Fotografía lunar de alta definición

La imagen de la Luna completa es el tema favorito de los que se inician en astrofotografía y sin duda el que ofrece resultados más espectaculares para el aficionado en general.

Introducción.

Tal vez por la relativa "facilidad" es por lo que los astrófilos prestan poca atención a la observación de nuestro cercano satélite y si tratan de fotografiarlo, no insisten lo suficiente como para obtener brillantes resultados. Por mi parte deseo exponer que siempre he tenido un gran deseo de conseguir imágenes lunares de calidad. El aprendizaje autodidacta de un buen número de años me ha llevado a obtener unos resultados, que por supuesto son superables, pero cuyos pormenores deseo ofrecer a aquellos compañeros de afición que puedan estar interesados en obtener fotografías lunares detalladas.

El tema.

En primer lugar hemos de estudiar el tema desde un punto de vista puramente fotográfico. Nos vamos a ceñir exclusivamente a obtener imágenes de la Luna "completa", sin intentar ampliaciones parciales que precisarían otra técnica algo diferente. Debemos conseguir un sistema que nos permita incluir, con la máxima ampliación posible, la imagen completa de la Luna dentro del negativo y que nos sirva para cualquiera de las fases. Por otra parte hemos de considerar que la iluminación de la superfície selenita va a presentar importantes diferencias, según la fase que presente y también por el contraste notable entre el terminador y las zonas más iluminadas cercanas al limbo. Los citados aspectos nos influirán notablemente a la hora de elegir el instrumental y emulsión a utilizar.

El instrumento.

Afortunadamente este es el factor de menor influencia. Debido a que no vamos a usar gran ampliación, es por lo que no es preciso un potente instrumento, y por tanto podemos conseguir buenos resultados con la mayor parte de los telescopios al alcance del aficionado. Sería recomendable al menos un refractor de 60 mm de buena calidad y focal de unos 900 mm. Para buenos resultados es mejor un reflector de 150 a 250 mm. Sin embargo tanto los Newton de relación focal corta (F/D menor de 6) como los Schmidt-Cassegrain presentan un campo fotográfico limitado que no abarca con alta definición las zonas más periféricas de la imagen por lo que podemos observar pérdidas de nitidez en los bordes de las fotos con estos instrumentos. Por supuesto la mayor calidad nos la dará un refractor apocromático de abertura amplia (al menos 10 cm) pero tal presupuesto no está al alcance de todos.

Respecto a la montura, si estamos hablando de fotografía de alta definición considero necesario el sistema ecuatorial con seguimiento automático, si bien no es precisa una gran exactitud del motor ni de la orientación, ya que los tiempos de exposición son relativante cortos.

Tal vez sea más difícil, en cambio, conseguir el sistema para amplificar la imagen del foco primario. Si utilizamos, como es recomendable, una cámara de formato 24x36 mm. necesitamos conseguir una distancia focal resultante que pueda ser variable entre 2000 y 3500 mm. aproximadamente, ya que en Luna llena ó fases próximas debemos usar una ampliación menor que en los cuartos a fin de que siempre cubramos con la imagen la mayor superfície posible de negativo.

La situación parece favorable para los poseedores de un Schmidt-Cassegrain que con focales que superan los 2000 mm. sin ampliar obtienen a foco primario un buen registro. Pero hemos de conseguir un aumento mayor al fotografiar los Cuartos. El único sistema óptico que nos permite una ampliación de calidad es la lente de Barlow. Debemos utilizar una marca de reconocida calidad pero pueden ser válidas las más modestas siempre que sean acromáticas, es decir formadas por más de una lente a fin de corregir aberraciones.

Para obtener variaciones de la ampliación debemos conseguir simplemente que sea regulable la distancia entre la lente de Barlow y el cuerpo de la cámara. Si disponemos de una lente de potencia variable, el problema está resuelto. Pero si no es así, recurriremos (cómo en mi caso) a aguzar el ingenio para construir tubos de distinta longitud, que se acoplen a nuestro portaocular y que puedan albergar la lente de Barlow con distinta separación respecto a la cámara, y así conseguir distintos factores de ampliación. Dependiendo del tipo de telescopio, existen muy diversos sistemas de acoplamiento. Hay adaptadores fotográficos con lente de Barlow incluida, pero también podemos construir con habilidad nuestro acoplamiento, siempre que contemos con buenos elementos ópticos. Para ello debemos contar con que simplemente necesitamos instalar la lente de barlow y el cuerpo de la cámara réflex (sin objetivo) a determinada distancia de ella. Para calcular exactamente la separación entre la Barlow y la cámara ó bien la ampliación obtenida con nuestro sistema podemos utilizar la fórmula:

Donde:

S: es la separación entre la lente de Barlow y el plano de la película en la cámara.

A: es el grado de ampliación deseado sobre la imagen del foco primario.

f_B: es la distancia focal de la lente de Barlow.

Si no se conoce f_B, hay que usar otra fórmula para la cual hay que medir D: la distancia entre la lente de barlow y el plano focal primario (donde se formaba la imagen sin lente de barlow).

Entonces: S = A × D y también: A = S / D

De todas formas, aparte de los cálculos, lo más sencillo es ir comprobando a través del visor de la cámara el grado de ampliación obtenido según vamos modificando los parámetros indicados, a fin de que la Luna cubra el fotograma al máximo. También puede ser un buen sistema utilizar un duplicador fotográfico, es decir un accesorio que multiplica la distancia focal de los objetivos ordinarios de la cámara réflex. Para obtener distinto grado de ampliación con el mismo, debemos recurrir además a interponer tubos de extensión (de los usados para macrofotografía) entre el duplicador y el cuerpo de la cámara.

Estabilidad de la imagen.

Una vez conseguido el grado de ampliación necesario en nuestro equipo, debemos afrontar el problema de conseguir que la imagen tenga la mayor calidad posible. Hay varios factores que hemos de considerar:

• Estabilidad de la montura: no podemos esperar resultados meritorios con un telescopio que al menor roce hace oscilar la imagen.

• El viento: resignarse a que no podemos hacer fotos cuando sea notable.

• Turbulencia: la agitación atmosférica enturbia la imagen de diversas formas. Para evitar sus efectos debemos primero planear nuestras tomas cuando la Luna tenga una mayor altura sobre el horizonte. Desde nuestras latitudes, cada fase presenta unas épocas del año y unas horas de la noche más favorables. Ver tabla 1.

Además también debemos evitar la toma de fotos, cuando la turbulencia sea apreciable, a través del visor de la cámara, en forma de ondulaciones en el limbo lunar (aunque sean ténues) ó bien como agitación.

Métodos de observación.

Toda cámara réflex presenta un doble juego durante la exposición:

• Bascula el espejo plegándose sobre la pantalla.
• Se acciona la cortinilla ó láminas del obturador.

Ambas acciones provocan una sacudida, que en las fotografías con ópticas estándar no son perceptibles, pero que en la importante ampliación del telescopio resultan muy perjudiciales ya que mientras se efectúa la exposición, todo el instrumento está sufriendo esa "débil" vibración transmitida por la cámara. Los tiempos de exposición a utilizar suelen ser inferiores a 1 segundo pero no tan cortos cómo para "congelar" la imagen. Por lo tanto, si hacemos la obturación de la forma habitual y aunque usemos disparador de cable, las fotos saldrán "movidas" en mayor ó menor grado.

Tan sólo he conseguido evitar el efecto de esta vibración usando un Schmidt-Cassegrain de 280 mm. de abertura y una sólida montura alemana. La mayor inercia de este instrumento permite hacer las tomas con la obturación "normal" de la cámara réflex. Sin embargo con instrumentos de menor embergadura este problema es el más conflictivo que se presenta ante nuestra meta. Para solucionarlo hay varias posibilidades que he experimentado y cuyos resultados paso a comentar:

Bloqueo del espejo: La primera solución viene de la mano de algunos fabricantes de cámaras que nos ofrecen la posibilidad de "cerrar el espejo" de forma manual antes de accionar el disparador. Esta elegante solución, sin embargo, está disponible actualmente en muy pocos modelos de cámaras, que por lo general son los más profesionales y costosos. A continuación se relacionan algunos modelos de cámaras con bloqueo manual del espejo. Puede resultar interesante adquirir modelos que ya no se fabrican en ventas de material usado.

A pesar de que he usado diversas cámaras con esta posibilidad, debo concluir que los resultados no son completamente satisfactorios: la vibración de las cortinillas del obturador al abrirse también provoca una ténue oscilación del telescopio que impide plasmar con toda nítidez la imagen, sobre todo en instrumentos con tubo largo. No obstante, he podido conseguir resultados muy aceptables utilizando instrumentos con tubo de corta longitud como los Schmidt-Cassegrain y añadiendoles un "lastre" que aumente la inercia ante la sacudida. También es interesante utilizar disparador de cable de tipos neumático ó electrónico para reducir en lo posible la transmisión de movimientos de la mano. Indudablemente este tipo de cámaras también son efectivas con instrumentos de gran robustez que absorban la vibración sin provocar el menor movimiento de la imagen.

Obturador central: Si el obturador de cortinilla nos provoca problemas podemos probar el obturador central, que tiene una acción silenciosa y de sacudida despreciable. Por desgracia no está disponible en las cámaras réflex ordinarias y para conseguir utilizarlo tendremos que efectuar un montaje especial en el telescopio. Se puede obtener un obturador de este tipo en talleres de reparación de cámaras ó desguazando una vieja cámara que lo incluya. Personalmente todavía no he llegado a experimentar este sistema pero animo a que otros compañeros lo intenten y nos cuenten sus experiencias, ya que aunque es complicado, sus resultados son muy precisos.

Método de obturación manual.

Este sistema es también conocido como "del sombrero". Es el más asequible al aficionado medio y permite conseguir resultados muy brillantes. Se trata de utilizar un obturador externo al telescopio y que haga el movimiento sin ningún contacto físico con éste, para así evitar toda vibración. Su ejecución es relativamente simple:

Se monta la cámara réflex con disparador de cable y ajustada para exposición en "B" ó exposición larga (unos 8"). Es imprescindible que el telescopio tenga en marcha el arrastre automático. Una vez bien centrada y enfocada la Luna en el visor, procedemos a tapar la boca del tubo con una lámina de carton ó madera de color negro, sosteniéndola con una mano de tal manera que no toque el telescopio, procedemos con la otra mano a accionar el disparador de cable manteniendo abierto el obturador de la cámara. Entonces se esperan unos 5 ó 6 segundos a que cesen las vibraciones del disparo y se procede a destapar el tubo con un rápido movimiento de la lámina. Por desgracia la exposición debe calcularse "a ojo" y después volver a tapar el telescopio, siendo entonces cuando podemos cerrar el obturador soltando el disparador de cable. Resulta más seguro, si la cámara se puede ajustar para una exposición de 8" ó más, de esta forma accionamos el disparador y después la cámara cerrará automáticamente el obturador al acabar el tiempo ajustado. Así evitamos el contacto con el instrumento, ya que usando disparador de cable podríamos transmitir alguna oscilación a través del mismo durante la exposición. Cómo es lógico, los tiempos de exposición que se consiguen son poco precisos y limitados a fracciones largas de segundo. Lo más habitual es dar alrededor de medio ó 1 segundo con películas de 25 a 100 ISO.

Forma de realizar la obturación manual.

Usando este sistema he advertido una peculiaridad que debe tenerse en cuenta: Si se trata de conseguir tiempos de obturación muy cortos (inferiores a medio segundo), además de resultar difícil de medir, ocurre que el pequeño lapso de tiempo que se tarda en desplazar la lámina fuera de la abertura del telescopio, afecta negativamente provocando fenómenos de interferencia, ya que durante ese instante se está usando de forma parcial la abertura del telescopio. Ello se traduce en una desigual nitidez en la imagen: la luna aparece borrosa hacia el lado de la imagen que ha estado más tiempo cubierto por la lámina. Para obviar este inconveniente, efectuaremos la salida y entrada de la lámina ante la luz del tubo por lados opuestos y tratando de hacerlo lo más rápido posible, pero sin reducir el tiempo que la abertura debe estar descubierta. Es decir, nuestra mano se debe parecer lo más posible al obturador de la cámara: descubrir con rapidez la película, hacer la exposición el tiempo exacto y por último cerrar la abertura con igual rapidez comenzando por el lado opuesto. (Ver figura 1). Para aquellos que deseen perfeccionar este sistema daré la idea de construir un obturador aéreo. Consistiría en una especie de "guillotina" que haría con mayor precisión y rapidez este gesto.

Emulsiones y revelado.

He utilizado muy diversas películas para captar la Luna. Las emulsiones en blanco y negro "estándar" de 100 a 125 ISO registran con gran fidelidad todas las tonalidades y son muy tolerantes ante cualquier revelado. Pueden ser la elección si disponemos de un telescopio que no vibre con la obturación normal de la cámara. Entre ellas deseo destacar la Kodak TMAX-100 por su gran finura de grano. Si vamos a usar el método de obturación manual, necesitamos una película de baja sensibilidad. En este terreno destaca indudablemente la Kodak Technical Pan 2415 (Usándola sin hipersensibilizar). Sin embargo, y dado que se trata de una película de uso técnico, encontraremos algunas dificultades para revelarla correctamente. En nuestro caso tenemos que conseguir unos negativos de contraste suave (Indice de Contraste sobre 0,6). Para ello existen unas fórmulas muy específicas para esta emulsión: Por un lado el revelador Kodak Tecnidol (polvo ó líquido) y por otro lado el revelador P.O.T.A. que es una fórmula de fenidona a baja concentración que no está comercializada. Con ellos se consigue una sensibilidad de unos 25 ISO(ASA). Debido a que estos productos realizan un revelado especial "de superficie" hay diversos parámetros muy críticos que requieren un control muy estricto: el tiempo y temperatura deben ser medidos con precisión y corregidos en caso de malos resultados. Igualmente la agitación y la calidad del agua tienen su influencia. Para obtener un revelado correcto habremos de hacer varias pruebas bajo minucioso control y anotar las condiciones adecuadas para repetirlas exactamente en posteriores revelados. Una vez obtenido el contraste óptimo podemos disfrutar de las imágenes sobre la película con mayor definición que hay en el mercado.

El tema del contraste es de vital importancia para conseguir realismo en nuestras fotos. La TP2415 tiene siempre una excelente definición pero si le diéramos un revelado standar obtendríamos negativos con manchas negras y blancas, sin apenas matizaciones de grises. El revelado de bajo contraste proporciona una suave gradación de sombras y matices permitiendo apreciar más detalle y sobre todo captando la imagen en toda su belleza. Si se desean usar películas standar de 100 ISO con la obturación "a mano", habremos de poner los medios necesarios para reducir la luminosidad de la imagen a fin de mantener la velocidad de obturación fija: podemos añadir filtros (naranja ó rojo) para blanco y negro, podemos diafragmar moderadamente la abertura del telescopio (Un 200 mm lo podemos dejar en 150 mm) ó bien podemos usar estas películas con instrumentos de menor abertura (60 a 100 mm).

Películas inversibles: Aunque la Luna es un astro de escasa gama cromática, las diapositivas lunares en color tienen un "toque" que las hace muy atractivas para una proyección colectiva. Igualmente, si deseamos usar la obturación manual, usaremos baja sensibilidad: podemos elegir entre Kodachrome 25 ó la más reciente Fujichrome VELVIA. Con estas emulsiones inversibles hay que hacer siempre varias exposiciones diferentes, para conseguir la imagen más equilibrada de luz entre el terminador y el resto de la Luna.

Positivado y ampliación.

Tras obtener una serie de negativos cuyo contraste y exposición consideramos correctos, se impone examinar con una potente lupa (unos 8X) cada fotograma a fin de escoger el que ofrezca más detalle. Hay que prestar atención a toda la imagen, ya que a veces encontramos fotos con buen detalle en una parte y escaso en otra.

Papel fotográfico: Para ampliar negativos del contraste descrito he encontrado muy adecuados los papeles AGFA y TETENAL del nº 4. Si tenemos que salvar imágenes sobreexpuestas ó de muy bajo contraste podemos recurrir al nº 5. Y si nos hemos pasado con el revelado del negativo, quedando muy duro pero bien expuesto, podemos usar los papeles del nº 2 ó 3. Lo dicho es válido para cualquier acabado de papel, sin embargo para obtener las imágenes con mayor impacto podemos usar un papel baritado de fibra (soporte clásico no plastificado), tal como el AGFA RECORD RAPID, el cual proporciona una gran profundidad a las zonas oscuras y ofrece una gran matización de grises intermedios, todo ello con un elegante tono cálido.

Exposición al ampliar: Si hemos conseguido negativos de alta calidad podremos obtener unas magníficas ampliaciones incluso tamaño poster. No obstante para ofrecer la mayor sensación de nitidez un buen formato para nuestras fotos lunares es el de una imagen de 15 a 20 cm (papel de 18 x 24 cms.). Durante el positivado hemos de considerar que las tomas de fases en cuarto presentan una gran diferencia de iluminación entre el terminador y la parte más cercana al limbo. Si realizamos un positivado "normal" observaremos que si obtenemos bien sombreados los mares, los cráteres del terminador quedan muy oscuros ó se pierden. Para evitarlo debemos practicar una "reserva": mediante una máscara de cartulina negra preservamos la zona del terminador durante parte de la exposición en la ampliadora. El éxito de esta acción depende mucho de la habilidad y práctica del operario, ya que resulta difícil encontrar el tiempo justo de reserva sin pasarse ni quedarse corto. Una vez más el método de prueba y ensayo nos permitirá conseguir alguna copia que no merezca terminar en la papelera.

Nuestro método personal

Las ideas que he tratado de exponer anteriormente pueden servir para que cada aficionado escoja, según sus medios, el método que estime oportuno. Es indudable que se puede llegar a buen fin por diversos caminos y por ello creo que la investigación personal supone un acto creativo de gran valor.

Las imágenes que he conseguido hasta ahora representan el resultado de esa investigación, que afortunadamente no ha concluido todavía. Describiré el método que he utilizado para obtenerlas, ya que en mis manos es el que he encontrado más factible.

• El telescopio es un reflector Newton. Objetivo "Costas" de 207 mm y 1134 mm. de distancia focal. La montura es ecuatorial alemana marca IMVO con arrastre automático por motor.

• Para ampliar el foco primario he usado una lente de Barlow marca CLAVE de 113,4 mm. de distancia focal, montada sobre un sistema de tubos de PVC de distintas longitudes, acoplados en el portaocular para proporcionar ampliaciones del foco primario entre 2 y 3 veces.(según la fase)

• He usado indistintamente una cámara Olympus OM-1 y una Chinon CP-7m. Para la exposición siempre he practicado la obturación manual con una lámina negra de unos 30 x 40 cms.

• Para la mayor parte de las tomas he usado película Kodak Technical Pan 2415, expuesta a 25 ISO y revelada con TECHNIDOL LC (en polvo) ó P.O.T.A. El revelado con ambos ha sido habitualmente de 10 min. a 25° (agitación cada minuto). Hay que advertir que el TECNIDOL líquido requiere tiempos de revelado distintos.

• Los tiempos de exposición que he usado se resumen en la siguiente tabla. Se refieren a ampliaciones para obtener una imagen lunar que ocupe al máximo el fotograma de 24 x 36 mm. (telescopio de 20 cm)

Fase lunar.

Consideraciones.

Al aficionado principiante que ha intentado alguna vez fotografiar la superfície lunar, le puede parecer muy difícil conseguir imágenes meritorias con sus modestos medios. A este respecto debo decir que la idea que debe alentarnos a todos es la de aprovechar al límite nuestro instrumental. Y esto es válido no sólo en la fotografía lunar. Todo lo que vemos por el ocular con nuestro ojo (y mucho más), podemos captarlo en una película fotográfica: es cuestión de perseverancia el lograrlo. Espero que este resumen de mis experiencias sirva para animar a más de un compañero a redescubrir la observación fotográfica de nuestro satélite, cuyos resultados siempre satisfacen por su gran belleza.

Bibliografía

1. "Fotografía astronómica para el aficionado modesto". Manuel Cortés. ASTRUM nº 30. Enero 1975.
2. "La fotografía de detalles lunares ampliados". Manuel Cortés. ASTRUM nº 33. Junio 1976.
3. "La fotografía Lunar". Ramón Roure. Astronomía Astrofotografía y Astronáutica nº 47. Mayo/Junio 1990.
4. "La photographie Astronomique d'amateur". Pierre Bourge y Jean Dragesco. Publications Paul Montel. 1979.
5. "A manual of advanced celestial photography". Brad D. Wallis & Robert W. Provin. Cambridge University Press. 1988.