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martes, 1 de enero de 2013

Fotometría con qhy5

Durante algún tiempo he estado realizando fotometría con la combinación de C8 un reductor de focal f3.3 y la cámara qhy5. En principio la cámara de 8 bits podría no parecer adecuada para hacer estudios de cambios de brillo, pero otras cámaras de 8 bits (webcam) se han usado para estos menesteres. El sensor de la qhy5 es bastante sensible, por lo que es capaz de alcanzar magnitudes débiles con esta combinación (C8 y reductor).

El primer paso para hacer fotometría fue calcular los tiempos necesarios de exposición sin saturar la cámara. Así escogí un cúmulo con estrellas en un rango amplio de magnitudes para realizar tomas con diferentes tiempos de exposición. Esto me permitió hacer una tabla de valores para escoger el mejor tiempo de exposición una vez conocida la magnitud en la que se mueve la estrella variable a medir.

Los programas para hacer fotometría que he usado son IRIS (Christian Buil) y Fotodif (Julio Castellano).

Todo comienza con la puesta en estación del equipo, que en contra de otros campos de astronomía no es necesario en este caso una puesta en estación perfecta. Luego veremos la razón de esto.

Dejamos al equipo funcionando y recopilando imágenes durante horas. Con la variable centrada en el campo de visión comenzamos la sesión, tras varias horas la variable se habrá desplazado de su posición inicial.
Comenzamos con el programa IRIS calculando una imagen que nos da el valor medio de cada pixel. Esta imagen según el programa se usa como flat, pero yo la uso como dark. Al desplazarse las estrellas por la alineación polar no precisa permite que esta función saque realmente el ruido de la cámara. Y es que la estrella cambia su posición pero el pixel caliente no se mueve, por lo que el valor medio de todas las imágenes para ese pixel es el valor de ese pixel caliente (ruido).


Esta imagen del ruido térmico de la cámara se guarda para restárselo a todas las imágenes y dejarlas más "limpas".

Para ello vamos a


y rellenamos los campos necesarios


Ahora tenemos una serie de imágenes con el dark restado. Pero aún tenemos las estrellas "bailando" por la imagen. Necesitamos dejarlas en todas las imágenes en la misma posición (para facilitar el proceso de la fotometría). Vamos a lo que el programa denomina "Stellar registration"


podemos escoger una variedad de algoritmos para alinear perfectamente todas las imágenes. Yo personalmente uso la opción "global".


Tras el proceso tendremos una serie de imágenes con las estrellas en la misma posición en cada fotografía. Las imágenes son recortadas cuando la estrella se ha movido por el campo visual, por lo que conviene analizarlas antes de escoger uan estrella de comparación que acaba desapareciendo en la imagen 200.

Ahora llegamos al último paso. La imagen que ofrece la qhy5 es de 256 niveles de grises empezando en el cero, pero el programa Fotodif trabaja con imágeens de 16 bits. Así que lo que vamos a hacer es sumarle un valor constante de manera que la imagen pasa a otros valores de grises (sin que ello afecte al rando dinámico de la imagen, sus 256 niveles). Esto se hace para facilicitar la visualización de las imágenes en fotodif.

Como sumamos un valor constante a todos los píxeles, las diferencias de brillo entre ellos no se ven afectadas, por lo que la fotometría diferencial (basada en diferencias de brillo) no sufre ninguna alteración.

Lo hacemos siguiendo el menú



y rellenando los campos necesarios



Con estas imágenes finales son con las que vamos al programa Fotodif. Las abrimos con él, señalamos la estrella variable y las de comparación y el programa se encarga del resto. Hay muy buenas páginas explicando el funcionamiento del programa por lo que no me extiendo en él.

1 comentario:

Francisco Soldán dijo...

Muy interesante este artículo. Y sí, la QHY5 es perfectamente válida para fotometría...y para dobles (que se utiliza más todavía).
Te felicito por la calidad de las medidas y la entrada.