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quinta-feira, 23 de outubro de 2014

ALINHAMENTO PELO MÉTODO DRIFT (DERIVAÇÃO)

Como prometido no último artigo, nesse vou abordar um dos principais problemas que um astrofotografo enfrenta, principalmente aqueles que não possuem um local fixo para montagem, o "alinhamento polar", mais especificamente o alinhamento pelo Método Drift, que é um alinhamento preciso.

ALINHAMENTO BÁSICO

Chamo de "alinhamento básico" o alinhamento que se aproxima do alinhamento preciso. Seria um alinhamento que permiti realizar observações com tranquilidade e até mesmo fotografias com curto tempo de exposição.

Para se compreender o alinhamento é necessário compreender primeiramente como uma montagem equatorial funciona, caso contrário o processo será muito mais complicado. 

Movimentos / alinhamento montagem equatorial



A montagem equatorial possui 2 eixos, o eixo de Declinação (DEC), cuja utilidade básica é apenas para apontar (centrar) os objetos a serem observados e o eixo de Ascensão reta (RA), esse sim, responsável por compensar o movimento de rotação da terra. No caso do hemisfério sul, esse eixo quando alinhado perfeitamente com o Polo Sul Celeste (vide imagem acima) executará um movimento de rotação do leste para o oeste, compensando assim a rotação da terra que é de oeste para leste. 

Observando a imagem acima fica claro o que devemos fazer para que o acompanhamento funcione. Basta alinhar o eixo polar exatamente no polo. Como fazer isso?

No hemisfério sul não temos a mesma sorte que nossos amigos do hemisfério norte. Não possuímos uma estrela polar, pelo menos não uma com magnitude igual. Portanto o negócio aqui é um pouco mais complicado. Vamos ver algumas opções para o hemisfério sul:

Ajuste da altitude: Para todos os métodos a seguir ajuste a altura da montagem conforme sua latitude. Basta saber a latitude do seu local de observação e ajustar a altura para o mesmo com apoio das marcações na lateral da montagem (caso sua montagem não possua essa marcação utilize um nível digital para isso). Link para encontrar a sua latitude  Mygeoposition.
Esse ajuste é relativamente fácil:



Marcação latitude montagem equatorial

Obs: Para todos os métodos a seguir, o melhor é que a montagem esteja bem nivelada, não é uma condição necessária, mas é bem aconselhável, principalmente se sua montagem é goto.

Estrela Sigma Octantis (σ Oct) :  Essa é um opção para quem possuí um céu com pouca poluição luminosa, pois a estrela  σ Oct é de magnitude maior que 5 o que dificulta sua localização em lugares com muita PL. Caso seu céu se enquadre nessa opção, basta utilizar a buscadora polar que vem na maioria das montagens equatoriais decentes. Geralmente é somente retirar a tampa da parte de trás olhar através da ocular. Faça o ajuste do Azimute (direita/esquerda) e da Altitude (cima/baixo) ajuste até centrar a estrela na buscadora polar. Observe na figura abaixo que ela fica muito próxima do polo sul celeste.

Polo sul celeste - σ Oct


Cruzeiro do sul: Geralmente menos preciso que usar a Estrela Sigma Octantis, porém uma ótima opção devido a facilidade de reconhecer e localizar. 

Polo sul celeste - Cruzeiro do sul


Como fazer:

1) Localize o cruzeiro do sul.
2) Utilizando o "eixo maior da cruz" formada pela constelação,  trace uma linha imaginária de aproximadamente 4 vezes o comprimento do eixo maior da cruz a partir a estrela Acrux ou de 5 X a partir da estrela Gacrux. Essa será a localização aproximada do pólo sul.

Bússola: Eu particularmente não gosto desse método, eu sempre tenho alguma interferência magnética por perto. Mas para quem preferir pode ser uma boa. Não vou nem entrar em detalhes sobre usar uma bússola convencional, porém quem quiser utilizar a tradicional lembre-se que ela aponta para o polo norte magnético e o que queremos encontrar o polo verdadeiro, portanto torna-se necessário calcular a declinação magnética (para calcular a declinação acesse  http://www.ngdc.noaa.gov/geomag-web/). A melhor opção hoje é utilizar um Smartphone ou qualquer dispositivo similar com um app que simule uma bussola, ai basta configura-lo para apontar para o polo verdadeiro que ele fará o calculo da declinação por você. Feito isso, basta apontar a montagem para o sul. 

Norte verdadeiro - Bússola Android

ALINHAMENTO PELO MÉTODO DRIFT 


Agora chegamos no ponto alto do artigo. Eu nunca encontrei um material realmente simples e objetivo sobre esse assunto em português, por isso resolvi escrever esse artigo.

O método drift consiste basicamente em centrar uma estrela e observar para que lado ela foge do centro. Detectada a fuga, realiza-se o ajuste necessário para que essa ela minimize até que não exista mais. 

Passos: 

1º.) Realize o alinhamento básico descrito acima.

2º.) Coloque uma câmera planetária ou webcam, ou ainda uma ocular (preferência com retículo) que proporcione um aumento forte (150x ou mais). Eu prefiro usar uma câmera planetária e ativar o retículo virtual do software de captura que eu estiver utilizando. 

3º.) Aponte para uma estrela ao leste o próxima ao horizonte.

4º.) Com o controle da montagem mova a mesma para o sul, a estrela aparentará se mover para o norte, e para o norte, aparentará se mover para o sul. Observe o eixo que a estrela se move no campo da câmera ou ocular, dessa maneira você irá localiza qual lado é o sul e qual é o norte (se estiver usando uma câmera ou ocular com retículo, vire ela para que o o norte e sul fique na vertical ou horizontal. Não é necessário, mas facilita).


Determinando o Norte / Sul


5º.) Sabendo qual lado e o sul e qual é norte, centre a estrela e deixe por um tempo até que perceba que ela está fugindo para o norte ou para o sul. Ignore o movimento que não for para um desses lados. 

Estrela ao leste fugindo para o Sul - Ajustar altitude para baixo


6º.) Após identificar para que lado a estrela fugiu, proceda com o seguinte ajuste dependendo do caso:
  •   Se a estrela fugiu para o sul, quer dizer que você esta apontando um pouco para cima do polo, então ajuste a altitude para baixo.
  •   Se a estrela fugiu para o norte, quer dizer que você esta apontando um pouco para baixo do polo, ajuste a montagem para cima. 
7º) Repita esse passo até que praticamente não exista mais fuga para norte ou sul.

8º.) Aponte para uma estrela próxima ao meridiano e ao Zênite.

9º.) Novamente centre a estrela e deixe por um tempo até que perceba que ela está fugindo para o norte ou para o sul. Ignore o movimento que não for para um desses lados. 

10º.) Após identificar para que lado a estrela fugiu, proceda com o seguinte ajuste dependendo do caso:
  •   Se a estrela fugir para o NORTE, quer dizer que você esta apontando um pouco para o oeste do polo, então ajuste o azimute para LESTE.
  •   Se a estrela fugir para o SUL, quer dizer que você esta apontando um pouco para o leste do polo, então ajuste o azimute para OESTE.
11º.) Repita esse passo até que praticamente não exista mais fuga.

12º.) Repita todo o processo quantas vezes forem necessárias, até que a estrela se mantenha no centro por um longo período.

Observações: 

  • O "tamanho" do ajuste vai depender de quanto seu alinhamento está fora. Se a estrela escapa totalmente do campo em segundos, quer dizer que o ajuste tem que ser feito até mesmo movendo o tripé, pois está bem fora. Caso a estrela demore, vamos dizer de 2 a 3 minutos para fugir do campo seu alinhamento esta próximo, o ajuste é moderado através dos knobs. Caso a estrela fique longo tempo para se notar a fuga, 5 minutos ou mais, você está muito próximo, aplique ajustes fracos.
  • Caso o leste não seja visível, utilize uma estrela no oeste, porém inverta as correções, veja a tabela no fim do artigo.

O PULO DO GATO

As vezes esse negócio de norte e sul, leste e oeste pode confundir a cabeça. Eu sei, porque no início eu ficava perdido. Pena eu não me lembrar na onde eu li, mas nunca mais me esqueci de uma brincadeira que auxilia na orientação. 

Alinhar a altura é coisa tranquila e normal, pois para o lado que a estrela fugir você faz o ajuste ao contrário.  Isso mesmo, simples assim, olha na tela / ocular, fugiu para um lado, você faz o ajuste na altura para que fuja para outro (conforme você vira o knob).


Alinhar o azimute é loucura, pois para o lado que a estrela fugir você faz o ajuste para o mesmo lado. Ou seja, olha na tela / ocular, fugiu para um lado, você faz o ajuste no azimute para que fuja ainda mais para o mesmo lado, loco né? Mas é isso mesmo.

Resumindo, alinhar a altura é lógico, se está fugindo para um lado, ajusta para outro para diminuir a fuga. Já alinhar o azimute parece errado, pois você corrige para o mesmo lado que a estrela foge.


ALINHAMENTO PELO MÉTODO DRIFT
HEMISFÉRIO SUL
LOCALIZAÇÃO
AÇÃO
Meridiano
Fuga para NORTE ajuste azimute p/ LESTE
Fuga para SUL, ajuste azimute para OESTE
Leste
Fuga para NORTE, ajuste altura para CIMA
Fuga para SUL, ajuste altura para BAIXO
Oeste
Fuga para NORTE, ajuste altura para BAIXO
Fuga para SUL, ajuste altura para CIMA
HEMISFÉRIO NORTE
LOCALIZAÇÃO
AÇÃO
Meridiano
Fuga para NORTE ajuste azimute p/ LESTE
Fuga para SUL, ajuste azimute p/ OESTE
Leste
Fuga para NORTE, ajuste altura para BAIXO
Fuga para SUL, ajuste altura para CIMA
Oeste
Fuga para NORTE, ajuste altura para CIMA
Fuga para SUL, ajuste altura para BAIXO

É isso ai, espero que artigo ajude a todos que tem dúvida em como proceder com um alinhamento preciso. No próximo artigo, vamos falar sobre auto-guiagem utilizando o PHD2 Guiding (vou também explicar como fazer o alinhamento drift utilizando o PHD). Deixo abaixo uma tabelinha bem útil para ser utilizada como referência para o alinhamento pelo método drift. Até a próxima.



segunda-feira, 10 de fevereiro de 2014

GUIA PARA ASTROFOTOGRAFIA DE GRANDE CAMPO (WIDE-FIELD) 2º. PARTE - TRIPÉ FIXO

Conforme prometido na última postagem, vamos falar nessa segunda parte sobre astrofotografia de grande campo utilizando um tripé fixo, e ao invés de apenas 1 frame (foto), utilizaremos uma sequência de fotos para registrar o objeto em questão.

Como explicado anteriormente, na astrofotografia de objetos difusos como nebulosas e galáxias o mais importante é a captação de luz, lembramos que para isso podemos usar dois recursos diferentes da câmera, o ISO e o tempo de exposição. Porém também vimos os problemas que o uso desses 2 recursos acarretam, usar um ISO muito elevado faz com que o ruído na imagem fique muito alto, para contornarmos esse problema recorremos ao tempo de exposição, porém nos deparamos com outro problema a "bendita rotação da terra" que faz com que as estrelas aparentemente se movam de leste para oste. Ainda recapitulando, também vimos como calcular o limite para uma única exposição, para que não ocorra o rastro das estrelas na imagem (trail).
Mas e se quiséssemos fotografar um objeto com um brilho muito tênue, que necessite de muito mais tempo de exposição do que nossa câmera é capaz de proporcionar em apenas alguns segundos? A resposta é simples, utilizaremos dezenas (ou centenas) de frames do mesmo objeto em um processo chamado empilhamento de imagens (stack ou integração). Esse processo nada mais é que sobrepor as imagens para formar apenas 1 imagem final. Teoricamente 10 frames de 1 minuto de exposição empilhados teriam a mesmo resultado de apenas 1 frame de 10 minutos,  mas já adianto que não é bem assim que acontece, chega-se muito próximo, porém já percebi que quanto maior a diferença de tempo entre os frames únicos (no caso 1 min para 10 min) menos eficaz essa técnica se torna. Resumindo, 1 frame de 10 minuto é mais eficiente do que 2 frames de 5 minuto que por sua vez é mais eficiente que 10 frames de 1 minuto e assim por diante.

Vamos ao que interessa, como realizar o processo?

EXECUTANDO A FOTOGRAFIA - MULTI EXPOSIÇÕES

Configuração da câmera: Seguir a mesma indicada no artigo anterior, porém desta vez, caso a câmera possua a redução de ruído vamos deixar desligado, pois vamos fazer além dos Fotogramas de Luz ou Ligth Frames (imagem do objeto em questão), faremos também dark, flats e bias frames para redução do ruído. (explicarei mais adiante) 

EXECUÇÃO DOS LIGTH FRAMES

Como dito anteriormente os Ligth frames são os fotogramas de luz (foto do objeto em questão). Desse ponto adiante, vou utilizar como exemplo uma imagem da galáxia anã satélite conhecida como Grande Nuvem de Magalhães (LMC-Large Magellanic Cloud) a qual registrei com essa técnica especificamente para utiliza-la como exemplo nesse artigo.

A quantidade de fotogramas de luz vai variar muito, dependendo do que se quer registrar (na teoria, quanto mais, melhor).

Tempo da sessão e rotação do campo (field rotation): Quando estamos utilizando um tripé fixo para fotografar dificilmente vamos usar um grande aumento (grande distância focal), assim garantimos o maior tempo de exposição possível por frame sem trail, por tanto o objeto permanecerá muito tempo no campo de visão. Observem a animação abaixo, onde simulei o campo da minha Nikon D5000 (marcado pelo retângulo vermelho) em d=55mm (distância focal comum nas objetivas que acompanham as DSLR),  que a LMC permanece horas no campo da câmera. Porém fica bastante evidente a rotação do campo e no que isso acarretará de problemas na hora do empilhamento e na imagem final. Felizmente nos vamos utilizar softwares para realizar o processo de integração, e como dito, devido ao pouco aumento utilizado, o campo é grande e esse fatores vão ajudar a diminuir o efeito dessa rotação do campo. De qualquer maneira deixo a dica, se desejar fazer horas e horas de exposição (ou utilizar um aumento maior), procure ir rotacionando a câmera no sentido contrário ao da rotação da terra para tentar amenizar ainda mais o efeito, caso contrário, apenas o centro da imagem ficará definido, isso acarretará uma grande perda de campo (podendo afetar até mesmo o campo do objeto fotografado). 


Acionamento do obturador: Não existe muita diferença do processo de registro explicado na primeira parte para essa, basicamente é a quantidade de frames, porém na primeira parte era muito simples fazer o registro, pois se tratava de apenas 1 frame, bastava acionar o obturador 1 vez e aguardar. Agora teremos que acionar, dezenas (ou centenas) de vezes, o que se torna extremamente chato e cansativo. Portanto, o primeiro passo é definir como faremos isso.




Diversas câmeras possuem recursos para fazer sequências de imagens, a minha Nikon D5000 por exemplo permite até 9 fotos seguidas e acredito que muitas câmeras devam ter recursos mais interessantes. Fica a dica para os usuários de câmeras Canon que utilizam o CHDK (expliquei na primeira parte), existe um script chamado "Intervalometer" que serve muito bem para esse propósito. Existem também câmeras (principalmente DSLRs) que permitem ser controladas via softwares, alguns exemplos de softwares são o BackyardEOS para Canon, Câmera control Pro 2 (pago) e Nikoncontrol 3k para Nikon entre vários outros. Também existem controles remotos com intervalômetro. Se caso nenhuma das alternativas anteriores se encaixarem com seu modelo de câmera, infelizmente não tem jeito, vai ter que gastar o tempo e paciência apertando botão a noite toda se não quiser trocar de equipamento.



00 - Controle remoto com intervalômetro

Basicamente a aquisição dos ligth frames se resume em: configurar a câmera (ISO, tempo de exposição e abertura - seguir 1º. parte) de modo que se consiga pelo menos o minimo de sinal do objeto (ver imagem 01). Perder quanto tempo for necessário para focar. Fazer quantas fotos forem possíveis.

01 - Ligth frame - Grande Nuvem de Magalhães - Nikon D5000 - 1 X 15" - ISO 6400 - f/5.3

EXECUÇÃO DOS DARK FRAMES

Os dark frames , como nome sugere, são fotos feitas quase sem captação de luz, pois nela queremos apenas captar o ruído do sensor. Utilizaremos as mesma posteriori para subtrair esse mesmo ruído das imagens de luz. A maioria das boas câmeras realiza esse processo internamente, porém de forma menos eficaz que os softwares próprios para isso. Por esse motivo deixarmos essa opção desativada nas configurações da câmera.

Como fazer: O ideal seria realizar um Dark frame em seguida de cada Ligth frame, porém isso se tornaria extremamente trabalhoso, além de se perder um tempo valioso de captura para realizar os Darks. Por isso, a maioria dos astrofotógrafos deixam para realizar os Dark frames depois de cada sessão. Simplesmente você deverá manter exatamente a mesma configuração utilizada para realizar os Ligth frames (ISO, tempo de exposição etc.), colocar a tampa da objetiva (ou cobrir de alguma forma que a luz não atinja o sensor) e iniciar a captura. Nesse tipo de técnica eu acredito que uma boa quantidade de Dark frames seria em torno de 20 à 30, acima disso a melhora será pouco significativa.

02 - Dark frame


Dicas: Usuários de câmeras Canon e qualquer outra câmera ou CCD que possua sensor de temperatura do interno. É possível criar uma biblioteca de Darks frames, ou seja, basta apenas ir guardando todos seus Darks separados por ISO e tempo de exposição e depois utilizar o o software Dark Master, o qual fará a correlação dos Darks e Ligth frames utilizando como base a temperatura do sensor, gerando assim uma lista correlacionada de arquivos do DeepSkyStacker.


EXECUÇÃO DOS FLAT FRAMES

Outra coisa muito importante na astrofotografia são os Flat frames, pois são eles que utilizaremos para minimizar problemas do sistema óptico, como vinhetagem e sujeira na lente ou sensor.

Como fazer: Desta vez vamos precisar de uma fonte de luz branca (uma lanterna ou lampada por exemplo) e um pedação de pano, papel ou algum outro material que sirva como difusor da luz. Cobriremos a objetiva com esse difusor e colocaremos essa luz na frente da objetiva. Utilizaremos o mesmo ISO utilizado nos Ligth frames, porém a velocidade do obturador será apenas a necessária para captarmos esses defeitos na lente/sensor. Procure fazer a mesma quantidade que os Darks frames ou mais.
Obs: Se possível não mude a distância focal da objetiva para realizar os Flats (em caso de telescópios, mantenha a câmera na mesma posição da captura dos Ligths).

03 - Ligth frame


EXECUÇÃO DOS BIAS FRAMES


Os bias frames são usados para remover o ruído causado pelo sinal de leitura dos sensores CCD ou CMOS dos Ligth frames.

Como fazer: Os bias frames devem ser feitos utilizando o mesmo ISO dos Ligth frames, porém com tempo de exposição próximo ao zero (1/4000 ou 1/8000 dependendo da câmera), ou seja, com o menor tempo de exposição possível que sua câmera permitir e assim como os Darks frames com a câmera tampada.

04 - Bias frame


INTEGRAÇÃO E CALIBRAÇÃO DOS FRAMES

Nessa parte nós vamos recorrer a um excelente software chamado DeepSkyStacker (DSS), faça o download gratuito aqui. Não vou entrar em detalhes muito específicos do programa, pois existem inúmeros tutoriais na internet, então seria um perda de tempo minha escrever mais um. Vou fazer apenas um guia rápido e deixarei alguns links para um tutoriais mais detalhados.

1º.) Abra o programa. Abra a sua pasta que contém suas fotos (Ligth frames), selecione todos e arraste para dentro do programa, uma janela de seleção se abrirá, selecione "Fotograma de luz" e click em "ok". Repita o mesmo processo para os Darks, Flats e Bias frames, obviamente selecionando o respectivo tipo de frame na janela de seleção.


05 - Criando lista de frames DeepSkyStacker - Objeto: Grande Nuvem de Magalhães

Dicas:

a) Antes de importar as fotos para o programa separe-as em pastas "Light", "Dark", "Flat" e "Bias", verifique cada uma dos Ligth frames e descarte os que apresentarem defeitos como excesso de trail, nuvens etc.

b) Evite de utilizar extensões ou outras características distintas, por exemplo, tentar empilhar imagens .em formato RAW juntamente com JPG, ou imagens com resolução diferentes como "1600 x 900" com "4310 x 2868" , provavelmente o programa irá retornar um erro e não conseguirá finalizar o processamento.

2º.) Click em "Verificar tudo".

3º.) Click em "Registrar fotos que foram verificadas", uma janela se abrirá. Como disse, não vamos entrar em detalhes "muito específicos" sobre configurações de integração, portanto, vamos utilizar as configurações recomendadas que o programa trás para nos auxiliar. Portanto vamos clicar em "Configurações recomendadas", você será levado a uma tela onde algumas dicas de configurações vão estar em vermelho isso significa que você não selecionou nenhuma opção para essa situação de integração, ou que você possui mais que uma opção. Em caso de possuir apenas 1 opção, click no link em azul para ativa-la, caso possua 2 opções, veja a qual se encaixa melhor com a situação. No caso do meu exemplo de integração da LMC, as configurações ficaram conforme a imagem abaixo:

06 - Configurações recomendadas DeepSkyStaker
Agora click em "OK" para fechar as Configurações recomendadas e em "OK" novamente na janela "Registrar Configurações". Uma nova tela com informações se abrirá e as etapas de integração serão mostradas. Verifique as informações e em seguida click em "OK" novamente. Imediatamente o programa iniciara o processo de integração dos frames. Agora é só aguardar até termine (pode levar bastante tempo).

Após o processamento, a imagem vai aparecer na sua tela, no meu caso o resultado inicial foi esse:

07 - Resultado integração

O primeiro ajuste que faremos será nos níveis RGB, inicialmente vamos apenas junta-los e clicar em aplicar, conforme imagem abaixo:

08 - Ajuste níveis RGB
Observem que a imagem ainda não apresenta nenhum sinal do objeto fotografado, o que vamos resolver nessa etapa, através do ajuste de luminância. Aplique ajustes no "Escuro", "Tonalidade" e "Luminosidade" até que se obtenha um um histograma parecido com o apresentado na imagem abaixo. Que fique bem claro que para cada objeto esse ajuste vai variar, porém uma configuração parecida com essa já lhe dá base para inciar com ajustes mais finos.

09 - Ajuste de Luminância
Vocês vão verificar que mesmo após esses ajustes ainda teremos uma imagem com muita pouca coloração, portanto, teremos que fazer ajuste da saturação da imagem. Geralmente as imagens feitas com a minha câmera necessitam que eu ajuste a saturação entre 15% a 20%. (Isso vai variar de câmera para câmera e de objeto para objeto)

Obs: Vejam o efeito da rotação do campo, agora extremamente visível nas bordas da imagem.

10 - Ajuste saturação
A partir desses ajustes iniciais você poderá voltar para prover pequenas alterações em todos os ajustes vistos, até que sua imagem fique do seu gosto ou parecida com alguma imagem do mesmo objeto que você conheça. No meu caso, não continuarei com esses pequenos ajustes no DeepSkyStacker, costumo nesse ponto salvar minha imagem, clicando em "Guardar foto no ficheiro", e selecionando "Defina os ajustes na imagem, mas não os aplique" e repito o processo de salvamento, porém dessa vez selecionando "Ajustes ao guardar a imagem", gerando assim dois arquivos, um no qual a imagem ficará parecida com a primeira imagem formada após o processamento e na outra parecida com o resultado final após os ajustes.

11 - Salvando

Após salvar a imagem utilizo algum editor de imagem, eu uso o Photoshop, porém você poderá utilizar qualquer programa de sua preferência. Não vou entrar em detalhes do processamento no editor de imagens, apenas deixo as dicas.

Faça uma cópia do layer original e vá aplicando os seguintes ajustes até que a imagem fique do seu gosto:

-Utilize a ferramenta crop (ou similar) para eliminar as bordas indesejáveis.
-Ajuste de curvas.
-Ajuste os níveis.
-Ajuste o equilíbrio de cores.
-Use a ferramenta de superexposição e de subexposição para equilibrar diferenças de exposição no fundo da imagem.
-Utilize filtros para remoção de ruído ou para tornar nítido se necessário (com bastante moderação para não forçar a imagem)
-Utilize o filtro para correção de lente para minimizar os defeitos da lente da câmera.

12-Aplicando ajustes


Após alguns minutos (ou horas) testando e aplicando os ajustes chegamos ao resultado final:




Segue links com tutoriais mais bem elaborados do DeepSkyStacker:

Esse tutorial do amigo e astrofotografo Rodrigo Andolfato é ótimo: Usando o DeepSkyStacker - Por Rodrigo Andolfato

Para quem prefere ler ao assistir, um tutorial bem simples em inglês: http://www.stargazing.net/david/DSS/S3P2.7DSSV2HQs.pdf

Em uma busca rápida no Google você poderá encontrar muitos outros ótimos tutoriais sobre o DeepSkyStacker.

DICAS DE OBJETOS A SEREM FOTOGRAFADOS UTILIZANDO ESSA TÉCNICA:

Vou citar apenas apenas alguns exemplos, existem vários outros objetos que podem ser fotografados. O grau de dificuldade é estimado pela técnica empregada (tripe fixo) e supondo apenas o uso de câmeras compactas ou DSLRs com objetivas comuns. (Os objetos taxados como dificuldade alta podem ser um pouco decepcionantes).

Dificuldade baixa:

Via Láctea - Campo extremamente grande
Região Cruzeiro do Sul - Campo extremamente grande

Dificuldade média:

Grande nuvens de Magalhães - Grande campo
Pequena nuvens de Magalhães - Grande campo

Dificuldade média/alta:

Região Nebulosa de Eta Carinae (NGC 3372) - Espaço profundo
Galáxia de Andrômeda (Messier 31, NGC 224) - Espaço profundo

Dificuldade alta:

Grande nebulosa em Órion (Messier 42, NGC 1976)- Espaço profundo
Nebulosa da lagoa - Espaço profundo
Aglomerado de Ptolomeu (Messier 7, NGC 6475) - Espaço profundo
Plêiades (Messier 45)

Lembretes:

-Para esse tipo de astrofotografia, é extramente importante que se tenha um local afastado das luzes artificiais e de preferência que a lua não esteja no céu, caso contrário será impossível ter bons resultados. (evite lugares perigosos, procure estar acompanhado(a) ou em grupo)
-Se preocupe muito em focar corretamente, se possível utilize uma estrela bem brilhante para ajustar o foco.
-Verifique constantemente como os frames estão ficando no decorrer da sessão, caso algo esteja saindo errado, corrija a tempo.
-Utilize o Stellarium para pc/mac, o Google SkyMap e SkyEye para Android (ou outro aplicativo de sua preferência) para localizar facilmente os objetos a serem fotografados.


É isso ai, espero que tenham gostado e que o artigo possa ajudar muitas outras pessoas que tenham interesse em fotografar objetos de céu profundo mas não possuem uma montagem / plataforma equatorial motorizada. Alias, esse será o assunto para o próximo artigo, pretendo primeiro explicar como funciona uma montagem / plataforma equatorial e como coloca-la em estação para realização de astrofotografia de longa exposição e na sequência falarei como utilizar uma câmera guia em conjunto com sua montagem para conseguir maior precisão nas astrofotografias de longa exposição. Até a próxima!

domingo, 27 de outubro de 2013

GUIA PARA ASTROFOTOGRAFIA DE GRANDE CAMPO (WIDE-FIELD) 1º. PARTE - TRIPÉ FIXO



Nessa primeira parte, gostaria de falar um pouco sobre astrofotografia sem o uso equipamentos mais complexos, utilizando apenas uma câmera e um tripé simples para fotografia.


Imagem da região do cruzeiro do sul fotografado em Rafard/SP - 05.06.2013 - utilizando Tripé fixo e  uma câmera Nikon D5000 - ISO 3200 - 30 segundos de exposição

ESCOLHENDO OS EQUIPAMENTOS 

Como dito no início, vamos tentar usar o mínimo de equipamento. Muitas pessoas acham que esse tipo de fotografia só é possível com câmeras profissionais e montagens equatoriais que compensam a rotação da terra. Isso não é uma verdade, obviamente que uma boa câmera e uma montagem equatorial abrem um leque muito maior de possibilidades, mas é totalmente possível utilizar câmeras compactas para o serviço. Porém alguns requisitos mínimos são necessários.

TRIPÉ


Não há nenhuma exigência para este acessório, pode ser qualquer um que seja estável e suporte o peso da sua câmera.

CÂMERAS

Como já disse, se puder ter uma câmera DSLR essa é a melhor forma de se conseguir boas astrofotografias de grande campo, porém não é indispensável, as compactas e outros modelos de lente fixa podem ser um bom inicio.

As principais características que uma câmera para astrofotografia deve possuir são: 

Controle manual de ISO: Para quem não sabe, ISO é basicamente o controle sensibilidade a luz que câmera possui. Nas câmeras antigas o ISO (ou ASA) era modificado de acordo com a sensibilidade do filme, já nas câmeras digitais isso é feito aumentando eletronicamente o ganho do sensor. De modo simplificado, quanto mais alto o ISO utilizado, mais luz a câmera capta em menos tempo de exposição. Isso possibilita fotografar em ambientes com pouca luz. Abaixo temos duas fotos com o mesmo tempo de exposição, a primeira com ISO 200 e a segunda com ISO 6400, notem a diferença:

Imagem da esquerda ISO 200  / Imagem da direita ISO 6.400

Porém esse ganho traz um mal que todo equipamento eletrônico sofre quando é "sobre carregado", ele aquece. Esse aquecimento gera um efeito indesejável na fotografia chamado de ruído.  Ele é percebido nas imagens como um "granulado" (muito normal em fotos tiradas por celulares e outras câmeras mais simples em ambientes com pouca luz).
Podemos perceber claramente esse defeito nas fotos abaixo, onde na da esquerda foi usado um ISO 200 e na direita um ISO 6400.

Esquerda: ISO 200 e 30 segundos de exposição / Direita ISO 6400 e 1 segundo de exposição


Controle manual do tempo de exposição (velocidade do obturador):  Uma maneira de conseguir capturar mais luz sem causar muito ruído, como acontece com ISO alto, é utilizando o controle da velocidade do obturador, fazendo com que o obturador fique aberto por um período suficiente para que ele consiga captar luz para gerar a imagem.  Podemos comprovar isso utilizando novamente as imagens anteriores. Onde na primeira foi utilizado um ISO baixo (200) e 30 segundos de exposição e na segunda um ISO alto (6400) porém apenas 1 segundo de exposição, observem que ambas captaram quase a mesma quantidade de luz apesar da grande diferença de tempo, porém, a imagem feita com 30 segundos e ISO 200 possui uma qualidade muito superior, pois nela o ruído é baixo. 

O ideal seria possuir também controle sobre a abertura do obturador, quanto mais aberto, mais luz capta, o que ajuda na astrofotografia. Porém não é condição necessária. Logo, o que precisamos basicamente é ter controle do ISO e do tempo de exposição.  Uma boa câmera para astrofotografia deve permitir no mínimo 15 segundos de exposição. Aconselho fortemente as câmeras da marca Canon, para qualquer tipo de câmera (compacta, super zoom, DSLR), porém quando se trara de DSLR qualquer câmera vai possuir todos esses controles e muitos outros, sendo a Canon e a Nikon as mais indicadas para astrofotografia. (Eu uso uma Nikon, mas a preferência mundial para astrofotografia é a Canon).

Se for optar por uma câmera compacta, escolha uma Canon, pois elas permitem um controle manual fantástico, além de que, temos um grande amigo chamado CHDK que é um firmware que utilizamos para modificar (de maneira simples) essas câmeras compactas possibilitando usar tempos de exposição e ISO "sem limite". No final do artigo vou ensinar como fazer essa modificação.

DETERMINANDO A DATA E LOCAL

Provavelmente a determinação do local (sítio) e da data da fotografia é o principal fator para se conseguir um bom registro.

Local: Quando deseja-se fazer uma astrofotografia de espaço profundo, ou como é o caso, de grande campo, é desejável que você esteja o mais distante possível de fontes de luz. Portanto, se afastar dos centros iluminados da cidade é muito importante. Em cidades pequenas é possível conseguir algo bem razoável bem próximo das periferias, porém em grandes centros não tem outro jeito, é necessário dirigir alguns quilômetros para longe da cidade.

Data:  Quando me refiro a data, não falo sobre um período anual, mas sim mensal. Como falamos anteriormente é necessário fugir das luzes para se obter um bom registro, mas tem uma luz que infelizmente ou felizmente não podemos fugir em determinado período do mês.
A luz da lua, principalmente em sua fase cheia é um grande problema para captura de luz de outros objetos menos brilhantes como é o nosso caso, portanto, evitemos essa época.

Não posso deixar de falar que exitem épocas do ano que beneficiam, seja por possibilitar vermos partes mais densas da Via Láctea, seja por outros motivos, como períodos mais secos onde temos menos formações de nuvens. Portanto, como em qualquer modalidade de fotografia, é necessário fica na "espreita" de uma boa oportunidade.

Todas as fotos abaixo foram feitas utilizando a mesma configuração, a mesma câmera e com foco na mesma região da Via Láctea, as 3 demonstram as situações descritas acima, sendo que a primeira mostra a poluição luminosa no centro da pequena cidade de Rafard, a segunda a influência da luz da lua ainda no inicio de sua fase crescente, e terceira a visão do centro galáctico a 10 km da cidade.

Via Láctea e poluição luminosa da cidade

Via Láctea e luz da lua crescente


Via Láctea sem influência de luzes

EXECUTANDO A FOTOGRAFIA - EXPOSIÇÃO ÚNICA (1 FRAME)


Esse tipo de astrofotografia de grande campo é indicada para quando se deseja fotografar algum objeto que esteja na terra (uma construção, uma árvore etc ..) e ao fundo o céu.

Capela de Santo Expedito e  região do Cruzeiro do Sul  - Rafard/SP - Nikon D5000 -
30 s exposição - ISO 3200

Ipê e a região do Cruzeiro do Sul - Rafard/SP - Nikon D5000 -
30 s exposição - ISO 1600

Vamos ao que interessa, vejamos como devemos configurar a câmera para realizar as fotos:

Modo de captura: Manual ou se não disponível, um que possibilite o controle do tempo de exposição e ISO (algumas câmeras mais simples trazem essa opção como modo noturno).

Autofocus: Deixar desligado ou manual. Dica: O foco deve ser no infinito, use o foco automático para focar algum objeto distante na terra e quando focado desligue o auto focus.

Tempo de exposição: Como vimos acima, utilizar um ISO alto traz o problema do ruído, portanto vamos utilizar o máximo de exposição possível em conjunto com o ISO mínimo necessário para captar a luz com menos ruído. Mas como determinamos esse tempo máximo permitido?

Quando utilizamos um tripé fixo para astrofotografia nos deparamos com o maior problema que um astrofotografo possuí, o movimento de rotação da terra. Devido o movimento de rotação que é do oeste para o leste temos a impressão que os objetos no céu se movem do leste para o oeste, ou seja, nascem no leste e se põe no oeste. Apesar de ser aos olhos um movimento lento, quando fotografamos podemos perceber-lo com pouco tempo de exposição, Podemos nota-lo devido a ao problema que ele gera na imagem, "rastro" (trail), é exatamente o mesmo problema que temos ao fotografar algo em movimento , por exemplo quando fotografamos uma pessoa em um ambiente com pouca luz e ela se mexe fazendo com que a imagem fique "escorrida". Abaixo temos uma fotografia de 40 minutos em tripé fixo, que é uma outra modalidade de astrofotografia chamada de star trail, que serve exatamente para notarmos esse movimento de rotação. (Observem que o centro do circulo marca o polo sul celeste)

Star trail de 40 min de exposição
Tendo em vista esse problema, você já deve ter imaginado que existe um tempo máximo que podemos deixar a câmera fotografando para que isso não ocorra. Existe uma formula bem básica para calcularmos esse tempo máximo aproximado:

Tempo de exposição máximo = 600 / distância focal

Onde 600 é um coeficiente e a distância focal é a distância focal da objetiva ou do telescópio que está sendo utilizada. Por exemplo, se estamos utilizando uma câmera com uma objetiva 18-55 mm em 18 mm, poderemos regular o tempo de exposição para até 33 segundos (600/18). Lembrando que isso é um valor aproximado, câmeras compactas, que possuem um sensor menor, vão sofrer variação para baixo. O ideal é iniciar com esse tempo calculado, e fazer várias imagens diminuindo o tempo até que o trail não seja mais aparente.

Esse é um calculo básico e fácil de ser feito sem nenhum recurso, porém para quem deseja um cálculo mais preciso deixo a página de fórmulas do amigo e astrônomo José Agustoni (Zeca) , lá você vai encontrar, além dessa, uma infinidade de informações sobre astronomia e astronáutica. (Aprendi muita coisa com ele, vale a pena conferir).

ISO: Como já vimos anteriormente, o ISO vai nos ajudar a captar luz suficiente para que vejamos os detalhes dos objetos com pouca luz. Essa sensibilidade vária de câmera para câmera, portanto, a melhor forma de estipular o ISO a ser utilizado é realizar a mesma foto com o mesmo tempo de exposição e ir variando o valor do ISO para posteriormente escolher qual ficou melhor. Geralmente para este tipo de fotografia o ISO utilizado fica entre 800 e 3200. (Eu sempre faço pelo menos uma com 800, uma com 600 e outra com 3200)

Redução de ruído para ISO alto e longa exposição: Se sua câmera possuir essas opções, deixe-as ligadas. Com a opção da redução de ruído a foto levará o dobro do tempo, pois ele realiza uma segunda foto com o obturador fechado para realizar um processo chamado de subtração de dark frames, o qual não entrarei em detalhes de neste momento. Posteriormente explicarei como se faz isso através de softwares específicos.

Abertura do obturador: Deixar na máxima possível.

Distância focal: Aconselho usar a mínima possível (no caso das compactas, "sem zoom"). Pois assim podemos fotografar um campo mais amplo além de captar mais luz.

Formato da imagem: Caso exista a opção de imagem em formato raw, sempre utilize essa opção, caso não tenha, deixe na melhor qualidade possível.

Balanço de brancos: Se o formato da imagem for raw, o balanço de brancos não é importante, pois o mesmo será ajustado no tratamento da imagem. Caso seja em outro formato, ajuste para luz do dia em lugares sem poluição luminosa e para tungstênio caso esteja em um lugar com poluição luminosa.

Atraso do obturador ou trava do espelho: Essa opção é disponível e necessária somente para câmeras DSLR, pois evita que o tranco na hora de levantar o espelho da frente do sensor faça a câmera vibrar.

TRATANDO AS IMAGENS

Depois de uma longa noite de capturas espetaculares, o trabalho ainda continua. Não vou entrar em detalhes específicos sobre tratamento, pois é assunto que demanda um artigo inteiro, porém vou tentar passar alguma noção básica.

Provavelmente uma imagem bem feita, já será bem impressionante até mesmo sem nenhum tratamento, porém a imagem tem um ganho gigantesco quando se aplica o mínimo de tratamento, assim como pode ser visto nas imagens abaixo.


Imagem da direta sem tratamento e esquerda com tratamento, basicamente ajuste de curvas, níveis, balanço de cores


O software a ser utilizado pode ser qualquer editor de imagens que possibilite ajustes como curvas, níveis, balanço de cores, brilho e contraste etc. É muito comum o uso do famoso Photoshop, porém existe milhares de outras opções, inclusive algumas gratuitas. (Para quem não tem muita experiência com tratamento de imagens o Adobe Photoshop Lightroom é bem simples, intuitivo e traz excelentes resultados, principalmente quando se trata de imagem em formato raw).

Basicamente o que você vai fazer é fazer uma cópia do arquivo original (para não ter perigo de estraga-lo), abrir em um desses editores de imagem e ir aplicando os ajustes citados anteriormente até que a imagem fique do seu gosto. Dica: Vá duplicando os layers antes de ajustes significativos, assim você pode ir comparando os resultados antes e depois.

Finalizamos então essa primeira parte sobre astrofotografia. Na próxima parte falaremos sobre o mesmo tipo de astrofotografia, porém explicarei como registrar e processar múltiplas imagens ao invés de apenas uma, conseguindo assim fotografar objetos com pouca luminosidade, assim como galáxias e nebulosas.

CHDK CANON


O CHDK é um programa que possibilita utilizar recursos avançados na maioria das câmeras da família Powershot da Canon. É muito útil, e o melhor é que ele não altera o firmware original da câmera, você vai apenas carregá-lo no cartão de memória e utilizar quando for conveniente.

1º.)  Acesse o site http://chdk.wikia.com/wiki/CHDK e procure pelo modelo da sua câmera. Faça o download do firmware .

2º.) Extraia o conteúdo do download dentro do cartão de memória utilizando um leitor de cartão. Observação: é necessário utilizar o leitor de cartão, se você acessar o cartão através do usb da câmera não vai funcionar.

3º.) Insira o cartão na câmera e ligue-a mantendo pressionado o botão play (botão que você usa para visualizar as imagens na câmera). Obs: Se você ligar com o botão liga e desliga normal a câmera não carregar o CHDK.

4º.) Algumas câmeras possuem várias versões de firmware. Você vai observar que quando extrair o conteúdo para o cartão, vai ter um arquivo chamado "vers.req" ou "ver.req" dependendo do modelo da sua câmera. Este arquivo permite ver a versão do firmware da sua câmera entre outras informações. Caso você verifique que o firmware baixado não confere com a versão da sua câmera, volte ao site e faça o download do firmware correto. (Obs: Não ocorre nenhum problema ao carregar um firmware incorreto, apenas não funciona)

Para visualizar a versão, mantenha o botão "Set"  pressionado e pressiono o botão "Display" se você continuar com o botão "Set" pressionado e continuar pressionando "Display" você visualizara outra informações como o numero total de fotos que a câmera já fotografou até a presente data.

Se tudo correu bem, sua câmera já vai estar rodando o CHDK. Ainda com a câmera ligada no modo Playback, pressione o botão menu, vá até a opção "Firm Update", opção que agora deve estar disponível. Se não visualizar essa opção, tente pressionar novamente o botão Playback 2 vezes, esperando 2 segundos entre uma e outra.

Quando selecionado a opção "Firmware Update" sua câmera inicializara o CHDK. Para ligar a câmera e carregar o CHDK sempre ligue utilizando o botão Playback.

Para acessar as opções avançadas do CHDK, pressione o botão de "atalho" da sua câmera e aparecerá um peque "<ALT>" na parte inferior da tela, ai basta pressionar a tecla "Menu" para acessar as opções do CHDK, caso queira acessar as opões padrão do menu, basta pressionar novamente a tecla de atalho, o "<ALT>" vai sumir e você terá acesso ao menu original novamente.

Se você quiser que toda vez que você ligue a câmera, o sistema carregue o CHDK, você deve acessar o menu do CHDK, procurar pela opção "Debug Parameters", dentro dessa opção selecione "Make Card Bootable..." e pressione a tecla "Set". Remova seu cartão de memória e mova a trava de proteção contra gravação para a posição bloqueada, volte o cartão na câmera. Agora toda vez que você ligar a câmera ele carregara o CHDK, se quiser que inicialize normalmente, basta voltar a trava para posição destravada.

sexta-feira, 4 de outubro de 2013

MEU PRIMEIRO TELESCÓPIO - GUIA PARA INICIANTES


A dúvida que todo iniciante em astronomia tem ao decidir iniciar no fantástico mundo da astronomia é "qual telescópio comprar?". Nesse texto você não vai encontrar uma resposta direta para essa pergunta, mas tenho certeza que vai te auxiliar a fazer uma boa escolha.


Antes de pensar em adquirir um telescópio devemos fazer outras perguntas,  "Qual o meu grau de conhecimento em astronomia?", "Quão habituado estou à observar o céu, reconhecer e localizar constelações?", caso sua resposta seja "pouco" ou "nada", você deve rever o seu ponto de partida. 

A chance de uma pessoa, sem o mínimo de preparo, comprar um telescópio e utiliza-lo apenas algumas poucas vezes ou acabar se decepcionando é muito grande. Por isso, aconselho que primeiramente tente pelo menos se habituar com o céu noturno. Falando de maneira bem direta, "não adianta você ter o melhor equipamento do mundo e não saber para onde apontar ou o que está vendo".


Muitos amigos indicam iniciar com um binoculo, eu particularmente não acho que seja necessário passar por um binoculo antes de um telescópio, obviamente que um bom binoculo é um excelente primeiro telescópio, alem disso ele é uma ferramente auxiliar importante nas observações e nunca deixará ter utilidade. Acredito que a melhor forma de iniciar o estudo do céu seja utilizando apenas os nossos olhos, pois possuímos um campo enorme de visão (quase 180 graus) e praticamente toda a observação necessária para o entendimento básico do céu pode ser feita sem a necessidade de equipamentos e o melhor de tudo, é de graça! 



O uso de mapas celestes em conjunto com a observação é imprescindível, hoje possuímos uma infinidade de programas que simulam o céu, aconselho fortemente que baixem o programa gratuito Stellarium para pc/mac e para Android o Google SkyMap ou/e o SkyEye.



Sem mais delongas, vamos ao que interessa. A primeira coisa que devemos ter em mente é que esse negócio de "tantas vezes" não existe quando estamos falando de telescópios de verdade.  Portanto não leve em consideração quando você lê em anúncios algo parecido com isso " Telescópio de até 1500 vezes de aproximação". 


O que realmente importa em um telescópio é, em primeiro lugar, a qualidade componentes utilizados para sua construção, após a qualidade vem a abertura ( o diâmetro da lente ou espelho primário).  É exatamente essa abertura que vai determinar o aumento máximo que o equipamento pode alcançar sem que a imagem fique sem qualidade. Usamos uma formula bem simples para determinar o aumento máximo aproximado que um telescópio pode atingir:

Aumento Max = 2 x diâmetro da objetiva (mm) 

Exemplo:

Temos um telescópio de 150 mm de abertura, logo o aumento máximo aproximado seria de 2 x 150, ou seja, 300 vezes.



Logo vemos que os anúncios de telescópios de 114 mm que aumentam até 1500 vezes é uma tremenda propaganda enganosa. Todo anúncio sério destaca 2 principais características do equipamento, a primeira é a abertura que acabamos de ver e a segunda é a distância focal (distância necessária para que a luz alcance o foco), geralmente expressa em milímetros. A forma mais comum de vermos essas duas informações é o diâmetro da objetiva em milímetros ou polegadas, seguido de um F e um número que representa a distância focal.



Exemplo: Telescópio 150 mm F/8 



Isso significa que o telescópio em questão possui 150 mm e que a distância focal é 8 vezes o diâmetro da objetiva, ou seja, 1200 mm.



Sabendo essas informações, surge outra questão. Como se faz para variar o aumento de um telescópio? Existem um zoom? 

Não existe um zoom, para isso utilizamos uma lente chamada de ocular. Ela é a responsável pela magnificação da imagem captada pela objetiva. Toda ocular vem com uma marcação em milímetros da sua distância focal, e é essa informação em conjunto com a distância focal do telescópio que necessitamos para calcular o aumento. A formula para calcular o aumento é a seguinte:

A = D / d

Onde, A = Aumento, D = Distância focal do telescópio, d = Distância focal da ocular

Exemplo:

Temos um telescópio de 150 mm F/8 e queremos usar uma ocular de 10 mm. Qual seria o aumento? 

D = 150 x 8 = 1200 mm
d = 10 mm

A = D / d
A = 1200 / 10 = 120 vezes

Como vimos anteriormente esse telescópio suporta um aumento aproximado de até 300 vezes ( 2 x 150), portanto, sabemos que podemos utilizar tranquilamente uma ocular 10 mm que nos proporcionará menos da metade do aumento máximo.


TIPOS DE TELESCÓPIOS


Para poder escolher precisamos conhecer os tipos de telescópio disponíveis, suas vantagens e desvantagens e também suas aplicações. Vou listar abaixo os tipos mais comuns de telescópios e suas principais características. 

Basicamente existem 3 tipos de telescópio, são eles:


REFRATORES 

Telescópio refrator

São provavelmente os mais conhecidos, chamados popularmente de "lunetas". Como o próprio nome já diz, ele atua por refração da luz, a qual passa por uma lente objetiva e converge em um determinado ponto (foco) para formar a imagem, depois desse ponto temos a ocular, que funciona de maneira muito similar a uma lupa, magnificando a imagem gerada pela objetiva.
Diagrama telescópio refrator









Vantagens

  • Quase não exige manutenção.
  • O tubo fechado proporciona maior estabilidade na imagem além proteger contra poeira e umidade.
  • Geralmente oferecem imagens mais nítidas e com alto contraste.


Desvantagens

  • Refratores mais acessíveis apresentam aberração acromática.
  • Refratores de grande abertura são extremamente caros, grandes e pesados.


Dica: Se optar por esse modelo, fuja dos telescópios de brinquedo vendidos em lojas de departamento ou no mercado livre, aqueles que possuem anúncios dizendo "1000 vezes de aumento" ou algo similar. A maioria desses telescópios são construídos com materiais de péssima qualidade e vão levar você a desanimar já no inicio. Procure por modelos que aceitam oculares de 1,25 polegada (Padrão atual). 

REFLETORES (NEWTONIANOS)


Telescópio refletor
A principal diferença entre o refletor e o refrator (luneta) é que ao invés de possuir um lente para capturar a luz, ele utiliza um espelho côncavo (espelho primário) o qual capta a luz e a reflete para um segundo espelho menor (secundário) por vez que reflete para a ocular. Esse tipo de telescópio foi inventado pelo famoso físico Isaac Newton, por isso também são conhecidos como Newtonianos.
Diagrama telescópio refletor
 








Vantagens
  • Não possui aberração acromática como os refratores convencionais. 
  • São mais compactos e leves que os refratores de mesma abertura. 
  • São relativamente baratos se comparados qualquer outro tipo de telescópio. 
  • Sua construção não é tão complexa, portanto torna-se possível construí-los de forma caseira. (Quem tiver interesse em construir o seu próprio telescópio pesquise pelo termo "ATM, que significa, Amateur telescope making". O site do  Observatório Phoenix possui um excelente tutorial sobre como construir o seu próprio telescópio. , também existe um grupo no yahoo chamado ATM Brasil.


Desvantagens

  • Obstrução do feixe de luz pelo espelho secundário, o que pode atrapalhar para observação planetária. 
  • Devido o tubo ser aberto, ocorre um turbilhonamento de ar dentro do mesmo (Convexão). O tubo aberto também permite que a umidade do ar entre em contato direto com o espelho e a parte interna do tubo, podendo danificar o espelho com o tempo. 
  • Maior necessidade de manutenção, aproximadamente a cada 5 anos torna-se necessário realizar a realuminização do espelho (substituição da camada de alumínio que cobre o espelho por outra para manter sua propriedade refletiva). 
  • A óptica pode desalinhar com certa facilidade quando efetuado transporte ou manuseio brusco do tubo óptico, tornando necessário realizar a colimação do espelho (processo bastante simples).
Telescópio catadióptrico tipo Schmidt


CATADIÓPTRICOS

São telescópios de construção mais complexa, que utilizam tanto lentes como espelhos para coletar e trazer a luz para o foco. Basicamente a luz refrata por uma lente corretora chegando ao espelho primário onde é refletida para o espelho secundário e dele para a ocular. Os tipos mais comuns de catadióptricos são o Schmidt e o Maksutov .

Diagrama telescópio catadióptricos (Schmidt)

Vantagens
  • Compacto e portátil. 
  • A óptica fica bem protegida. 
  • Não possuem aberração acromática como alguns refratores e nem coma como alguns refletores. 
  • Devido a possibilidade de grande varição de distância focal, aceitam uma gama muito grande de acessórios para observação e astrofotografia.

Desvantagens
  • O espelho secundário é grande e causa obstrução da luz assim como nos refletores, além de diminuir o contraste das imagens. 
  • Não geram imagens tão brilhantes quanto telescópios similares de mesma abertura. 
  • Geralmente são bem caros (principalmente no Brasil).



TIPOS DE MONTAGENS

Conhecer apenas os tipos de telescópio não é o suficiente para decidir corretamente o qual comprar. Uma das coisas mais importantes em um telescópio é a montagem que vai recebe-lo e na maioria das vezes o iniciante não da importância para esse detalhe. 


Uma montagem para um telescópio não é algo simples como um tripé para fotografia. Ela deve possibilitar que você aponte com agilidade e precisão para qualquer ponto do céu, além disso, quando estamos observando objetos que estão fora da terra temos um grande problema, o movimento de rotação do nosso planeta. Principalmente quando estamos utilizando grandes aumentos, manter o objeto no centro do campo de visão não é tão simples. Abaixo vou falar um pouco sobre os principais tipos de montagem e como eles podem simplificar sua observação. 


Montagem Altazimutal



É o tipo de montagem mais simples e barata, possui apenas 2 tipos de movimento, altitude (para baixo e para cima - vertical) e azimute (de um lado para outro - horizontal). Uma boa montagem altazimutal possui ajuste fino e é muito simples de ser manejada. É uma montagem ideal para observação terrestre e pode ser utilizada para o astronomia utilizando pequenos aumentos quando não motorizada. Esse tipo de montagem é difícil de ser motorizada. Essa montagem, mesmo motorizada, não é boa para astrofotografia, possibilita apenas registros simples.



Ainda dentro das montagens altazimutais podemos destacar a montagem Dobsoniana. Este tipo de montagem altazimutal foi desenvolvida para suportar telescópios refletores grandes e pesados a um custo relativamente baixo. (É muito comum iniciantes optarem por telescópios nesse tipo de montagem devido ao baixo preço ou a facilidade de construção).




Montagem Equatorial


Normalmente bons refratores e refletores utilizam esse tipo de montagem. É provavelmente é o tipo de montagem mais indicada para se investir, pois ela aceita qualquer tipo de telescópio, possui uma ótima estabilidade e precisão, é de fácil motorização. É uma montagem altamente indicada para astrofotografia. Sempre que pedem minha opinião sobre qual montagem utilizar, eu aconselho a equatorial, apesar de geralmente ter um preço elevado e ser um pouco difícil de manusear no começo, ela compensa na utilidade.



Montagem Forquilha


A maioria dos telescópios Catadióptricos e outros telescópios com tubo óptico curto utilizam esse tipo de montagem. É uma montagem de fácil uso e normalmente é computadorizada, o que torna o uso ainda mais simples. Pode ser utilizada como uma montagem Altazimutal ou ser colocada em modo equatorial para astrofotografia de longa exposição. As principais desvantagens em relação a uma montagem equatorial é a menor estabilidade, restrições de tipos de telescópios que ela pode suportar e o alto custo.


O QUE SE PODE VER COM UM TELESCÓPIO


A tabela abaixo foi retirada do site da loja Armazém do telescópio e é uma poderosa ferramente ajudar na escolha do telescópio correto.


Tipo de Telescópio
Sistema Solar
Estrelas
Objetos de Céu Profundo
Refrator 70mm, com ampliação de 25x a 125x(Objetos do sistema solar geralmente requerem 60x ou mais)
Manchas solares, com filtro solar apropriado; As fases de Vênus; Crateras lunares  pequenas de 6km a 15km em diâmetro; Várias faixas de Júpiter além de suas luas galileanas; Os anéis de saturno, e ocasionalmente a divisão de Cassini, com boa visão; Urano e Netuno são visíveis como pequenos pontos esverdeados;
Estrelas duplas separadas por 2 arcossegundos com boas condições de visibilidade; Estrelas fracas com magnitude de 11.5;
Grandes aglomerados estelares , algumas das mais brilhantes nebulosas, virtualmente todos os objetos do catálogo Messier observando em um céu bem escuro (Embora em muitos deles com poucos detalhes revelados)
Refrator de 80-90mm, ou refletor de 110-114mm, ou catadióptrico de 90-127mm, com ampliação de 16x a 250x
Estruturas das manchas solares, com filtro solar apropriado; As fases de Mercúrio. As cordilheiras lunares e crateras com menos de 4km de diâmetro; As calotas polares de Marte e as maiores estruturas escuras durante oposições; Várias faixas adicionais em Júpiter, além das sombras das luas galileanas durante os trânsitos; A divisão de Cassini nos anéis de Saturno, além de 4 ou 5 luas de Saturno; Urano e Netuno visíveis como pequenos discos;
Estrelas duplas separadas por 1.5 acossegundos ou menos com boas condições de visibilidade; Estrelas fracas com maginite até 12;
Dúzias de aglomerados estrelares, nebulosas de emissão, nebulosas planetárias e galáxias;
Todos os objetos do catálogo Messier e muitos dos mais brilhantes do Catálogo NGC, de um céu bem escuro (Com alguns detalhes internos visíveis em muitas nebulosas, embora as galáxias pareçam riscos de fumaça);
Refrator de 100-125mm ou refletor de 150mm, com ampliação de 30x a 300x
Domos, cordilheiras e outras características lunares com 3 km de diâmetro; Superfícies escuras em Marte, frequentemente em oposições menos favoráveis;  redemoinhos, flâmulas e mais detalhes das nuvens de Júpiter com boa visão; Cinturões de nuvens muito fracos em Saturno; Muitos dos cometas fracos e asteróides mais brilhantes;
Estrelas duplas separadas por um arco segundo em boas condições de visibilidade; Estrelas fracas até magnitude de 13;
Alguns aglomerados estelares mostram muitos detalhes; Muitos dos detalhesb internos das nebulosas e alguma estrutura visível em muitas galáxias, de um céu bastante escuro;
Refrator de 150-180mm, ou Refletor de 200mm, ou Catadióptrico de 180-240mm, com ampliação de 50x a 400x
Características lunares de menos de 2km de diâmetro; Grandes nuvens e tempestades de poeira em Marte; 6 ou 7 luas de Saturno; As luas galileanas de Júpiter aparecem como pequenos discos em altas ampliações; muitos asteróides fracos começam a aparecer semelhantes estrelas fracas; As condições da atmosfera começam a limitar o nível de detalhamento que se pode observar em uma noite típica;
Estrelas duplas separadas por menos de 1 arco segundo em boas condições de visibilidade; Estrelas até magnitude 14;
Centenas de aglomerados estelares, nebulosas e galáxias (com evidências da estrutura espiral visível em algumas galáxias); muitos objetos do catálogo NGC e IC de um céu bem escuro (Detalhamento considerável das nebulosas e aglomerados);
Refletor ou Catadióptrico de 254mm ou mais, com ampliação de 60x a 500x
Durante as raras noites de excelente visibilidade, estruturas lunares de menos de 1,5km de diâmetro; Pequenas nuvens e detalhes significantes da superfície de Marte, com suas luas Fobos e Deimos como rara possibilidade; Uma variedade de detalhes das nuvens de Júpiter seus cinturões; A divisão de Enke nos anéis de Saturno frequentemente visíveis; A lua de Netuno, Tritão, é visível; Plutão se torna visível como uma pequena estrela;  A quantidade de detalhes dos objetos do sistema solar é sempre limitada pelas condições atmosféricas. independente da ampliação;
Estrelas duplas separadas por 0.5 arco segundos em noites de condições excelentes; Estrelas de magnitude até 14.5;
Milhares de aglomerados estrelares, nebulosas e Galáxias. Virtualmente todo o catálogo NGC e IC, com detalhes invisíveis em telescópios menores;


COMPARATIVO DE PERFORMANCE

As tabelas abaixo foram adaptadas para a realidade brasileira. Todos o telescópios citados abaixo estão sendo considerados em conjunto com montagens compatíveis com cada equipamento. Utilizando-a como complemento das informações acima, ela pode ser uma boa ferramente de análise, mas não deve ser levada como uma verdade absoluta, pois possui dados amplos e superficiais. Criei uma somatória dos pontos apenas para facilitar uma comparação grossa, o ideal é que cada um item seja analisado conforme suas necessidades.

Telescópio refrator



Uso / característica
De 50 a 80 mm
De 80 a 100 mm
De 120 a 150 mm
Preço médio
 De R$ 200 a R$ 600
 De R$ 600 a R$ 1500
 De R$ 2.300 a R$ 8.000
Portabilidade
10
10
6
Facilidade de montagem
10
6
6
Facilidade de uso
4
6
8
Performance para lua
4
10
10
Performance para cometas
2
4
8
Performance para estrelas duplas
2
8
10
Performance para galáxias e nebulosas
2
4
6
Performance para planetas
2
8
10
Total pontuação
36
56
64
Telescópio refletor



Uso / característica
De 70 a 150 mm
De 200 a 300 mm
Acima de 300
Preço médio
 De R$ 800 a R$ 1.500
 De R$ 1.500 a R$ 6.000
Acima de 6.000
Portabilidade
10
4
4
Facilidade de montagem
8
4
2
Facilidade de uso
8
8
6
Performance para lua
10
10
8
Performance para cometas
4
8
10
Performance para estrelas duplas
8
8
10
Performance para galáxias e nebulosas
4
8
10
Performance para planetas
8
8
10
Total pontuação
60
58
60




Telescópio catadióptrico



Uso / característica
De 90 a 127 mm
De 150 a 200 mm
De 200 a 400 mm
Preço médio
 De R$ 800 a R$ 2.500
De 3.500 a 10.000
Acima de 10.000
Portabilidade
10
8
2
Facilidade de montagem
8
8
4
Facilidade de uso
6
8
6
Performance para lua
10
10
8
Performance para cometas
4
6
8
Performance para estrelas duplas
6
8
8
Performance para galáxias e nebulosas
4
6
8
Performance para planetas
6
6
8
Total pontuação
54
60
52


Se você chegou até este ponto, percebeu que não existe um telescópio que satisfaça a todos, cada uma tem de analisar para qual finalidade quer um telescópio. Para observação?  Para astrofotografia? Para observação e astrofotografia? Irá observar e/ou fotografar o que? Objetos de céu profundo, sistema solar ou ambos? Outros fatores como como espaço físico, tempo e dinheiro são cruciais na decisão.