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Astronomía con ccd


Partes: 1, 2

    1. El
      C.C.D.

    Las imágenes
    son ya esenciales en todos los trabajos astronómicos de
    investigación: baste recordar que muchos
    fenómenos no hubiesen sido descubiertos sin la fotografía
    por ser una técnica capaz de acumular luz +
    tiempo; entre los mismos se puede citar la estructura de
    las galaxias espirales, la presencia de millones de nuevas
    galaxias, las supernovas en galaxias distantes o las nebulosas
    más tenues, todos ellos objetos tan débiles que son
    invisibles a simple vista en los mayores telescopios sin ayuda
    fotográfica. Cuando los objetos a estudiar son tan
    débiles que la fotografía no puede casi captarlos
    -como los quásares más distantes o los arcos
    gravitatorios- se recurre a la microelectrónica: se ha
    comenzado a emplear en todas partes el chip CCD. El detector de
    imagen CCD fue
    desarrollado en 1970 por los investigadores norteamericanos Boyle
    y Smith de los Laboratorios Bell, en principio sin ninguna
    utilidad
    astronómica, y aplicado a la Astronomía en 1976.

    Con el correr del tiempo la
    técnica fotográfica se está quedando
    obsoleta; ¿por qué?: sencillamente porque la
    electrónica está ofreciendo un
    montón de ventajas sobre la fotografía
    convencional,
    algunas de las cuales son:

    las imágenes son analizables por medios
    digitales (ordenadores).

    un almacenamiento masivo de imágenes en
    un volumen
    mínimo (discos magnéticos,
    magneto-ópticos y ópticos en un futuro
    próximo), lo que no ocurre con los frágiles
    archivos en
    placas de vidrio
    de los centros profesionales clásicos.

    es capaz de obtener imágenes retocadas,
    mejoradas, coloreadas artificialmente, etc… proceso
    que cuesta bastante trabajo
    en la fotografía clásica.

    es fácil la transmisión de imágenes
    a larga distancia por medio de Internet, el correo
    electrónico,
    las líneas telefónicas y otros similares.

    la suma de varias imágenes en una (adición
    electrónica) posibilita efectuar exposiciones
    "virtuales" de varias horas: así en enero de 1994 un
    grupo de
    9 tomas de 25 minutos cada una (exposición virtual de 3,75 horas)
    permitió la captura del cometa Halley, con un brillo
    de 26ª magnitud, cuando estaba más allá
    de los 2.800 millones de kilómetros.

    ¿Cómo se efectúa el paso de imagen
    fotográfica (contenido analógico) a imagen
    digital
    (contenido digital)?, el proceso es bien sencillo y lo represento
    en este ejemplo simplificado: dada una imagen fotográfica
    ya revelada y con una alta resolución (una buena
    fotografía) por medio de un detector se lee punto a punto
    y línea a línea toda la imagen; esto puede lograrse
    por medio de una cadena de sensores
    (fotodetectores) que convierten cada nivel de brillo de la imagen
    original (variaciones analógicas) en un impulso
    eléctrico proporcional al brillo de cada punto (valores
    digitales). Estos impulsos van a almacenarse en diferentes
    posiciones de memoria que
    registran su valor y
    posición, según dos ejes ortogonales x e y; cuando
    el detector ha barrido completamente la imagen (con una
    resolución que depende del número de detectores
    capaces de leer la imagen en cada línea) tenemos un
    registro
    digital de la misma: un conjunto ordenado de valores
    numéricos que corresponden a la posición y
    brillo de cada uno de los puntos leídos en la
    imagen analógica. Así en un detector capaz de leer
    sólo 10 puntos por línea la resolución de la
    imagen digitalizada será la mitad de otro detector capaz
    de leer 20 puntos por línea; de la misma forma si el
    detector es capaz de leer 100 puntos por cada línea de
    barrido la resolución sería 10 veces superior a la
    del primer detector y sólo 5 que la del segundo. Un buen
    ejemplo de digitalizador simple lo encontramos en el caso de un
    telefax: por la entrada (indicada en la parte izquierda
    del esquema) se introduce el material gráfico a reproducir
    que puede ser texto,
    fotografías, diagramas o
    cualquier imagen que refleje la luz. Un
    dispositivo mecánico adecuado toma y arrastra de manera
    homogénea el material a reproducir, de modo que pasa de
    forma adecuada bajo la cadena de fotodetectores; éstos
    leen línea a línea (cada una formada por un
    número determinado y fijo de puntos) el brillo de la
    imagen, transformando en impulsos eléctricos de valor
    variable (según el brillo de cada punto) cada zona
    fotográfica. Si la lectura ha
    sido homogénea en el arrastre (algo siempre deseable) al
    final el detector emite información digital en varias salidas:

    la rotulada como S1 refleja la posición mecánica de cada zona de la
    fotografía original; servirá para colocar -al
    reconstruir la imagen- en el lugar exacto el valor de cada
    punto y de cada línea según estos dos ejes:
    el del arrastre (x) y la posición en cada
    línea (y).

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