Zoom óptico real a la nebulosa de Orión

M42

Isidro Villó es doctor en Ciencias Físicas y profesor de la asignatura “Sistemas Electrónicos para Astronomía” en la Universidad Politécnica de Cartagena. El profesor Villó presenta este pionero timelapse. Habíamos visto antes zoom a distintos objetos celestes pero se trataba, en todos los casos, de montajes en ordenador. La diferencia es que, en este caso, se trata de un zoom óptico real a un objeto de cielo profundo, la nebulosa de Orión (M42), en este caso.

Para ello ha empleado un teleobjetivo Sigma 50-500mm F4.5-6.3 APO con un duplicador x2. Isidro, con la ayuda de David Henarejos y Juan Antonio Albaladejo ha motorizado y computerizado el zoom del objetivo, lo que le permite, en la secuencia, ir variando la focal de 50mm iniciales (sin duplicador) hasta 1000 mm (con duplicador). El proceso tiene su complejidad: la cámara hace una exposición de 40 s y, cuando se cierra el diafragma el motor cambia la focal en un paso nominal de 0.5mm y otro motor enfoca.

Mediante ese sistema, el timelapse muestra el que creemos que es el primer zoom óptico de la Nebulosa de Orión. Las fotos fueron tomadas en Sierra Nevada, Granada (España) con una Canon 5D Mark II y una Canon 450D modificada y la montura LX80 de Meade para el seguimiento.

No os perdáis el detalle de la gran cantidad de luces que transitan en el vídeo de derecha a izquierda. Se trata de satélites geoestacionarios.

Extraordinario el resultado de este dispositivo que abrirá, sin duda, muchas posibilidades entre los amantes de la astro-fotografía.

M42: Live View Optical Zoom from isidro.villo@upct.es on Vimeo.


48 Comentarios

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fregando

Impresionante, sorprende la nitidez de las imágenes.

¿Para que se utilizaron dos cámaras? ¿Quizás la 450D modificada es sin filtro de infrarrojos, y luego se superpusieron las dos imágenes? Una pena entonces no haber usado dos 5D, que tiene mucho mejor rendimiento con poca luz.

isidro villoisidro villo

En efecto, como bien decís, la 450D se modificó quitando el filtro IR, esto permite resaltar más los detalles y colores de la nebulosa. El 90% de la secuencia son imágenes tomadas tan sólo con la Mark II, el 10% restante (secuencia final) son imágenes combinadas de ambas cámaras.

elisaelisa

Admirable todo el trabajo realizado y la gran paciencia para conseguir hacer este vídeo..gracias por compartir este gran logro!por otra parte muy buena relación imagen-música.sensacional..enhorabuena..saludos y muy buenos los otros 2 vídeos .

isidro villoisidro villo

Muchas gracias elisa!! Me alegra que te hayan gustado también los otros dos timelapse. Este es un trabajo enorme sólo compensando con vuestros comentarios. Gracias!

isidro villoisidro villo

Hola Samuel, de una u otra forma creo que todos los amantes de la astronomía han imaginado alguna vez un zoom de este tipo.

En realidad, este timelapse ha sido posible gracias al super objetivo de Sigma con un rango de focal tan grande. El resto, ilusión y un poco de paciencia.

LaraLara

Alucinante, nos ha encantado de principio a fin, y la parte técnica es genial. Nos falta entender el “motor enfocador”… el buen enfoque lo eliges tu en cada toma, no?

isidro villoisidro villo

Este objetivo no tiene el mismo enfoque en todo el rango de focales, así que, este tema es un poco puñetero. Lo que hice fue caracterizar el foco para cada F (una simple tabla con dos columnas F y posición del anillo de enfoque para que la imagen esté enfocada). Un motor paso a paso mueve el anillo de enfoque para cada valor de F.

Sergio Carvajal

Impresionante, por imaginación no será, sólo hay que tener los medios y las ganas de hacerlo.
Mi enhorabuena . Directo a la videoteca.
Intuyo que no será el último que nos ofrezcais.

bonzobonzo

Impresionante lo que puede verse con un teleobjetivo acoplado a una cámara, pero me estaba preguntando… ¿es posible calcular los aumentos que consigue dicho teleobjetivo en una configuración dada, del mismo modo que en un telescopio convencional dependen de la relación entre la longitud focal del objetivo y del ocular?

P.D. Los satélites geoestacionarios no tienen movimiento aparente, tal y como se aprecia desde la superficie terrestre, sino que deberían permanecer en una posición fija en el cielo, ya que la velocidad angular con la que giran, en su órbita alrededor de la Tierra, coincide con la velocidad de rotación de nuestro planeta.
Por otro lado, dudo mucho que un satélite pueda apreciarse a simple vista a casi 36.000 Km de distancia, teniendo en cuenta que la flota de satélites Iridium prácticamente es imperceptible a menos de 800 Km de altura, salvo algún breve fogonazo con el que pueden deslumbrarnos gracias a la luz del sol que reflejan sus antenas, como si se tratase de un espejo apuntando a nuestra cara.

El Navegante

Bonzo, los datos técnicos los podrá aclarar Isidro. Respecto a los geoestacionarios, efectivamente, están fijos, siempre en un mismo punto del cielo de cada lugar. Pero la cámara sigue el movimiento de la nebulosa y por eso parece que los que se desplazan son los geos

isidro villoisidro villo

Hola Bonzo, a foco primario, es decir sin ocular, la sensación de aumento depende de la distancia focal y de las dimensiones del CCD. Si quieres profundizar sobre esto, te recomiendo este librito de nivel medio pero muy didáctico y riguroso: “The Handbook of Astronomical Imagen Processing, Richard Berry and James Burnell”

bonzobonzo

Perdona mi ignorancia supina sobre este tema, Isidro, pero como si me permites una última pregunta siento curiosidad por saber si existe alguna relación entre el tamaño del sensor y la resolución máxima soportada (los famosos Mpixeles) por la cámara, o bien si un parámetro limita al otro.

isidro villoisidro villo

Hola de nuevo Bonzo! Todas tus preguntas serán bienvenidas.

Respecto a tu pregunta decirte que el tamaño del CCD determina el campo de visión y el tamaño del pixel determina la resolución.

En general, si tienes un sensor CCD muy grande y con píxeles muy pequeños tendrás un gran campo de visión y una gran resolución.

Pero ojo, para una distancia focal dada es posible que si el pixel es muy pequeño esté sobremuestreando lo cual no te aportará ninguna ventaja en resolución y si inconvenientes respecto a sensibilidad.

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J.DiazJ.Diaz

¿Que coño es un zoom?

Despues de 40 años con una camara en la mano y despuesa de años de profesion y docencia yo creia que un zoom era una lente con variacion mecanica de distancia focal, pero parece que os habis sacado de la manga un nuevo termino.
Por mas que lo busco en el Cler no lo encuentro.

¿No sera que queriais decir una TELEFOTO? y tampoco es un termino correcto.

Es una simple foto astronomica muy nitida y bella, nada mas.

Hablad de eso y no os inventeis terminos absurdos, pareceria que solo sabeis de fotografia lo que habeis leido por encima en el manual de la camara.

Por cierto, si hubieran usado una lente fija hubieran ganado en nitidez, la compejidad optica de una distancia focal variable añade dispersion y reduce la acutancia.
Ademas, creo recordar que la 450 tiene un sensor pequeño, deberian habr ido a un sensor de formato completo — miniatura, claro —, asi hubiera hecho una foto mejor y no solo un bonito truco de aficionado.

J.Diaz.

isidro villoisidro villo

Hola J. Diaz

Como investigador he trabajado en temas relacionados con la astronomía de alta resolución espacial, óptica adaptativa y coronografía, esto ha hecho que, aparte del manual de la cámara (que te confieso que no lo he leído entero porque esos manuales me aburren mucho) he estudiado algunos libros más (no te voy a decir cuantos, pero muchos).

Como docente tengo la mente abierta a todos los puntos de vista, así que, agradezco tu visión del trabajo que hemos presentado y todos tus consejos que, sin lugar a dudas, mejoraran futuros trabajos.

El Navegante

Isidro, por lo que comenta me da la impresión de que no ha visto el vídeo ni ha leído las explicaciones. Habla de una foto y un truco! Es un zoom y no nos inventamos nada: Hacer zoom
Respecto a la 450D, si nos financia una full frame y lo que supone quitarle el filtro, hago yo la nueva secuencia.

estevelg

Anda, vete a trollear a otra parte, majo! Aquí hablamos de cosas serias elevadas a la categoría de Arte.

ChindasvintoChindasvinto

Una verdadera pasada. Nos puedes contar un poco más del proceso, toma de flats, darks…

isidro villoisidro villo

Claro, te cuento:

Cuando hago un timelapse, las imágenes las guardo en formato jpg. Las imágenes Raw no las guardo porque para mi es inviable manejar tal volumen de información.

El uso de imágenes Flats o Darks solo tiene sentido cuando trabajas en RAW. Hacer correcciones de Flats o Darks con imágenes jpg no es aconsejable en mi opinión. La razón es que el proceso de compresión del formato (a jpg o a otro comprimido) la información se transforma y se deteriora y deja de ser útil.

Las imágenes del vídeo (excepto la parte final) son imágenes individuales. La calidad de estas imágenes son consecuencia de lo bien que trabaja la Canon 5D Mark II. Cada vez que uso esta cámara estoy más contento. Es una cámara extraordinaria con unos niveles de ruido increíble. Además, las imágenes fueron tomadas con una temperatura creo recordar de –7C, y esto mejora aún más los niveles de ruido.

Luego, a cada imagen individual aplique algoritmos de eliminación de grano y aplanamiento de campo. El resultado es el que puedes ver.

Gracias por tu correo y por tu interés!

pedropedro

Sr. Isidro Villo, muchisimas gracias.

No soy aficionado a la fotografía y la astronomía ¿a quién no le puede gustar? aunque sea de documental y libro como es mi caso, youtube y lo que se tercie, de estos aires he llegado a parar a su video.

He visto el video con mi hijo de 11 años y no se como describirle ese momento de brillantez y revelación en su cara, que incluso ha aumentado cuando al final hemos visto como lo ha realizado. Me he visto reflejado, cuando sobre su edad yo, en un flash de unos minutos, que tampoco podría describir, descubrí mi vocación en la además he tenido la suerte de poder desarrollarme profesionalmente y que junto a mi família me llena cada día de mi vida (que no tiene nada que ver con su campo).

La exposición de su trabajo y la visibilidad que le ha dado, levanta vocaciones.

muchisimas gracias

isidro villoisidro villo

Así es pedro, como dice el Navegante, los agradecidos somos nosotros. Quien es padre de un niño es padre de todos los niños del mundo. Sé a qué te refieres cuando hablas de ese momento de brillantez y revelación. Lo sé porque lo he visto en mi hijo y en su cara también me he visto yo reflejado, de igual forma que tú lo has experimentado. En mi vida hubo dos instante determinantes de este tipo, cuando alguien me enseño a amar las montañas y cuando alguien me enseño a amar las estrellas. Lo primero me hizo ir al Himalaya donde perdí parte de mi mano derecha pero, aún así, mereció la pena. La segunda determino mi vida profesional. De mayores somos lo que aprendemos de niño. Si este vídeo ha sembrado una semilla en el corazón de tu hijo, ahora tienes la responsabilidad de regarla porque algún día seguro que florecerá.

Alberto

Hola Isidro,

Te saluda un paisano de Cartagena.

Felicidades por este increíble proyecto. Y yo me pregunto…¿no habéis pensado desde la Universidad crear un estándar o patentar de alguna manera el mecanismo que utilizáis para realizar enfoque, zoom y cambio de focal?

No se si sería posible, pero quizás podrías o podríais desde la politécnica darle una salida comercial debido al interés que puede suscitar en los aficionados y/o profesionales de la astro-fotografía y la astronomía en general.

Un saludo.

isidro villoisidro villo

Hola Alberto, muchas gracias por tu correo y por tus felicitaciones. Es cierto que en los tiempos que corren es necesita desarrollar nuevas ideas y poder ayudar con ellas al desarrollo de nuestra sociedad. Pero igualmente importante es educar en buenos valores y hacer ver a nuestros jóvenes que el dinero no lo es todo.

Cuando paso largas noches de frío intentado grabar un timelapse, pienso más en la sonrisa del hijo de Pedro (ver correo anterior) que el la posibilidad de obtener un beneficio económico.

El conocimiento que este proyecto a generado lo enseñare a mis alumnos de forma libre y gratuita. Esta será mi manera de contribuir al desarrollo de nuestra sociedad.

Muchas gracias de nuevo por tu correo, de verdad!!

i.

JohnJohn

Simplemente impresionante, muchas gracias por semejante curro. ¿Cómo hicieron el mecanismo que mueve la cámara mientras la tierra se mueve, lo hicieron o lo tomaron de algún trípode automático de un telescopio?

estevelg

Isidro, es de lo más bonito que he visto en astrofotografía en mucho tiempo! Espectacular timelapse! Una pregunta, las imágenes del final donde se ve M42 con este nivel de detalle, son sólo con la cámara sin filtro IR o también hay algun filtro UHC o OIII montado en la lente? Gracias por el vídeo y las respuestas a comentarios, es una pasada poder conversar de tu a tu con el autor de semejante obra!

isidro villoisidro villo

Hola estevelg, muchas gracias por tu elogio pero, hablando en justicia, debemos reconocer que hoy en día hay trabajos en astrofotografía increíbles, por ejemplo, los de Juan Carlos Casado (el maestro).

Respecto a tu pregunta decirte que no usé ningún tipo de filtro tan sólo la cámara modificada.

Antonio

Hola Isidro, impresionante video, tanto desde el punto de vista científico como artístico!

¿Con qué ISO están hechas las fotos? aunque supongo que la 450 que usas al final para ganar el 1,5x frente a la ff no aguantará bien el ISO alto ¿Verdad?
Te lo pregunto por los colores que consigues…

isidro villoisidro villo

Hola Antonio, como siempre, agradecer vuestros comentarios.

Con la 5D las imágenes fueron tomadas con F/6.3 ISO 5000 y 29 seg. Como decía en una respuesta anterior, esta camarita Canon es excelente. Te permite forzar hasta ISO 6400.

La 450D es otra cosa :( por encima de ISO 1600 ufff, ni lo intentes.

Sinceramente, una 5D sin filtro debe ser una maravilla.

En cualquier caso, un logro importante del resultado han sido los algoritmos de post-proceso y un dolor de cabeza la codificación del vídeo.

Antonio

Recientemente he tenido problemas de front-back focus con un 50 1.8 y me acordé, que para cada focal, tú tuviste (perdona que te tutee) que variar el enfoque del objetivo ¡Otra maravilla de tu invento! ¿Qué método de calibración utilizaste?
La verdad es que aunque hay ríos de webs sobre este problema, no entiendo como un objetivo que es un sistema retroalimentado pueda ser responsable de estos defectos. La cámara vale por la diferencia del plano del ccd y el del autofoco, pero el objetivo…

chimango

Wow, como me gustaría poder hacer eso, pero soy tan inútil para armar cosas que tengo que leer el manual cada vez que quiero reemplazar un foco/bombilla (de hecho, algunas cosas simples como la electrónica de la cúpula del observatorio que tengo a mi cargo son un desafío para mi). Este timelapse es fácilmente lo mejor que he visto en estos últimos tiempos.
Detalle extra: Se siente rarísimo ver a M42 del lado “equivocado” del cinturón de Orión, cambiar de hemisferio me desorienta demasiado.
Saludos!

isidro villoisidro villo

Muchas gracias chimango por tu correo, ¿Nos escribes desde Argentina?

Julio HoyaJulio Hoya

Es de una belleza indescriptible, ¿el color que se observa es motivo de la larga exposición de las tomas o necesita un procesado posterior?.
Un saludo y perdón si he preguntado una estupidez.

PopeyePopeye

Se agradece el esfuerzo pero mucho truco, y en mi caso no cuela. si metes el recorrido de Orizon en el simulador de Celestron veréis que no coincide. La etapa donde la gente pensaba que las estrellas era un punto fijo pense que habia pasado, los gases dan una intensidad luminica y una curva de luminiscencia variable, y que el timelapse no presente flickering, fake total, bien montado, pero en mi caso no cuela…

CarlosCarlos

Estoy contigo, añadiría que por la velocidad de la escena las fotos se han hecho cada 6 segundos. Con una sony A7S podrías hacer una foto de calidad a la Via Lactea en 3 segundos, no a una nebulosa, queda muy poco tiempo de margen. Muy bonito pero para mi, con todos mis respetos, no es real y el que haga astrofotografía lo sabe.

Aqui teneis fotos de la misma nebulosa y como veis no coinciden 😉

http://foroastronomicobalear.net/ind...opic=1577.0

Isidro VillóIsidro Villó

Hola Carlos, muchas gracias por tu comentario (todos ellos son bienvenidos, incluso el de Popeye). Si me permites, una pregunta: ¿Qué cuenta haces para deducir que las imágenes tienen 6 segundos de exposición?

Isidro VillóIsidro Villó

Hola Popeye, si no es muy atrevido: ¿Podría preguntar a qué te dedicas?

yaviyavi

¡Mil gracias por semejante maravilla! Es hipnótico. Mi sobrino de 8 años me preguntó hace un par de días si tengo telescopio, pero no :(. Empezaré por este vídeo a ver qué cara pone jeje. ¡Enhorabuena a todos los que participaron en el proyecto!

Isidro VillóIsidro Villó

Muchas gracias yavi por tus palabras. Saber que mi trabajo puede sembrar una semilla en un niño de 8 años compensa todo el trabajo realizado.

Un abrazo.

RubénRubén

Enhorabuena Isidro por el trabajo realizado. És pura inspiración. Soy aficionado a astronomia y astrofotografia y ver un proyecto semejante admito que genera admiración e ilusión. Espero que puedas compartir futuros proyectos como el realizado. Envidia sana de los estudiantes que pueden aprender de una materia tan interesante con un docente excelente. Saludos

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