Filtros LRGB Astrodon "Tru-Balance"     |  Fotografía Astronómica  |  Volver


Prestaciones

Los filtros LRGB Astrodon “Tru-Balance” han revolucionado el campo de los filtros de color para cámaras CCD monocromas por diversos motivos:

- Se ajustan a la respuesta de la cámara equilibrando el rojo, verde y azul. Los pesos de cada canal se ajustan a 1:1:1 dando el mismo tiempo de exposición para cada uno.
- El equilibrio de blancos corresponde con la calibración G2V, tipo espectral del Sol, y fuente de luz blanca, para mayor aproximación a unos colores “reales”.
- Línea de emisión del OIII ajustada para mayores gradaciones de color entre el verde y el azul, ya que la respuesta de la transmisión coincide en los filtros azul y verde exactamente en la franja del OIII. De esta forma no existe un color dominante en el OIII y las transiciones entre colores son suaves.
- Parafocales. No necesitan reenfocar al sustituir un filtro por otro, usando relaciones focales mayores de 6.
- Mayor transmisión en el azul para ganar señal y facilitar la selección de estrellas guía usando cámaras de doble chip.
- Igual exposición para la estrella guía en el rojo, verde y azul en cámaras con doble chip.
- Tiempos de exposición iguales para cada color, necesitando sólo un lote de dark frames para proceder a la calibración.
- Limitación de transmisión en la franja del sodio de alta presión, reduciendo la contaminación lumínica captada.

Las ventajas conseguidas con ellos son como veis muy importantes. En la actualidad Astrodon está tramitando la correspondiente patente.

Sensores válidos

Lo primero que uno se pregunta es si todas estas prestaciones funcionarán con la CCD que uno ya tiene o piensa adquirir. En este sentido, existen dos versiones de lotes de filtros LRGB, válidos para dos tipos de sensores diferentes y empleados por los siguientes fabricantes de cámaras CCD:
1-    Sbig (ST - STL)
2-    FLI (Proline - IMG)
3-    Apogee (Series U y E)
4-    Yankee Robotics (Trifid)
5-    Artemis (Art-11000M)
6-    Starlight Xpress (SXV-H16)

A un tipo de juego de filtros se le llama “Serie E”, adecuado para las CCD con sensor Kodak “full frame”, y al otro se le llama “Serie I”, siendo válido para las CCD con sensor Kodak “Interline”.


Tipos de sensores Kodak “full frame”, para filtros SERIE E:


Sensores tipo “full frame” descatalogados: KAF-0401,
KAF-1602, KAF-4202, KAF-6302, KAF-10010


 Tipos de sensores Kodak “Interline”, para filtros SERIE I:


Sensor tipo “Interline” descatalogado: KAI-11000

Formatos

Ambas series se fabrican en tres formatos diferentes:

-    1,25” con carcasa
-    50 mm sin carcasa (válidos para la rueda interna de las Sbig STL y similares).
-    50 mm cuadrados sin carcasa (incluyendo filtro H-a en el lote).

El espesor de los filtros es de 3 mm, con tolerancias de ± 0.05 mm, incluido el tratamiento antirreflectante.


Respuesta de los filtros SERIE E



Arriba se muestra el gráfico que relaciona la transmisión según la longitud de onda para cada filtro de color, en el que se marcan las longitudes de onda correspondientes al OIII y al H-alpha, en los 500 y 656 nm respectivamente. La línea de emisión del SII se encuentra en los 672.4 nm, es decir, que estaría ligeramente a la derecha de la del H-alpha, dentro de la meseta de gran transmisión del rango del filtro rojo. Cabe destacar el gran rango de transmisión del filtro azul, que de esta forma compensa la menor sensibilidad de las CCD full frame al azul comparándola con la sensibilidad al verde y  rojo. La eficiencia del filtro azul es cerca de un 50% mayor que la del filtro de Custom Scientific, y un 30% mayor que la del Astronomik 2c, lo que implica que la relación señal/ruido de las imágenes obtenidas con el filtro azul  será mucho mayor, y se conseguirán más detalles para el mismo tiempo de exposición. También tiene otra implicación muy ventajosa, y es que no tendremos que buscar una estrella guía más luminosa al cambiar de un filtro verde o rojo al azul cuando usemos una cámara con doble chip para guiado.

El balance de color final de estos filtros Tru-Balance es similar al de los filtros de cristal coloreado Schuler Astro-Imaging RGcBc, que están basados en análisis Tristimulus (coordenada del color), de gran reconocimiento por su excelente balance de color. Sin embargo, al ser filtros dicroicos cubiertos, los Tru-Balance consiguen una transmisión del orden del 90% en las longitudes de onda más importantes (OIII y H-a) y dado su cuidadoso estudio según la sensibilidad de la cámara dependiendo de la longitud de onda, permiten un ajuste de pesos de 1:1:1 para obtener la imagen combinada RGB, lo que facilita mucho el trabajo y proporciona muy buenas transiciones entre los colores.


M31 con una proporción de 1:1:1 en los pesos de los canales RGB. Takahashi FSQ106N y Sbig STL-11000XM.

El ajuste de pesos en proporción 1:1:1 sin embargo hay que entenderlo como el aplicable en condiciones atmosféricas óptimas, con el objeto fotografiado muy alto sobre el horizonte. Si su elevación no es alta, habría que asignar un peso al canal azul mayor. La elevación sería una variable a considerar por tanto en el ajuste de pesos, para lo que podemos utilizar el programa RGB Weight Calculator de Don Goldman.

El filtro de luminancia se representa por la curva en gris, y como se observa queda adaptado perfectamente a la respuesta de los filtros de color. De esta forma se consigue un gran contraste y definición en la imagen.
Por último, hay que hacer mención sobre el “hueco” existente entre los espectros de los filtros rojo y verde, que tiene una importante implicación. Mediante esto se consigue minimizar la señal captada emitida por las lámparas de vapor de sodio de alta presión, muy comunes en los tendidos de alumbrado público. Esta fuente de contaminación lumínica se centra sobre todo en la longitud de onda de los 580 nm, en la que tanto el filtro verde como el rojo sólo dejan pasar el 15% de la luz.

Respuesta de los filtros SERIE I



Básicamente la única diferencia que encontramos en la Serie I respeto a la Serie E ya ampliamente comentada la proporciona el filtro rojo, en el que se amplía el rango de transmisión para compensar la menor sensibilidad de las cámaras con sensor tipo Interline a estas longitudes de onda, quedando gran parte de este rango de transmisión por encima del 95%.

En este caso no se pude conseguir tan buen resultado como con la Serie E en cuanto a la reducción de la luz de vapor de sodio captada, que del 15% aumenta a un 65% en la Serie I.

Filtro de Luminancia L o C

Tenemos disponible otra opción además de escoger la serie de filtros de color más adecuada al sensor de nuestra cámara, y es la elección del filtro de luminancia.



Esta figura representa las curvas de transmisión de los filtros RGB Tru-Balance Serie E, en negro la del filtro L de luminancia, que abraza perfectamente las curvas RGB desechando parte de ultravioleta (UV) y del infrarrojo cercano (NIR), en amarillo la curva del filtro C (del inglés clear, o claro), y en azul la sensibilidad del sensor KAF3200ME QE.

Es evidente que el sensor es capaz de registrar fotones de unas longitudes de onda bastante alejadas de las que captan los filtros de color. Si usamos un filtro de luminancia L nos estaremos ajustando a recoger una señal que posteriormente con los filtros RGB va a recibir color. Sin embargo, estaremos desechando parte de la información que la cámara nos permite registrar. A estos filtros L se les llama también NIR-blocked, es decir, de bloqueo del infrarrojo cercano.

Si queremos aprovechar toda franja del espectro que un filtro L desecha pero que la cámara puede captar, en vez de usar un filtro L podemos usar un filtro C, o NIR-unblocked (de infrarrojo cercano desbloqueado). A pesar de que con un filtro C nuestra imagen de luminancia será más profunda, se plantea una cuestión de debate ya que habrá zonas de la imagen que en el momento de combinar la luminancia con la imagen combinada RGB no reciban información de color, dejando blanqueadas las zonas correspondientes al infrarrojo cercano que escapa de las longitudes de onda captadas por el filtro R.

La fotografía en el infrarrojo cercano no está todavía muy extendida entre los aficionados, quizás por la baja sensibilidad de las cámaras CCD actuales en estas longitudes de onda, pero sin duda es una posibilidad más a tener en cuenta.


Ejemplo con la galaxia Maffei 2, usando un filtro L a la izquierda, y un filtro C a la derecha, con una Sbig ST-10XME y tiempos de exposición iguales. De esta galaxia nos alcanza únicamente el 1% de la luz en el azul debido a la fuerte obstrucción del polvo interpuesto, ya que la observamos tras el plano de la Vía Láctea.

Además, existen filtros “RGB” que trabajan exclusivamente en el infrarrojo cercano. Digamos que se inventan los colores, claro, asignado azules al infrarrojo más cercano y rojos al más lejano. Usándolos con un filtro de paso IR como luminancia, obtendremos imágenes tricolor registrando únicamente el infrarrojo.





Por tanto usar un filtro C nos puede ampliar horizontes:

1.    Generar imágenes tricolores en infrarrojo (usando filtros NIR de color).
2.    Examinar objetos muy oscurecidos por el polvo interpuesto en el plano de la Vía Láctea.
3.    Explorar las débiles y extensas nebulosas rojas de emisión (ERE)
4.    Mostrar estrellas y otros detalles en nebulosas que quedan oscurecidos por emisiones brillantes en H-a, SII. OIII u otras.
5.    Mezclar el infrarrojo cercano con cúmulos globulares en RGB para reforzar la apariencia de estrellas más calientes.
6.    Minimizar los efectos de la contaminación lumínica causada por las lámparas de vapor de sodio y de mercurio.

Con el filtro L más tradicional, el que utiliza la inmensa mayoría de los usuarios,  se obtiene mucho más contraste y viveza en las imágenes, y por otro lado, aunque por lo general menos importante, se bloquea parte de la dispersión hacia el azul de algunos tipos de  ópticas. El filtro C, o no usar ningún tipo de filtro en luminancia, puede crear algo parecido a un halo blanquecino alrededor de los objetos fotografiados.

Precios

En la fecha de redacción de este artículo (marzo 08) no hay distribuidor exclusivo autorizado en España de productos Astrodon. Por sus altas prestaciones no es de extrañar que sean algo más caros que los de otros fabricantes.

El precio en tiendas europeas del lote de filtros LRGB Tru-Balance es el siguiente:

-   1,25” con carcasa                                                                        455 €   
-    50 mm sin carcasa                                                                   1.000 €
-    50 mm cuadrados sin carcasa (incluyendo filtro H-a en el lote).    2.275 €

Y en tiendas de EE.UU:


-    1,25” con carcasa                                                                        $450    
-    50 mm sin carcasa                                                                      $825
-    50 mm cuadrados sin carcasa (incluyendo filtro H-a en el lote).     $1.195

Los precios son los mismos tanto si escogemos el lote LRGB como el CRGB.

Referencias

http://www.astrodon.com

http://www.kodak.com
http://www.galileo.cc
http://www.optcorp.com


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