El autoguiado es uno de los sistemas más determinantes en el resultado final que obtendremos en nuestras sesiones de astrofotografía y su correcta configuración puede marcar un antes y un después.
Pero antes de continuar,
¿por qué usar un sistema de autoguiado?
Nuestro planeta se encuentra en constante movimiento de rotación, el movimiento que produce sobre su propio eje y que permite la sucesión de los días y las noches.
Para la práctica de astrofotografía es necesario aplicar tiempos de exposición prolongados en nuestras imágenes, generalmente de varios minutos, lo que permitirá a nuestra cámara llegar a registrar los débiles detalles de las nebulosas y las galaxias del cielo profundo.
¿Pero qué ocurre si situamos nuestra cámara sobre un trípode, la apuntamos hacia el cielo y capturamos una exposición de varios minutos de duración? Pues que debido al movimiento de rotación de la Tierra las estrellas no se mostrarán como puntos en nuestra imagen, sino como trazas, pequeñas rayitas más o menos largas en función del tiempo de exposición que hayamos aplicado a nuestra imagen.
La solución: La montura ecuatorial alemana
La solución a este problema es la utilización de una montura astronómica de tipo ecuatorial alemana. Estas monturas funcionan en 2 ejes: ascensión recta y declinación. Cuando la montura se encuentra correctamente alineada con el polo celeste del hemisferio en que nos encontremos será capaz, únicamente mediante el giro del eje de ascensión recta sincronizado con el movimiento de rotación terrestre, de contrarrestar este movimiento y permitirnos, no solo exponer nuestras imágenes durante largos periodos de tiempo, sino también mantener el encuadre fotografiado sin alteraciones como las que producen otros tipos de monturas astronómicas, como es la rotación de campo.
Por este motivo las monturas astronómicas de tipo ecuatorial alemana son las preferidas y más utilizadas en la práctica de astrofotografía de cielo profundo.
Pero entonces, si una montura ecuatorial alemana nos permite, mediante una correcta alineación con el polo celeste, contrarrestar el movimiento de rotación terrestre y mantener el encuadre fotografiado, ¿no sería suficiente para poder capturar exposiciones tan largas como quisiéramos sin ningún tipo de sistema adicional?
La realidad es que todas las monturas astronómicas son sistemas mecánicos, y como tal son imperfectas y cometen errores al contrarrestar el movimiento de rotación terrestre, generando antes o después imprecisiones en el guiado y nuevamente trazas en las estrellas fotografiadas.
Tan solo un pequeño grupo de monturas astronómicas de alta gama, previamente calibradas, son capaces de aportar la precisión necesaria para la práctica de astrofotografía de cielo profundo sin necesidad de conectar el sistema de autoguiado.
PHD2 Guiding: la solución a nuestros problemas
PHD2 Guiding es el software de control de sistemas de autoguiado más conocido que existe. Además se trata de un software totalmente gratuito. A pesar de ello, como irás viendo en este artículo, se trata de un software muy potente y que permite una amplia configuración que deberás realizar correctamente para obtener los mejores resultados durante tus sesiones de astrofotografía.
Instalación y configuración de PHD2 Guiding
A pesar de la completa configuración que se puede aplicar en PHD2 Guiding, se trata de un software concebido para funcionar correctamente en cualquier situación y bajo la configuración más básica y sencilla. Por eso PHD2 cuenta con un asistente para nuestra configuración inicial.
Deberemos tener conectada nuestra cámara de guiado e instalados todos sus drivers. Si la instalación de nuestra cámara guía es correcta PHD2 será capaz de identificarla y configurarla.
El asistente de configuración inicial de PHD 2 Guiding es muy sencillo y nos irá guiando, paso a paso, hasta que completemos la configuración básica del programa.
Con este primer paso ya deberíamos estar listos para poder autoguiar con el sistema de autoguiado de nuestro equipo astrofotográfico.
¡Pero podemos hacerlo mejor! Vamos a ver cómo podemos optimizar la configuración de PHD2 Guiding para obtener los mejores datos de autoguiado posibles.
El seeing es clave
Seguro que alguna vez has oído a algún compañero decir que unos días consigue mejores resultados con PHD2 Guiding que otros. De hecho es muy posible que tú mismo hayas experimentado esta sensación.
PHD2 funciona en base a una serie de algoritmos y configuraciones y no, no funciona mejor unas noches que otras… Lo que varía de unas noches a otras es la calidad del cielo nocturno, y es que el seeing es clave en el resultado que obtendremos durante la sesión.
Noches con una alta estabilidad atmosférica nos darán como resultado unas estadísticas estables en PHD2 Guiding, y un error promedio RMS más bajo, mientras que noches con peor seeing y menor estabilidad atmosférica nos darán como resultado unas estadísticas más erráticas y un error RMS generalmente más alto. Aunque como veremos más adelante podemos incidir en diversas configuraciones de PHD2 para conseguir un mejor resultado en situaciones de baja estabilidad atmosférica.
Modo “multiestrella”: el más recomendable
Como veremos más adelante, PHD2 Guiding tiene 2 modos para la realización de autoguiado: el modo de estrella única y el modo multiestrella.
Durante muchos años el modo de estrella única ha sido el único modo disponible y el que ha funcionado para todo el mundo.
Sin embargo, como estamos viendo, diversos factores pueden afectar a la calidad de nuestro autoguiado, entre ellos el seeing, o la calidad óptica del sistema de autoguiado. De esta manera podemos encontrar, dentro de un mismo campo de estrellas, estrellas más aptas que otras para conseguir un buen autoguiado.
El modo multiestrella es capaz de analizar, identificar y seleccionar las estrellas más idóneas para conseguir la calidad de autoguiado más óptima posible.
El enfoque del tubo guía
Respecto al nivel de enfoque de nuestro sistema de autoguiado se ha hablado mucho. Por un lado algunos aficionados defienden que cuanto más preciso sea el enfoque de nuestro sistema de autoguiado mejor será la calidad de nuestro autoguiado.
Por otro lado, otros usuarios indican que un ligero desenfoque en el sistema de autoguiado puede contribuir a que el sistema de autoguiado pueda identificar más fácilmente el “centroide” de la estrella guía, y por tanto aportar una mayor calidad de autoguiado.
Nuestra recomendación es que, sobre todo si tienes tu equipo astrofotográfico instalado de forma fija en un hosting de telescopios como nuestro hosting de Cosmoescape Remote Telescopes, o si tienes tu equipo en un observatorio particular, trates de realizar el enfoque más preciso posible de tu sistema de autoguiado. El motivo es sencillo. A lo largo de la noche, los cambios de temperatura irán generando un ligero desenfoque en tu sistema de autoguiado. Si previamente el sistema de autoguiado ya estaba ligeramente desenfocado, el desenfoque al final de la noche será todavía más acusado.
Una buena opción para conseguir una alta precisión en el enfoque de nuestro sistema de autoguiado es el uso de una máscara de bathinov específica para el diámetro de nuestro tubo guía.
Analizar nuestros datos de autoguiado
Como estamos viendo, PHD2 Guiding es un potente software gratuito que no solo nos permite configurar un poner en marcha un sistema de autoguiado de forma sencilla, sino que también permite una amplia configuración para mejorar nuestras estadísticas de autoguiado.
Sin embargo nada de estos tendría sentido si no somos capaces de analizar de qué forma están incidiendo nuestras configuraciones en la calidad del autoguiado. Por eso es fundamental la descarga y utilización de la aplicación PHD2 Log Viewer.
PHD2 Log Viewer es una pequeña aplicación gratuita que podemos descargar desde la web oficial de PHD2 Guiding y que nos permitirá abrir y analizar al detalle los informes generados por PHD2 Guiding en cada una de nuestras sesiones de astrofotografía.
Cada vez que abrimos PHD2, este genera un nuevo archivo donde aloja el historial de autoguiado de la sesión de astrofotografía.
Con PHD2 Log Viewer podremos abrir cada uno de estos archivos históricos y analizar en detalle todo lo que ha ocurrido durante la sesión, obteniendo mucha información de estas estadísticas, y pudiendo analizar al detalle cómo está afectando la configuración de PHD2 a la calidad de nuestro autoguiado.
La calibración de PHD2 Guiding
A estas alturas ya deberíamos tener instalado y correctamente configurado PHD2 Guiding en nuestro ordenador, y deberíamos haber descargado PHD2 Log Viewer. Ahora estamos listos para entrar en materia.
La calibración de PHD2 es un paso fundamental para que este software pueda trabajar correctamente. Posiblemente es también uno de los procesos más desconocidos y en los que más errores se cometen.
¿Cuándo debemos calibrar PHD2? ¿A qué lugar del cielo debemos apuntar para ello?
Es muy común pensar que la calibración del sistema de autoguiado debe hacerse en cada sesión de astrofotografía, e incluso cada vez que cambiamos el encuadre fotografiado. Sin embargo esto es un error.
La calibración de PHD2 Guiding aporta al software información acerca del estado de nuestra montura, existencia de backlash, ortogonalidad de los ejes y holguras en los rodamientos. Una vez alcanzada una correcta calibración no será necesario volver a calibrar de nuevo durante un periodo de tiempo. En función del uso que le demos a nuestra montura, los mecanismos internos irán sufriendo un desgaste, por lo que será recomendable volver a recalibrar PHD2 al menos una vez al año. Pero como ves, para nada es necesario calibrar en cada sesión. De hecho esta práctica puede ser contraproducente.
El manual de PHD2 Guiding nos dice expresamente que la calibración debe hacerse apuntando a una región del cielo que se encuentre a una altura mínima sobre el horizonte de 25º, y en una declinación de +-10º. Esto nos deja solo una pequeña franja del cielo nocturno a la que debemos apuntar nuestro equipo para conseguir una correcta calibración del sistema de autoguiado.
Así que, ¿es correcto calibrar el sistema de autoguiado en cada sesión que realicemos? No, no lo es. ¿Y es correcto calibrar el sistema de autoguiado en cada región del cielo que fotografiemos? Tampoco.
El sistema de autoguiado es un proceso que deberemos realizar apuntando el equipo a un lugar muy concreto del cielo nocturno, y que una vez realizado no necesitaremos repetirlo en un periodo de tiempo.
¿Cómo se lleva a cabo la calibración en PHD2 Guiding?
A partir de este momento cobra especial relevancia la utilización de la aplicación PHD2 Log Viewer, ya que será en ella donde veremos en detalle cómo se está llevando a cabo la calibración y podremos empezar a sacar las primeras conclusiones.
Conectaremos nuestro equipo a un software planetario como Cartes Du Ciel o Stellarium y seleccionaremos una estrella ubicada dentro de esa región del cielo indicada por el manual de PHD2. Recuerda, una estrella ubicada al menos a 25º sobre el horizonte y que se encuentre en una declinación de +-10º. Y apuntaremos nuestro equipo en esta dirección.
Alcanzada esta posición iniciaremos la calibración del sistema. Para esto iniciaremos la captura de imágenes de nuestra cámara. Comprobaremos que el sistema de autoguiado se encuentra bien enfocado, y pulsaremos en el botón con una estrella y una lupa para que PHD2 haga la selección de estrellas. Llegados a este punto el siguiente paso será pulsar la tecla “Shift” (Mayúscula) y pulsar en la diana verde. De esta manera el sistema de autoguiado comenzará a calibrar.
En este punto deberemos prestar atención a la aplicación PHD2 Log Viewer, que empezará a mostrarnos la información que necesitamos.
Para revisar esta información deberemos abrir el log automático que PHD2 habrá generado para la sesión que estamos realizando.
Si todo está yendo bien observaremos cómo se empieza a dibujar una gráfica en tonos azules, correspondientes al desplazamiento que PHD2 está midiendo en el eje de ascensión recta (AR). Y posteriormente se dibujará una segunda gráfica de color rojo en el eje de declinación (Dec). La situación ideal sería que las mediciones entre punto y punto fuesen equidistantes, y que el inicio y final de cada gráfica acabase en el mismo punto. En caso contrario esto será indicativo de un cierto grado de backlash en la montura que PHD2 medirá y podrá corregir durante nuestras sesiones de astrofotografía.
En cuanto al ángulo dibujado por ambas gráficas, lo ideal, y más habitual, será encontrar un ángulo de 90º. En caso contrario será indicativo de un fallo de ortogonalidad entre el eje AR y el eje Dec.
Si tras realizar la calibración de tu montura detectas un backlash demasiado pronunciado o un ángulo de ortogonalidad demasiado alejado de los 90º, te sugerimos que contactes con un experto para evaluar tu montura.
La gráfica de PHD2 Guiding
Una vez realizada la calibración de PHD2 Guiding con nuestro equipo, y si todo ha ido correctamente, nuestro sistema de autoguiado comenzará a trabajar y todas las desviaciones medidas por PHD2 y las correcciones enviadas se mostrarán en una gráfica en la parte inferior de la interfaz del programa.
La línea azul nos indica el comportamiento del eje AR y la línea roja el comportamiento del eje Dec. Junto al movimiento ondulante de estas 2 gráficas veremos unos rectángulos verticales de mayor o menor longitud, que se muestran en dirección opuesta al pico generado en la gráfica. Esto son los pulsos enviados por PHD2 a nuestra montura para contrarrestar la desviación detectada.
¿Cómo debemos configurar la gráfica para obtener la mayor información posible de ella?
En el lado izquierdo de la gráfica encontraremos una serie de desplegables. En el eje x configuraremos 50 impactos. De esta manera podremos ver detallada y espaciadamente las desviaciones y correcciones que se van produciendo en cada eje.
En el eje y configuraremos 1 píxel. Al igual que en el eje x esto nos permitirá observar detalladamente la magnitud de las desviaciones y de los pulsos enviados por PHD2 para corregirlas.
Configuraremos para que la gráfica trabaje en píxeles, ya que es el dato directamente relacionado con nuestra cámara. De esta forma obtendremos una visión más cómoda y entendible de lo que ocurre durante la sesión.
Activaremos la gráfica de Masa de la Estrella. Este dato se mostrará como una tercera línea amarilla en nuestra gráfica, que nos mostrará las variaciones medidas en la masa de la estrella guía principal a lo largo de la sesión. Este dato es especialmente importante para comprobar la calidad del cielo. Una línea muy ondulante nos indicará un alto nivel de inestabilidad atmosférica, lo que contribuirá a una menor calidad del autoguiado, mientras que una línea de masa de estrella sin ondulaciones nos indicará un alto nivel de estabilidad, y por tanto deberíamos apreciar una mayor calidad en el autoguiado.
También es recomendable desactivar la opción de Correcciones a Escala. El motivo es sencillo. Cuando tenemos activada esta opción la gráfica nos mostrará tanto las desviaciones medidas como las correcciones realizadas por PHD2 en la misma escala. Si bien esto puede resultar interesante desde el punto de vista de comprobar que los pulsos enviados por PHD2 coinciden con las desviaciones medidas, también puede ocurrir que aquellos pulsos más pequeños pasen desapercibidos para nosotros. Si desactivamos esta opción podremos observar más claramente los pulsos, y de esta manera tener una visión más clara de todo lo que está ocurriendo en nuestra montura.
Ajuste fino de nuestro sistema de autoguiado
Con todo lo expuesto hasta el momento ya deberías haber podido configurar, aunque sea de forma básica, tu sistema de autoguiado. Sin embargo debes saber que, además, podemos hacer un ajuste fino del mismo. Y no solo eso. Podemos variar ciertos parámetros para ajustarlos a las condiciones concretas de cada noche. Vamos a revisarlos uno a uno:
RA: Agr y Dec: Agr:
Estos dos valores son los denominados valores de agresividad para cada uno de los ejes de la montura astronómica. ¿Y qué permiten ajustar? Pues permiten ajustar la duración del pulso de corrección enviado por PHD2 a un eje concreto.
Dicho de otra forma. Durante tus sesiones de astrofotografía comprobarás cómo, en determinados casos, se produce una desviación en uno de los ejes de la montura, y PHD2 lanza varios pulsos seguidos sin conseguir corregir esa desviación, hasta que, al cabo de una serie de pulsos finalmente la desviación se corrige. Esto significa que, con el valor de agresividad seleccionado, los pulsos no son suficientemente largos como para corregir las desviaciones más acusadas. En estos casos deberemos ir subiendo progresivamente el valor de agresividad del eje afectado hasta encontrar el punto en que con uno o dos pulsos se consigue corregir cada desviación.
Debemos tener la precaución de no configurar un valor de agresividad demasiado alto. Si esto nos ocurriese observaríamos cómo en cada pulso enviado la corrección en el eje sería demasiado alta hasta el punto de sobre corregir y generar una nueva desviación en el sentido contrario.
His:
Este parámetro se corresponde con el porcentaje de histéresis que queremos que PHD2 tenga en cuenta a la hora de aplicar las correcciones. PHD2 Guiding va guardando un histórico de la evolución de nuestro autoguiado durante sucesivas sesiones de astrofotografía. De esta manera el propio software puede conocer la forma en que nuestra montura astronómica trabaja y puede anticiparse a ciertas correcciones. Este histórico es especialmente útil para anticiparse a la corrección de las desviaciones producidas por el error periódico de nuestra montura.
Mediante la configuración de este parámetro le indicamos a PHD2 qué porcentaje de las correcciones queremos que se apliquen en base a mediciones reales del cielo y en base a histórico medido con anterioridad.
Si nos encontramos ante una noche con una alta estabilidad atmosférica puede ser recomendable trabajar con valores de histéresis relativamente altos, ya que el histórico de trabajo de nuestra montura será de gran ayuda para que PHD2 se anticipe a ciertas correcciones. No se recomienda pasar del 30% en este valor. Mientras que en noches con muy baja estabilidad atmosférica deberemos configurar valores de histéresis bajos o incluso dejar este valor a 0, ya que si confiamos en la histéresis para corregir nuestra montura PHD2 Guiding prestará menos atención a los valores reales del cielo y esto se traducirá en una peor calidad en el autoguiado.
MnMo:
Este es uno de los parámetros más importantes en la configuración del sistema de autoguiado y debemos comprender a la perfección su funcionamiento para obtener un buen resultado. De nada servirá configurar a la perfección el resto de parámetros si este lo tenemos mal configurado.
El MnMo indica, en píxeles, el desplazamiento mínimo que debe tener la estrella guía para que PHD2 mande un pulso de corrección. Un valor de 0,10 indica que la estrella deberá desplazarse 0,10 píxeles en AR o en Dec para que PHD2 mande un pulso de corrección. Si la estrella no se desplaza esta distancia, como mínimo, el sistema de autoguiado no actuará.
Una mala configuración, por ejemplo con valores de MnMo demasiado bajos, producirá un movimiento demasiado reactivo de la montura, produciendo correcciones constantemente. Mientras que valores demasiado altos de MnMo hará que PHD2 sub corrija.
Los valores de MnMo que vienen configurados por defecto suelen funcionar bien en la mayoría de los casos. No obstante podemos hacer un ajuste fino de estos valores prestando atención a estas indicaciones y comprobando que no tenemos sobre corrección ni sub corrección.
RA Mx y Dec Mx:
Estos 2 parámetros muestran la duración máxima del pulso de corrección para cada uno de los ejes en milisegundos. Estos parámetros están relacionados con la velocidad de trabajo de los motores de la montura, y no es recomendable tocarlos salvo que sepamos muy bien lo que estamos haciendo. Generalmente los valores que vienen por defecto funcionarán correctamente en la mayoría de los casos.
Tiempo de exposición:
Este parámetro lo encontramos en la parte inferior de la interfaz, y nos permite controlar el tiempo que nuestra cámara guía expondrá cada fotograma.
Sobre la exposición adecuada en autoguiado se ha hablado mucho. Podemos decir que un valor estándar que nos funcionará en la mayoría de los casos es una exposición comprendida entre los 2 y los 3 segundos. Estas exposiciones nos permitirán trabajar con buenos resultados en la mayoría de las situaciones.
Sin embargo la variación de este dato puede ser de utilidad en ciertas situaciones especiales. Por ejemplo, en el caso de que estemos fotografiando en una sesión con muy mala estabilidad atmosférica y mal seeing. En estos casos tendremos estrellas guía erráticas y con mucho movimiento. Exposiciones demasiado cortas producirán una sobre corrección en nuestra montura, ya que en realidad el sistema de autoguiado no estará corrigiendo las desviaciones de nuestra montura, sino el movimiento de las estrellas producido por la turbulencia atmosférica. En estos casos la aplicación de exposiciones más prolongadas, en el entorno de los 3 segundos, puede ayudar a estabilizar la calidad del autoguiado.
En otras situaciones con una alta estabilidad atmosférica la aplicación de exposiciones más cortas puede ser de ayuda. En este caso el movimiento de las estrellas será muy estable, y la aplicación de exposiciones entre 0,5 y 1 segundo pueden ayudarnos a conseguir mejores estadísticas de autoguiado.
Como has podido comprobar en este artículo, conocer en profundidad el funcionamiento de PHD2 Guiding puede ayudarnos, no solo a conocer el funcionamiento de nuestra montura y a detectar eventuales problemas mecánicos, sino también a conseguir una mayor precisión en el seguimiento de nuestra montura, lo que se traducirá en una mayor calidad en el autoguiado y por lo tanto también en nuestras astrofotografías. Si quieres profundizar en la configuración de tus sistema de autoguiado, te recomendamos que le eches un vistazo al siguiente episodio del podcast de Astroacademy en el que nuestro invitado, Fernando de la Torre, nos dio una clase práctica magistral sobre configuración de PHD2 Guiding.
¿Te gustaría ampliar esta información? Te invitamos a escucharnos en nuestro podcast: