Fotografiar la Nebulosa de Orión M42

Fotografiar la Nebulosa de Orión M42

La Nebulosa de Orión es un objeto asequible muy fotografiado por los aficionados, así que usaré mi primera fotografía de este año para dar algunos consejos sobre cómo fotografiar esta espectacular región y cómo valorar los resultados obtenidos.

Conocida también como M42 en el catálogo Messier, la Nebulosa de Orión es un objeto relativamente grande, luminoso y fácil de localizar, lo que facilita la obtención de resultados aceptables incluso con equipos muy modestos. No obstante, una inspección detallada de tu fotografía puede revelarte numerosas áreas de mejora que es preciso valorar adecuadamente.

Utilizaré mi fotografía como ejemplo de los numerosos problemas que pueden darse al trabajar este objeto y cómo valorar las fotografías obtenidas para poder seguir mejorando. Aquí puedes descargar la imagen a tamaño completo.

¿Dónde localizar la nebulosa de Orión?

En primer lugar, antes de valorar resultados tendrás que obtenerlos. Por suerte M42 es muy sencilla de localizar en el cielo. De las tres estrellas del Cinturón de Orión parecen colgar otras tres visibles a simple vista hacia el Sur y conocidas como la Espada de Orión. La nebulosa se encuentra justo en mitad de la espada y es visible a simple vista como una estrella con apariencia borrosa. Con prismáticos puede observarse fácilmente la forma de la nebulosa en el cielo, aunque los magníficos colores de la nebulosa solo pueden captarse fotográficamente.

Define la escala de imagen

La Nebulosa de Orión es un objeto relativamente extenso que abarca aproximadamente un tamaño de un grado en el cielo. Por tanto no será necesaria una focal extremada para poder captarla. En mi fotografía utilicé un SW150/750 con 750mm de focal a foco primario (la imagen resultante está recortada). Puedes realizar tu fotografía mediante ensayo y error o bien adaptar el marco de la fotografía a tu equipo utilizando la fórmula de escala de imagen.

Presta atención al rango dinámico

Uno de los retos de este objeto que habitualmente pasa desapercibido es su elevado rango dinámico, es decir, M42 presenta zonas con mucho brillo, como el núcleo de la nebulosa, combinadas con zonas de un brillo muy reducido, como las nebulosidades tenues en la periferia del objeto.

Esto hace complicado abarcar todo el rango de brillos en tu fotografía y evitar que el núcleo de la nebulosa aparezca quemado, como por desgracia es habitual en la mayoría de trabajos amateur. Mi didáctica fotografía no es una excepción y puedes observar como existe una zona central que, aunque pequeña, es completamente blanca y por desgracia no permite observar ningún detalle. Esa zona está quemada. Para evitarlo tengo pensado combinar las fotografías que ya he obtenido con otras tomas realizadas con menor tiempo de exposición, de forma que durante el proceso de apilado las tomas cortas me permitan recuperar parte del detalle perdido aquí.

Mi fotografía fue resultado de apilar sub-exposiciones de 90 segundos a ISO 400 en un cielo relativamente oscuro con 150mm de apertura, así que puedes partir de estos valores como referencia y adaptarlos a tus condiciones y equipo.

Ten en cuenta también que para los detalles más tenues necesitarás un cielo relativamente oscuro, por lo que alejarse de las ciudades y su contaminación lumínica es absolutamente recomendable.

Colima adecuadamente tu equipo

Como con cualquier fotografía, una buena colimación del telescopio es necesaria para exprimir las capacidades del equipo. En mi caso el tubo es un reflector Newton y, al trasladarlo hasta una zona alejada de la ciudad, sus espejos se descolimaron como por desgracia suele suceder con este tipo de ópticas durante el transporte.

Utilicé un colimador laser para intentar devolver al equipo a su estado anterior, aunque constantemente escucho que es preferible utilizar un colimador Chesire.

Sin embargo, la estrella más brillante que aparece en la zona central y superior de la fotografía no parece centrada en el halo de luz que la rodea y es resultado de estirar el histograma durante el procesado, lo que me hace sospechar que el proceso de colimado no fue demasiado bueno.

Enfoca con precisión… y revisa el enfoque con frecuencia

El enfoque es otra de las claves de una buena fotografía. En mi caso utilicé una máscara de Bahtinov para asegurar un enfoque con precisión. Sin embargo, inspeccionando de nuevo en detalle la estrella más brillante de la fotografía puedes ver como la espiga de difracción que parte de ella hacia abajo se desdobla en más de una línea. Esto es un signo claro de un enfoque deficiente.

Mi enfoque inicial fue más que satisfactorio y mostraba espigas finas y brillantes,  pero comencé por fotografiar otro objeto durante la misma sesión y no revisé el enfoque a lo largo de las tres horas en las que estuve trabajando sobre M42.

La clave del asunto es que la temperatura afecta al enfoque. Y a lo largo de la noche, tres horas son suficientes para que la temperatura descienda un grado o más, lo que tiene un impacto directo en el enfoque y acabó deteriorándolo, como he podido comprobar en las últimas sub-exposiciones tomadas durante la noche.

Así que, siempre que sea posible, comprueba el enfoque al menos cada hora. Por suerte, con M42 es sencillo verificar el enfoque ya que no carecemos de estrellas brillantes en las inmediaciones del objeto sobre las que realizar un rápido test con una máscara de Bahtinov u otros métodos.

Asegura una buena alineación polar… y evita vibraciones

Una buena alineación polar hará que tus estrellas aparezcan como puntos en lugar de mostrarse como trazas debidas al movimiento celeste. En mi caso utilicé el método de alineación polar descrito en tutoriales extendiendo la alineación a 120 segundos para garantizar que las tomas de 90 segundos no se verían afectadas por problemas de alineación.

Pero una alineación perfecta no es por si sola capaz de evitar que las estrellas se muevan unos pixeles en la fotografía. En mi caso utilicé una montura EQ3-2 que, como cualquier montura, causa errores periódicos de seguimiento debido a las imperfecciones mecánicas de los engranajes. Mi montura carece de sistemas de corrección del error periódico (PEC) que pueden incorporar monturas más avanzadas.

Además de esto, sobre todo con las monturas menos robustas, cualquier vibración debida a causas externas puede trasladarse a tus fotografías. Una ráfaga de brisa suave puede resultar nefasta, pero por suerte pude disfrutar de una sesión muy tranquila en ese sentido. Sin embargo, el lugar que elegí para la puesta en estación del equipo no estaba demasiado lejos de una carretera por la que circularon más camiones de los que me hubiera gustado. Si el suelo vibra, esto se traslada a tu montura y a tu fotografía.

Tuve que desechar algunas tomas por estas causas, así que te recomiendo que te alejes de lugares donde el tráfico rodado pueda suponer un problema. Además de las vibraciones, sobre todo cuando es de noche los conductores tienen la desagradable costumbre de circular con unos faros de luces blancas y rojas encendidos. Estos también pueden acabar colándose en tu fotografía y arruinando la calidad de la misma. Y por supuesto, nunca te sitúes justo al lado de una carretera donde, además de tus fotografías, tú mismo puedes estar en peligro.

Por último, en mi caso no utilicé sistemas de guiado para corregir los desplazamientos que pueden darse por estos y otros motivos. El guiado es una solución excelente para minimizar estos problemas y resulta prácticamente imprescindible si te planteas utilizar exposiciones de dos minutos o más de duración. Por desgracia, no es una solución barata. Pero por suerte, tampoco es necesaria para lograr resultados aceptables sobre este objeto.

Verifica el tamaño de las estrellas

Dicho rápidamente, una buena fotografía astronómica muestra estrellas pequeñas y redondas. Y cuanto más gordas parezcan las estrellas, peor es la calidad. Pero antes de aprender a valorar su tamaño, veamos las causas de estas variaciones.

Una estrella puede engordar por los puntos discutidos arriba: mal enfoque, mala alineación o vibraciones causadas por defectos de la montura o causas externas. También las condiciones atmosféricas de seeing tienen un impacto directo en este aspecto de la fotografía. Y por último, existe un límite físico de lo que se puede obtenerse en  cada tubo y que básicamente depende de su apertura. A mayor apertura, mejores resultados pueden lograrse.

La meta técnica de cualquier aficionado sería aproximarnos tanto como sea posible al límite físico impuesto por el tubo, aunque habitualmente las condiciones meteorológicas dictan el límite de lo posible.

Ahora bien, para poder valorar los resultados obtenidos, se utiliza habitualmente una magnitud conocida como FWHM (Full Width Half Maximum). Sin entrar en detalles sobre la Función de Dispersión de Punto, al fotografiar una estrella (o cualquier fuente puntual de luz), ésta se transforma en un disco de luz cuyo brillo va disminuyendo conforme nos alejamos de su centro. El FWHM, o Anchura a Media Altura, mide cual es la anchura total de la estrella (Full Width) cuando el brillo disminuye hasta la mitad de su valor máximo (Half Maximum).

Para medir tu FWHM con IRIS o utilizar otro software de astronomía aplicado a las sub-exposiciones que tengas previsto apilar. En este caso, IRIS indica un FWHM que oscila entre 4 y 6 pixeles dependiendo de la fotografía, llegando en ocasiones a 8 e incluso 10. Como la escala de imagen de mi fotografía es de 1.57 segundos de arco por pixel, resulta que estoy obteniendo un FWHM de más de 6 segundos de arco. Esto es francamente mejorable, por no decir bastante malo.

Mi tubo tiene un límite físico inferior al segundo de arco, aunque nunca he logrado bajar de 3-4 segundos de arco de FWHM en la práctica. Como el seeing era bastante bueno en la noche en que tomé estas fotografías, sospecho que son los problemas de enfoque y seguimiento, más la contribución de una colimación mediocre, los causantes de este resultado.

Verifica la forma de las estrellas

En el apartado anterior dije que las estrellas deben ser también redondas. Si amplias la imagen en la parte central de la imagen, verás que las estrellas son efectivamente redondas, lo cual sugiere que el seguimiento fue relativamente bueno y que los problemas de tamaño se concentran en el enfoque y posiblemente la colimación. Si tu alineación polar es deficiente, todas tus estrellas podrían parecer ligeramente alargadas.

Sin embargo, si amplias las estrellas en los bordes de mi imagen, especialmente en la parte baja, podrás ver claramente que tienen forma de huevo y que su parte estrecha apunta hacia el centro de la imagen. Esta aberración, conocida como coma, se da en ópticas que utilizan espejos parabólicos, como es el caso de mi reflector newtoniano. Por suerte puede corregirse utilizando una lente adicional en el tren óptico conocida con el original nombre de corrector de coma que, obviamente, no utilicé en este caso.

Procesa los resultados con cuidado

Sobre el procesamiento de astrofotografía se han escrito muchos libros y muy buenos, así que nadie debe esperar que le revele aquí un secreto, pero una inspección cuidadosa de los detalles mientras procesas la imagen te permitirá al menos evitar los artefactos más obvios.

Por ejemplo, procesé esta fotografía con Photoshop CS3 y me centré mucho en lograr mostrar de forma aceptable las nebulosidades tenues que aparecen abajo a la izquierda o las texturas de cielo que aparecen en la parte baja y central de la fotografía. Esto me exigió aumentar muchísimo el contraste de las zonas más oscuras de la fotografía.

Para evitar quemar las zonas de mayor brillo utilicé una máscara que protegía las zonas más brillantes, incluyendo las estrellas. Pero  por desgracia, cuando esto se hace sin demasiado esmero pueden producirse artefactos que resultan claramente visibles en las estrellas de la fotografía. Estas se muestran como discos blancos rodeados de un halo de luz de menor brillo.

Necesitaría volver a procesar esta imagen para evitar esos artefactos y que las estrellas tuviesen un aspecto más gaussiano, con un brillo que disminuye desde el centro hacia los bordes pero sin que aparezca esa frontera clara que delimita los discos internos observables en esta fotografía.

Al trabajar las zonas periféricas de la nebulosa también he perdido detalle en la zona alrededor del núcleo, donde los detalles quedan bastante difuminados. Procesar una fotografía de forma que mantenga el máximo detalle en todas sus zonas es un trabajo que requiere paciencia y donde no hay recetas mágicas. Puedes leer mucho sobre el tema, pero no nada te ayudará tanto como practicar sobre tus propias fotografias.

Conclusión

La fotografía de M42 es un buen campo de aprendizaje ya que, aun siendo un objeto muy accesible y sencillo de localizar, ofrece también retos interesantes, sobre todo para los aficionados que estén iniciándose en la fotografía astronómica.

A través de este ejemplo he intentado mostrar cómo una fotografía de M42 siempre revela inicialmente detalles sutiles de colorido espectacular. Pero inspeccionando meticulosamente las fotografías y valorándolas con criterios objetivos podemos detectar áreas de mejora que, como aficionados, son las que nos permitirán avanzar en nuestros trabajos.