CAMARAS

 

HISTORIA

La antecesora de las cámaras modernas, aunque parezca increíble, se inventó hace muchos siglos atrás. Aristóteles ya hablaba del concepto de la cámara oscura hace más de dos mil años: “Los rayos del sol que penetran por un pequeño orificio en una habitación herméticamente cerrada, forman una imagen en la pared del fondo".

Ya en el siglo X, los astrónomos las usaban para ver eclipses de Sol. El primer lente en una cámara oscura lo añadió Giovanni Battista Della Porta en el siglo XVI. En el siglo XVII se usaron cámaras transportables para que los artistas pudieran dibujar paisajes y edificios a escala correcta. La primera cámara portátil fue inventada por el monje alemán Johann Zahn. Era una caja de madera de 20 cm por 60 de largo, tenia un lente que se podía mover dentro de un tubo para enfocar, una apertura regulable para controlar la cantidad de luz y un espejo que hacía que la imagen saliese derecha y la proyectaba en una pantalla translúcida sobre la cara superior. El artefacto de Zahn era en principio idéntico a la moderna cámara réflex de un solo objetivo, y si hubiese contado con algún tipo de placa capaz de ser impresionada por la luz habría inventado la fotografía.

En 1816 un ex oficial de ejército francés llamado Joseph Nicéphore Niépce comienza a experimentar con cierto éxito con papel impregnado con cloruro de plata y en 1826 logra la primera imagen permanente en una cámara oscura, la exposición de esta fotografía duro 8 hrs. Para esto utilizó una placa de plata sobre la cual aplicaba una delgada película de betún. El betún se descomponía con la luz y se fijaba a la placa de metal, después lavaba la placa con una solución de mezcla de éter, petróleo y esencia de lavanda para disolver el betún de los sitios donde la luz no había actuado y obteniendo de esta manera la imagen final. Más tarde Niépce se asocia con un artista llamado Louis Jacques Mande Daguerre el cual mejora el sistema utilizando una placa de Yoduro de Plata que luego sustituye por otra de Bromuro de Plata en una suspensión de gelatina. Este sistema es conocido como “Daguerrotipo”.
 

En 1840 el astrónomo aficionado norteamericano J.W. Draper, realiza la primera fotografía astronómica de la Luna. La toma duró ½ hora. La primera foto del Sol se hizo en 1845 y de la primera estrella (vega) fue en 1850.
Así llegamos al año 1852 al Observatorio de París, donde en ese año se le encargó a Jean Chacornac la confección de un mapa estelar con las constelaciones zodiacales. En él se incluirían todas las estrellas visibles hasta magnitud 13 y se dibujarían a mano sobre unas cartas reticuladas hechas especialmente para este propósito. Treinta y dos años y cincuenta y seis cartas después, ya se habían contabilizado más de cien mil estrellas Este trabajo ya había sido heredado por los hermanos Pierre y Mathieu Henry, cuando llegaron a la zona donde la eclíptica pasa por la Vía Láctea. En cada carta habría que registrar cerca de 20.000 astros. La tarea era imposible tomando en cuenta la precisión de que se requería, el costo y la lentitud, parecía un trabajo que nunca acabaría. Entonces se tomó la decisión de recurrir a la fotografía, la cual ya había evolucionado al sistema actual: Una placa seca de bromuro de plata. Esta solución fue exitosa y se decidió entonces a hacer un mapa completo del cielo con la cooperación de otros observatorios alrededor del mundo incluyendo entre ellos al Observatorio Astronómico Nacional de Chile
 

CAMARAS

Existen dos posibilidades para el astrofotógrafo aficionado: Las cámaras CCD y las cámaras Réflex. La fotografía digital con CCD es la más usada por los astrofotógrafos más avanzados, pero requiere de mucha práctica sobre todo en el tratamiento digital posterior de las imágenes. Los precios de estas cámaras son muy amplios, desde las fabricadas para este propósito por empresas del área, hasta las artesanales fabricadas por los mismos astrofotógrafos a partir de las Webcam. En internet se pueden encontrar muchas direcciones sobre la construcción y temas relacionados sobre estas cámaras.

 

¿QUE ES UNA CAMARA REFLEX?

Las cámaras réflex son aquellas en las que se ve a través del lente u objetivo. Al "disparar" la foto, el espejo que refleja la imagen al visor se levanta y deja pasar la luz a la película. En este tipo de cámara no hay problemas de paralaje, es decir, se ve la misma imagen por el visor que la imagen que quedará impresa en la película.
Existen dos tipos de formato de cámaras réflex usados en astrofotografía: La de formato medio o de 6 x 7, como las Contax, Hasselblad y Pentax, que dan imágenes de un tamaño de 55mm x 70mm. Estas cámaras son muy buscadas para astrofotografía sobre todo para gran campo, además los lentes, filtros y todos los accesorios para ellas son siempre de gran calidad, pero el gran inconveniente de estas cámaras es su alto costo, normalmente alrededor del medio millón de pesos y a veces como en las Hasselblad, más de un millón.
Las segundas son las cámaras de formato pequeño (24mm x 36mm) conocidas también como cámaras de 35mm. Estás son las cámaras más populares en astrofotografía por su versatilidad, precios accesibles y por otras características más que la hacen la indicada.
 
 

¿POR QUE USAR UNA CAMARA REFLEX?

Como indicaba anteriormente las réflex de 35mm son las más indicadas, primero por que su precio puede estar fácilmente al alcance de cualquier bolsillo y además el mercado ofrece una gran cantidad de accesorios para este tipo de cámara. Pero la característica más importante reside justamente en la capacidad de mostrar en el visor la imagen exacta que quedará plasmada en el film, es decir, estaremos seguros que lo que estamos viendo es lo que aparecerá finalmente en la foto. Otra característica no menos importante es que los lentes de la réflex son intercambiables, por lo que incluso se pueden acoplar al telescopio en foco primario.



COMO ELEGIR LA CAMARA ADECUADA

Según mi opinión la cámara fotográfica es solamente el receptáculo o chasis donde va montado la película y todo el trabajo lo realiza finalmente el lente que se utiliza, es decir, el tipo y, sobre todo, la calidad del lente marcará toda la diferencia. Pero al momento de elegir una cámara para hacer astrofotografía de todas maneras hay que tener en cuenta algunas características:

1) El peso de la cámara es importante, ya que hay que tener en cuenta que se le está agregando peso al sistema de guiado del telescopio y si sus motores no son los adecuados y si la montura no es muy robusta, el resultado suele ser desastroso.

2) El sistema de obturación debe ser mecánico y lo más suave posible para evitar vibraciones y, además, debe tener un sistema para acoplar un cable disparador.

3) Hay que fijarse que la cámara selle bien para que no entre luz por alguna rendija. Este dato es importante, porque uno generalmente recurre al mercado de segunda mano, donde las cámaras podrían haber sufrido algún golpe. Es apropiado solicitarle al vendedor alguna garantía por escrito.

4) Las cámaras deben ser totalmente mecánicas o que, por lo menos, la posición “B” sea accionada manualmente y no con pilas. Por lo tanto las cámaras automáticas quedarán totalmente descartadas.

5) Algunas pantallas de enfoque son inútiles para astrofotografía y solo producen contratiempos. En este punto puede ser importante comprar una cámara con pantallas intercambiables, como lo es la Olympus OM1.

6) Esta característica puede ser la más importante: Al elegir tal o cual marca de cámara fotográfica, hay que investigar primero que variedad y, sobre todo, que calidad de lentes me ofrece el mercado para ella. En este punto son muy recomendables las cámaras Pentax, Canon y Olympus, por ejemplo.
REFLEX DE DOS OBJETIVOS (TLR)
REFLEX DE UN OBJETIVO (SLR)
 

LAS PARTES DE LA CAMARA REFLEX

-OBTURADOR o el botón de disparo siempre va acompañado del dial con las velocidades del tiempo en que estará expuesta la película a la luz. Las velocidades normalmente van de un “1” a “1000” e indican fracciones de segundo (1/x), es decir, 1/250, 1/1000 o 1/2 segundo, por ejemplo, aunque algunas máquinas fotográficas traen tiempos de exposición de 2 seg. o más. Siempre en todo obturador aparecerá una letra “B” que es la que nos interesa. Al dejar el obturador en esta posición la cámara permanecerá abierta todo el tiempo en que dejemos apretado el botón, lo cual, obviamente, es indispensable en astrofotografía. Para evitar las vibraciones que puede provocar la mano al apretar el botón, se debe atornillar al obturador un cable disparador, el cual tiene dos opciones: La primera es que al “disparar” el cable, este aprieta y suelta inmediatamente el obturador, por lo que esta posición es muy útil para todas las velocidades de la cámara, menos para la posición “B”. La segunda opción del cable disparador se obtiene girando un sistema de embrague que trae y que generalmente se reconoce porque es un anillo dentado. De esta forma la cámara estará “tomando la foto” todo el tiempo que queramos hasta que soltemos el embrague del cable. Siempre habrá vibraciones, por lo que es muy importante que el mecanismo de la cámara sea suave, aunque siempre se puede usar el viejo y conocido “sistema del sombrero”.
 

-ANILLO DE ENFOQUE: Permite mover el objetivo hacia delante y hacia atrás para regular la distancia entre el objetivo y la película y así conseguir una imagen enfocada. El anillo viene graduado con números que van generalmente desde un 0,5 (1/2 metro) a infinito. Para astrofotografía usaremos siempre la posición en infinito, aunque es recomendable usar algún sistema de enfoque externo como una máscara de Hartmann. Como el anillo de enfoque viene en los lentes no nos preocuparemos de él cuando trabajemos en foco primario con un telescopio.
 

-BOTON DE ASAJE: debemos colocar en el botón de asaje el ISO de la película que vallamos a usar: 200ASA, 1600ASA, etc. En fotografía normal con luz de día esto de suma importancia, ya que le sirve al fotómetro de la cámara para calcular el diafragma y/o la velocidad de obturación según la cantidad de luz ambiente. Pero para astrofotografía de larga exposición el botón de asaje no tiene ninguna utilidad práctica, ya que de hecho los fotómetros no nos sirven para nada. Solo se recomienda colocar el asaje de la película en el botón, para acordarnos que película estamos usando, porque suele suceder que ocupemos el mismo rollo durante meses.
 

-DIAFRAGMA: El anillo del diafragma de los lentes viene marcado con números que pueden ir desde un 1.4 a un 16, por ejemplo. Estos números indican la relación focal (f) en que está trabajando el conjunto cámara-lente, siendo las relaciones focales pequeñas como f/1.4 más luminosas. Si en un lente que está a f/2.8 necesitamos 30min para una astrofotografía, al siguiente paso que es f/4 necesitaremos el doble de tiempo para obtener el mismo resultado, es decir, cada paso que diafragmemos necesitaremos el doble de tiempo de exposición que en el paso anterior. Sin embargo es necesario siempre diafragmar uno o dos pasos para evitar todo tipo de aberraciones ópticas que son inherentes a los lentes, aunque esto conlleve tiempos de exposición muy largos. Existen lentes como los Canon FD 50mm f/1.2L, que son de una gran calidad y no es necesario diafragmar, pero, son de un precio elevadísimo.
 

-PANTALLA DE ENFOQUE: La mayoría de las cámaras están equipadas con pantallas de enfoque de tono mate, muy útiles para luz de día y objetos luminosos como la Luna y el Sol, pero no para objetos débiles como nebulosas. En astrofotografía se necesitan pantallas de enfoque que dejen pasar una buena cantidad de luz. Para las cámaras con visores intercambiables existen pantallas de enfoque especiales para astrofotografía que dejan pasar hasta un 400% más de luz, haciendo el enfoque mucho más fácil.
Recordemos que la cámara debe ser lo mas mecánica posible y el enfoque no escapa a esto ya que debe ser manual. Al enfocar un objeto como por ejemplo una estrella, se debe hacer a medio camino entre el centro del visor y la orilla de este, por que algunas pantallas de enfoque son ligeramente cóncavas.
 

-ESPEJO: El espejo de una cámara réflex es lo que se levanta cuando apretamos el obturador, dejando pasar la luz a la película. Esta acción mecánica es muy abrupta y producirá vibraciones que se traducirán en una imagen movida, por lo cual algunas cámaras vienen con un sistema para levantar y fijar el espejo antes que se abra la cortinilla. Esta es una característica importante pero no es indispensable, aunque hay que tener en cuenta que por la reciprocidad de las películas, las vibraciones y movimientos indeseados quedarán impresos con mayor facilidad en los primeros instantes de la toma.
 

LENTES

La calidad de los lentes es elemental en astrofotografía, ya que al exponer durante tiempos prolongados estos empezarán a arrojar una serie de problemas inherentes a la óptica, los que quedarán finalmente plasmados en la imagen. Este defecto se llama “aberración óptica” y el tipo y cantidad de aberraciones que tenga un lente dependerán de su calidad. Generalmente los lentes de la misma marca que las cámaras ofrecen buenas cualidades, aunque, por supuesto, no exentos de problemas.
Las aberraciones más comunes en astrofotografía son:

-ABERRACION ESFERICA: Se debe a que no es posible a que los rayos de luz que pasan por el borde del lente se unan en el mismo foco que los que pasan por el centro, produciendo imágenes de estrellas no puntuales y borrosas. En los lentes se evita colocando dos cristales diferentes y en los espejos se evita haciendo el centro más hondo. También es posible atenuar la aberración esférica diafragmando.
 

-VIÑETEO: El viñeteo es la disminución, generalmente en forma radial, de la iluminación desde el centro hacia los bordes de una fotografía, traduciéndose en bordes más oscuros y que afecta mayormente a las esquinas con perdida casi total de información. Su formación tiene que ver con el ángulo de incidencia de la luz, la relación focal y la apertura del lente. A mayor ángulo de incidencia de la luz, menor relación focal (f/ luminosos) y mayor abertura del diafragma del lente, mayor será el viñeteo. Se puede corregir de dos formas: La primera tiene que ver con modificar alguno de estos tres aspectos; evitar luces incidentes sobre el telescopio o lente o diafragmando. La segunda posibilidad es eliminar el viņeteo digitalmente usando programas para el tratamiento de fotos, como Photoshop, por ejemplo. A diferencia de la aberración esférica, el viñeteo no produce imágenes deformadas.
 

-ABERRACION CROMATICA: Este tipo de aberración se muestra normalmente como bordes coloreados alrededor de una estrella, causado por que no pasan todas las longitudes de onda por el mismo foco del lente. La luz de longitudes de onda más cortas (azul) es más curvada que la luz de longitudes de onda más largas (rojo), por lo que la luz azul hace foco más cerca del lente que la luz roja. Hay dos tipos de aberración cromática: La axial y la lateral. Solo se puede solucionar este problema usando lentes acromáticos, que son lentes de dos piezas de cristal con índices de refracción distintos, que corregirán este problema en las ondas azul y verde. Los lentes apocromáticos están hechos de tres o más elementos y corregirán el problema en todas las longitudes de onda. Los lentes apocromáticos suelen ser extremadamente caros.
Los espejos no presentan ningún tipo de aberración cromática
 

-COMA: Es en la cual la imagen de una estrella se deforma y toma el aspecto de la cola de un cometa que se extiende hacia los bordes de la foto. Se puede corregir diafragmando.
 

-ASTIGMATISMO: Aberración en que la luz de una estrella no es enfocada en un punto, sino en líneas en forma de cruz. Se corrige variando la curvatura del lente. Normalmente todos los objetivos fotográficos son anastigmáticos.
 

-CURVATURA DE CAMPO: Esta aberración es debido a que la imagen es proyectada por un lente curvo sobre la superficie plana de la película, lo que se traduce en que los bordes de esta imagen se enfoquen en un plano distinto al de la parte central. Los lentes deben venir corregidos para esta aberración.
 

-DISTORSION: Es la alteración de la forma o las proporciones en una imagen o, dicho de una forma más simple, es la incapacidad de un lente de reproducir un objeto cuadrado produciendo alteraciones en las líneas paralelas. Esta aberración se debe a que la escala de reproducción varía progresivamente del centro a los bordes. Sin embargo la distorsión no afecta la nitidez y contraste de una imagen, sino la fidelidad de ella. Si la escala aumenta desde el centro a los bordes la distorsión es positiva (o de cojín) y si disminuye es negativa (o de barrilete). Por último la distorsión puede hacernos pasar un mal rato cuando queremos hacer una composición de imágenes tomadas con distintos lentes, si alguno tiene distorsión estas imágenes no coincidirán .
 

TIPOS DE LENTES

Los lentes que usaremos en astrofotografía pueden ser:

-NORMALES que van de 40 a 55mm. Los de 50mm ofrecen un campo similar al del ojo humano

-GRAN ANGULARES de 28 a 35mm que abarcan un campo que va de los 60º a los 180º, por lo que son muy usados en fotografía de gran campo

-TELEOBJETIVOS de 135mm a 500mm y más, nos ofrecen un campo de hasta 31º, por lo que usan para fotografías de objetos más definidos. Los teles vienen con la distancia focal fija. Los telescopios se pueden considerar como teleobjetivos de gran distancia focal.

-ZOOM en las que un mismo lente nos da distancias focales intermedias que van desde los 28mm hasta los 200mm o más, pero se debe tener en cuenta que la calidad óptica del zoom es inferior a los de los teleobjetivos. En este último punto es recomendable que las distancias focales del zoom no sean muy extremas la una de la otra (Ej. 35 - 200mm) ya que la calidad será aún menor.

-OJO DE PEZ de 5 a 18mm, tienen un ángulo visual extremadamente grande: 180º y más, por lo que su uso en astrofotografía tiene un aspecto más bien artístico.
 

ALGUNOS TERMINOS RELACIONADOS

-APLANATICA: Lente que ha sido corregida de aberración cromática, aberración esférica y coma.

-PARABOLOIDE: Espejo de superficie curva como una parábola. Un paraboloide está exento de aberración esférica.