Quiero aclarar, como muy bien dice en el prólogo de mi web, que estos artículos no están escritos por mi, son una recopilación de artículos que me parecen muy interesantes y los tengo expuestos a modo de manual de referencia, para mi y para todos los demás.
Artículo original. ASTRONOMO.ORG
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« del : Dom, 19-Ago-2012, UTC 16h.37m. »
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Para ésta imagen utilicé un tubo Vixen ED80 con cámara Canon EOS500D modificada para astrofotografía,
sobre una montura SW HEQ-5 Pro y un sistema de autoguiado compuesto por una cámara QHY5 y un tubo EZG60/230. Software de guiado PHD. Son 10 fotos de 600″ de exposición, calibradas y apiladas con DSS. |
Las monturas GOTO que la mayoría utilizamos a nivel de usuario, tras un riguroso alineado y puesta en estación, realizan un seguimiento motorizado de los objetos a una velocidad X, más que suficiente para observarlos visualmente pero no pueden garantizar por sí mismas la precisión necesaria para que las estrellas aparezcan tan redondas y puntuales en una fotografía. Una mínima imperfección de fabricación en un engranaje hace que en una revolución del mismo se produzca un efecto de vaivén conocido como PE o error periódico.
Muchas monturas modernas incluyen medios para corregir dicho PE (el PEC o corrección de error periódico) mediante la grabación de las correcciones que hagamos en un ciclo completo del engranaje, que posteriormente se reproducen automáticamente… pero aunque mejoran notablemente el seguimiento siguen sin ser lo suficiente precisas para la astrofotografía por muy buena que sea la puesta en estación.
La solución pasa por el sistema de autoguiado.
¿Que és un sistema de autoguiado?
Un sistema de autoguiado es y se compone de un tubo óptico paralelo al principal (o una guía fuera de eje), una cámara sencilla y una conexión entre éstos y la montura (normalmente a través de un PC). Éste equipo sigue con gran precisión una estrella elegida y envía correcciones a la montura si ésta se desvía dentro de un margen que hemos predefinido. De éste modo aumentamos en grandísima medida la precisión del seguimiento.
La resolución del equipo de autoguiado o el uso de técnicas de guiado «subpixel» permiten que éste registre una desviación y la corrija con margen suficiente para que ésta no repercuta o se vea reflejada en el equipo de fotografía principal.
¿Como funciona?
Antiguamente (y no hace tantos años…) se colocaba un tubo paralelo al principal con un ocular reticulado (con una cruz iluminada en el interior) con suficiente aumento, se centraba una estrella en la retícula, se iniciaba la foto con el equipo principal y durante lo que durase ésta foto había que estar con el ojo pegado al ocular del tubo paralelo y el mando de la montura en la mano para corregir cualquier desviación de dicha estrella. Requería mucha atención y paciencia, un método tedioso.
Posteriormente se sustituyó el ocular por una cámara y las correcciones se hicieron más comodamente mirando la pantalla del ordenador. Actualmente con las monturas robotizadas es un programa informático el que se encarga de seguir la estrella y enviar las correcciones a la montura, librándonos de todo el trabajo… y de nuestros posibles errores 
Un software realiza capturas con el equipo de guiado, elige una estrella e inicia el seguimiento de la misma calculando sus desplazamientos, y cuando es necesario envía un pulso a la montura para corregir su posición. Para ello es necesario configurar los movimientos, los pulsos de guiado, la duración de éstos, hacia donde mueven, cuanto mueven… todo automáticamente por el software.
El tubo de guiado
En su día se recomendaba que la focal del tubo de guiado fuese similar al tubo principal pero hoy en día con las técnicas de guiado con cálculos subpixel (se mide la variación de brillo en los pixels adyacentes y se calcula el centroide de la estrella con una precisión inferior a un pixel) ésto ya no es necesario y se están utilizando tubos de guiado de focales considerablemente cortas con un campo de visión más amplio, lo cual facilita localizar estrellas que sirvan de guía y se ve menos afectado por la variaciones del seeing.
Se ha popularizado mucho el uso de tubos tipo buscador como el EZG-60 (60/230) de la «solución de autoguiado Lunático» que da un resultado excelente hasta focales de 1300mm, o incluso la modificación de buscadores 8×50 con una sencilla pieza que cuesta 25€ para guiar focales de hasta un metro.
Para guiar focales mayores tal vez sea mejor un tubo como el Orion Short Tube 80/400, los SW 70/500 o algo superior. En equipos grandes con buena capacidad se suelen usar los ED80/600 para guiar, y de ahí en adelante cada uno sabrá… lo importante es calcular correctamente la resolución de ambos equipos (principal y guiado) y cofigurar el software de modo que las correcciones sean lo suficiente precisas para que no afecten al tren fotográfico principal.
Idealmente los tubos de guiado se montan sobre anillas colimables, esto es, unas anillas con tornillos de plástico o punta de teflón/goma que nos permiten desplazarlo unos grados, lo justo para facilitar la localización de una estrella que sirva de guía. No conviene desplazarse demasiado del campo fotografiado o podemos introducir errores como la rotación de campo.
El conjunto debe ser suficientemente sólido para no introducir flexiones que afecten al guiado, uno de los principales quebraderos de cabeza de éstos sistemas.
La cámara de guiado
Como cualquier cámara, mejor cuanto más sensible sea, con capacidad de hacer exposiciones de al menos varios segundos e idealmente que disponga de puerto de autoguiado ST-4 propio.
Cuanto mayor campo abarque (mayor tamaño del sensor), más facil será encontrar estrellas guía. Pero siendo un equipo paralelo en el que no prima la calidad, también hay que considerar el peso del conjunto y que sea o no a color es prácticamente indiferente si cumple un mínimo de sensibilidad.
La cámara de guiado por excelencia es la Starlight Express Lodestar , con un sensor pequeño pero de mucha sensibilidad, poco ruido y un tamaño ideal para usarla con guías fuera de eje u opticas adaptativas. Las más populares son las Luna QHY5 u Orion SS Autoguider por su relación calidad/precio, aunque en cielos algo contaminados puede convenir algo más sensible como la QHY6, para mí una de las mejores cámaras de guiado por precio/prestaciones.
Una sencilla webcam modificada como las SPC900 o Toucam cumplen perfectamente para iniciarse y salen por cuatro duros, aunque son más engorrosas de configurar y manejar (requieren dos USB sólo para ellas).
Algunas cámaras astrofotográficas de alta gama incorporan un segundo sensor junto al principal que sirve para el guiado. Utiliza la misma luz del tubo principal y puede verse perjudicado por el uso de filtros de banda estrecha.
Cámara de guiado autónoma
Existen en el mercado unas cámaras de guiado autónomas, que no necesitan ser operadas por un PC ya que incorporan su propia pantalla, alimentación, mando remoto y software de guiado. Modelos como el LVI Smartguider o los clónicos SW Synguider y Celestron NextGuide de los que no hay mucha información por su escaso éxito aunque buscando se puede encontrar alguna prueba (recientemente salió una en una conocida revista), permiten una configuración básica y los fabricantes las declaran efectivas con estrellas de hasta la 6ª magnitud. Requieren el uso de puerto ST-4.
Dirigidas a un sector muy concreto: Solo son teóricamente útiles para aquellos astrofotógrafos que quieren prescindir de llevar un portátil al monte y sólo utilizan cámaras DSLR con disparador remoto (una CCD requiere un PC). En observatorios fijos o cielos contaminados no ofrecen beneficio alguno; además sus limitadas prestaciones, el complejo manejo, el precio y que un portátil se hace casi imprescindible si queremos un buen control de todo hacen que no triunfen entre los aficionados.
Guiado fuera de eje
Otro método es utilizar una guía fuera de eje en lugar del tubo de guiado. La guía fuera de eje se coloca entre el tubo y la cámara principal, y mediante un pequeño prisma desvía parte de la luz del tubo principal a un ocular o cámara situado en el lateral.
Este sistema tiene sus ventajas en inconvenientes: Utiliza la focal del tubo principal y elimina elementos que introducen peso y flexiones, pero complica la localización de una estrella que sirva de guía por lo que no es útil en cielos contaminados u objetos poco poblados de estrellas brillantes. Además requiere una buena configuración del equipo en cuanto a accesorios, extensores, adaptadores ya que al ir intercalada en el tren óptico principal requiere un buen backfocus para asegurarnos que la cámara principal hace foco y no podremos ponerle filtros delante que limiten la localización de estrellas.
 Orion Deluxe off-axis guider |
 Starlight Xpress Ultra slimlineaxial guide accessory kit & filter Wheel |
Óptica adaptativa
A grandes rasgos, es un sistema de guiado que realiza múltiples mediciones de la estrella guía y mediante un espejo deformable o una lente móvil corrige la luz que llega al tren fotográfico en tiempo real, y de éste modo es capaz de corregir en gran medida incluso las alteraciones que pueda tener el seeing.
Un sistema caro y complejo de calibrar pero que mejora enormemente el poder de resolución del equipo.
¿Como se comunica el autoguiado con la montura?
Éste es uno de los principales temas que quería tratar.
Básicamente hay dos formas de que el sistema de guiado envíe las correcciones a la montura: Por puerto ST-4 o por conexión directa Montura-PC.
Montura->PC
Si tenemos la opción de conectar la montura al PC para gobernarla remotamente con un planetario (The Sky, Cartes du Ciel, Autostar, etc…) podremos aprovechar la conexión para enviar las órdenes de guiado con el software adecuado. Como la mayoría de monturas Goto actuales incluyen el cable de datos, creo que es la forma más económica de iniciarse, ya que éste método nos permite utilizar cualquier tipo de cámara para el guiado, no se requiere que disponga de puerto ST-4. Una sencilla webcam como la SPC900 o la Toucam ya son suficientes, mucho mejor si están modificadas para larga exposición. Quien disponga de cámaras específicas para planetaria sin puerto de guiado como las DMK/DBK puede perfectamente aprovecharlas de éste modo para hacer el autoguiado.
Hay quien dice que éste método es menos preciso ya que la señal de corrección debe seguir un camino más largo para llegar a la montura (PC-> Mando GOTO -> Montura), yo tengo mis dudas y en cualquier caso creo que es sobradamente efectivo y más para iniciarse. PD: Desde el EQMOD Project tratan el asunto y aseguran que no hay diferencia.
Muchos usuarios avanzados o con monturas fijas en observatorios suprimen el mando GOTO y utilizan una conexión directa PC->Montura mediante un aparato llamado EQ-Direct (válido para monturas HEQ-5, EQ-6, Sirius o Atlas), ésto les permite igualmente utilizar cámaras sin puerto ST-4 para autoguiado.
Voy a intentar representarlo:
Conectado al portátil tenemos, por un lado, la cámara principal (o no, si usamos un disparador remoto). Por otro lado, la cámara de guiado envía la señal que se utiliza para valorar el desplazamiento.
Finalmente, tenemos la conexión a la montura desde la que se controla y se envían las correcciones de guiado.
Puerto ST-4
La mayoría de monturas motorizadas vienen dotadas de un puerto de guiado llamado comúnmente ST-4 (en referencia al modelo de SBIG que lo popularizó).
Se trata sencillamente de un puerto con conector tipo RJ-12 (telefónico de 6 hilos) con 6 conexiones, 4 para las direcciones de movimiento de la montura (N-S-E-O), una libre y un neutro, aunque en ocasiones la libre puede tener alimentación (12v, conviene saberlo para no quemar nada ). Mediante una caja de relés externa podemos conmutar estas conexiones activando el movimiento de la montura a la velocidad de guiado prefijada (normalmente 0.5x sideral). Algunas monturas o softwares permiten variar ésta velocidad.
¿Cual es la utilidad de éste puerto? Las cámaras astronómicas modernas específicas para autoguiado y muchas otras llevan incorporada una de éstas cajas de relés con un puerto de salida ST-4, el cual se conecta directamente a la montura y le envía las correcciones necesarias. De éste modo no necesitamos establecer una conexión entre la montura y el PC. El software de autoguiado calcula la duración y el sentido de giro de cada pulso, lo envía a la cámara y de ésta sale al ST-4 de la montura, que realiza el movimiento.
Yo lo represento así:
Aparte de la cámara principal, solo tenemos la conexión de la cámara guía, que a su vez va conectada al ST-4 de la montura. Muchos menos cables por en medio, el ST-4 cumple con 1/2 metro de cable y no sale de la montura, tampoco tenemos que conectar la montura al PC ni utilizar complejos programas de control ni configuraciones de conexión.
Desde luego es la forma más rápida y sencilla de autoguiar 
A partir de aquí hay alternativas…
-Si tenemos ST-4 en la montura pero no en la cámara (porque usamos una SPC900, Meade DSI, DMK/DBK, etc…) y tampoco queremos/podemos conectar montura y PC por su «complejidad» (drivers, softwares de control, etc), podemos utilizar un artilugio externo llamado GPUSB. No es más que una caja de relés que conecta por USB al PC y por ST-4 a la montura, del mismo modo que lo hacen las cámaras que la llevan integrada.
La conexión de éste modo sería así:
Muy similar al autoguiado conectando montura a PC, pero con mayor facilidad de instalación y manejo al no requerir drivers especiales, instalaciones tediosas ni sofisticados programas de control de la montura.
-Algunos softwares como MaximDL permiten el autoguiado utilizando los relés (el puerto de guiado) de la cámara principal. Supongamos que tenemos una DBK para planetaria, y una QHY6 para guiar cuando fotografiamos con una DSLR. ¿Que pasa si un día se nos ocurre probar la capacidad de la QHY6 en fotografía de CP, o con filtros de banda estrecha? Pues sencillo, usamos la DBK para las capturas de guiado pero al software le decimos que utilice el puerto de guiado de la QHY6, aunque esté siendo usada como cámara principal
¿Que problemas voy a encontrar cuando empiece mis sesiones con autoguiado?
Hacer fotografía con autoguiado requiere ser bastante pero que muy mucho más 
meticuloso con todo en general. Desde el montaje y equilibrado, al enfoque o al encuadre. No será la primera vez que tras todo el proceso uno se da cuenta de que no ha equilibrado el conjunto, o no ha enfocado la cámara principal cuando ya está guiando, o no ha encuadrado bien… en fin, no está de más hacerse una lista 
El montaje conlleva hacerlo por partida doble, y con muchas más conexiones, lo cual nos llevará bastante más tiempo que el montaje habitual para visual.
Equilibrado, enfoque por duplicado, calibrado del sistema, encuadre… es tiempo que vuela sin darte cuenta, no está de más practicar en casa si la idea es hacerlo por primera vez en el monte. Lo normal es que algo falle, y eso frustra (por no decir jode). Desde casa no hace falta ponerse a tirar fotos, sólo montarlo todo y probar que guía con una estrella brillante.
Conviene hacer la mejor puesta en estación que sepamos hacer. No valen medias tintas, y si a base de repetirlo en cada montaje nos acostumbramos a hacer una alineación mediante deriva y lo interiorizamos bien, nos ahorraremos problemas posteriores. Una mala puesta en estación nos dará problemas de derivas en Declinación o rotación de campo.
Si tenemos un buen equipo y usamos focales cortas o medias normalmente bastará con una buena alineación con el buscador polar de la montura, pero hay que hacerlo bien.
Los errores en Ascensión Recta vienen de la montura: Error periódico, que se subsana en lo posible con un buen engrase y ajuste de la montura. La mayoría de monturas ecuatoriales GOTO comerciales (SW HEQ5, NEQ6, Orión Atlas, Sirius, Celestron CGEM o ASGT…) están dentro de un margen tolerable y su error PE será asumido por el sistema de autoguiado.
A la hora de contrapesar el equipo, hay que hacerlo con todo lo fotográfico montado. Un mal contrapesado introduce errores a la mínima. Conviene esmerarse en DEC, pues éste eje no debería introducir correcciones si la puesta en estación es buena.
En Ascensión Recta se dice que viene bien dejar el peso un poco viciado hacia el lado que haga tirar el motor, de éste modo las correcciones suelen ser siempre hacia el mismo lado y solventamos el posible (probable) backlash (holgura en el eje) que tengamos : Si apuntamos a un objeto al Este es mejor que ceda un poco hacia las pesas para que los motores tengan que estirar en lugar de ir frenando, si apuntamos al oeste al revés, mejor cargar más peso en el lado del equipo. Lo comento por ampliar la información de éste mensaje, pero mi recomendación es dejarlo bien equilibrado sin más… así, si hacemos un cambio de meridiano a media sesión no tenemos que reequilibrar ni preocuparnos de nada más; si tenemos problemas, que no vengan por ahí.
Creo que ya he dicho que uno de los principales problemas a los que nos enfrentamos son las flexiones. Todo va como la seda, gráfica de guiado plana, no hay aire, no hay nubes… pero las fotos aparecen con una pequeña deriva, las estrellas ahuevadas 
. Lo más normal es que sea un problema de flexiones. Hay que comprobar que los tornillos de colimación del tubo guía estén bien apretados, la conexión de la cámara al tubo guía si no es roscada, el enfocador frenado, el soporte del equipo de guiado al principal también, los frenos de la montura… TODO bien sujeto.
A la hora de planificar y «construir» vuestro equipo, evitad aquello que pueda introducir flexiones. La solución de Lunático incluye un trapecio extensor que debería acabar en el fondo del cajón más recóndito de nuestra casa. ¡A la hoguera con él!
Con un poco de práctica se puede alinear el goto con la propia cámara. Con CCD de sensor pequeño es más complejo, pero con una DSLR se puede hacer incluso con el propio visor de la cámara
Si hay dificultades se puede quitar la cámara y meter un ocular, pero es un engorro con todo conectado. El contrapesado hay que mantenerlo para la cámara (para alinear no nos afectará que esté un poco descompensada).
Aprovechamos la última estrella para alinear y enfocar el tubo de guiado, ¡mejor hacerlo ahora que apuntando a un objeto difuso!
Dirigimos el GOTO a una estrella brillante cercana al objeto que queremos fotografiar y alineamos con precisión (realineamos), y es el momento de afinar todo lo posible el enfoque. Vamos al objeto y hacemos unas pruebas para encuadrarlo a gusto. Hecho ésto pasamos al equipo de guiado: Tiramos una foto y buscamos una estrella con suficiente perfil, ni demasiado brillante ni muy puntual. Hay quien dice que puede venir bien desenfocar un poco el tubo guía para darle algo de perfil a la estrella y mejorar el guiado… es cuestión de probar 
Con los tornillos de colimación de las anillas del tubo guía centramos un poco la estrella guía, apretamos todo bien (flexiones 
), iniciamos el proceso de calibrado… y cuando termine ¡A guiar! 
Una vez esté guiando no podemos mover la montura para nada. Bueno, lo que puede ocurrir es que pierda la estrella guía y salten las alarmas 
, y si cambiamos de objeto debemos parar el guiado o la montura hará extraños y perderemos la alineación. Si nos movemos por la misma zona no es necesario recalibrar el guiado, si nos vamos de una punta del cielo a otra habrá que repetirlo. Como es algo sencillo y rápido, mejor repetirlo siempre 
A partir de aquí creo que el tema se desvía… me gustaría comentaros el proceso que yo sigo al afrontar una sesión de astrofoto, y como funciona PHD u otro software de guiado similar, pero eso da para otro hilo! Creo que aprovecharé el post reservado para ello
Espero que esto os sea útil a los que empezáis con el asunto, que os deje las cosas algo más claras… y por supuesto, si hay errores, consideraciones o algo que aportar al hilo os lo agradeceremos todos!
Por mi parte, si habéis leído hasta aquí ya me doy por satisfecho 
Saludos!
La mayoría de imagenes usadas en éste mensaje son buscadas por google. Las que no son puramente comerciales o puedan tener un interés personal están enlazadas al lugar de proveniencia clicando sobre ellas.
subtemas del hilo
Qué es y como funciona el autoguiado para astrofotografía.
¿elegir guiar con puerto ST-4 o con PC cable directo PC-montura (ej.: EQDIR )?
ver también
Opciones para autoguiado ( autoguiar , autoguía )
resolución » / pixel imágenes CCD según objetivo de estudio , elección chip
Astrofotografía de larga exposición. Autoguía. Técnicas, monturas …
http://www.astronomo.org/foro/index.php?topic=15024.msg153878#msg153878
re.: Buscando el Refractor perfecto!!!!
Astrofotografía de larga exposición. Autoguía. Técnicas, monturas …
Guiar a la inversa. ( Astrofoto con el guiador, guiado con el tubo principal )