astro Pocket Powerbox Advance es ideal pues nos entrega hasta 12A de máxima.

En el caso de utilizar una bateria externa de 12V y querer que nos aguante una noche sin problemas, si tenemos en cuenta los consumos medios, rodamos a la hora los 4/5 A. Si vamos a estar 6/7 horas, la bateria nos tiene que dar una capacidad minima de 30/35 Ah. En este caso en concreto, mejor irnos a una batería de 40/45 Ah para arriba.


La alimentación de nuestro equipo es uno de los aspecto más importantes que debemos cubrir, y debemos aseguranos no dañar el equipo y que nuestro sistema de alimentación se adapte a nuestras necesidades. Por eso, desde Espacio Celeste, sabemos de la complejidad a la hora de eligir el sistema correcto y os ponemos a vuestra disposición nuestro mejor asesoramiento técnico y siempre ofreciendo productos de calidad, evitando aquellos de bajo coste que provienen de fabricantes que no hacen buenos controles de calidad y materiales adecuados para esta afición.

Guía para elegir anilla T2 para conexión a cámara

El adaptador en formato anilla T2, es un accesorio que sirve para adaptar una cámara DSLR o mirrorless al telescopio para realizar astrofotografía a foco primario. Un lado de la anilla T2 se conecta a la cámara y en el interior de la anilla T2 hay una rosca hembra que varía su tamaño en función de la anilla T2 y que nos permite roscar accesorios.

El modelo de la anilla T2 se deberá escoger en función de la marca y modelo de la cámara que use el usuario, infórmate con la siguiente tabla.

A continuación os mostramos unas tablas donde podeis comprobar el modelo de anilla T2 correspondiente y sus cámaras compatibles, además de sus medidas y algunas observaciones.

Os dejamos el enlace de descarga de las tablas de los adaptadores tipo anilla T2 en formato pdf:

Guía rápida de ajuste de motores de un telescopio Newton con montura Dobson Goto de Skywatcher.

La fricción o apriete de los motores en los telescopios Dobson GoTo de Skywatcher(y en cualquier telescopio) es fundamental. Si no hay un correcto apriete, la deriva del telescopio se agudiza y el seguimiento del GoTo no es tan efectivo como nos gustaría.

Antes de continuar con esta guía lea la siguiente advertencia:

ADVERTENCIA: Los siguientes procedimientos deben ser realizados por profesionales cualificados y autorizados. Y nunca realizarlos en periodo de garantía ya que la perdería. Aun así, Espacio Celeste sabe que ciertos usuarios prefieren hacerlos ellos mismos una vez pasado el periodo de garantía, de ahí que facilitemos esta guía; pero deben asumir que ni Espacio Celeste ni Sky-Watcher se harán responsables si se produjeran daños resultantes de la manipulación del telescopio.

Paso 1:

Retiramos la carcasa negra que cubre el motor de altitud. Hay que tener
cuidado ya que la tapa quedará unida por tres cables de conexión. Los tres cables pueden desconectarse o dejarlos conectados con la tapa ligeramente colgando si lo que queremos es hacer el ajuste con el telescopio en marcha.

Si optamos por desconectarlos, antes debemos identificar donde va conectado cada uno. Una vez hecho esto, los desconectamos y tendremos acceso a la parte externa del motor.

Paso 2:

Identificamos la pieza de apriete del motor. Es una pieza semielíptica con dos caras planas y dos tornillos negros de fijación con cabeza Allen. Desaflojamos los dos tornillos negros sin necesidad de retirarlos totalmente. Con ayuda de una llave inglesa, apretamos si lo que queremos es aplicar más fricción al eje de altitud. Es recomendable no realizar más de un cuarto de vuelta en cada apriete. Después de este cuarto de vuelta, volver a apretar los tornillos Allen de fijación y probar el telescopio.

Paso 3:

El eje de azimut también puede ajustarse de la misma forma que el eje de altitud, aunque en este caso, la tuerca de apriete es una simple tuerca hexagonal que identificaremos debajo del encoder (caja negra) al retirar la tapa del motor de la base del telescopio. Se realiza el mismo proceso de apriete que con el eje de altitud, aunque esta vez no se requiere liberar los tornillos de fijación porque no hay.

Una vez apretado/aflojado debe testearse el telescopio.