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  • Tipos de Sensores, y sus características

    Tipos de sensores y sus variantes

     

    En líneas generales podemos decir que hay 2 tipos de sensores, CMOS, que podemos encontrar en teléfonos, tablets, y en la mayoría de las cámaras reflex, y CCD en cámaras de uso específico como medicina, astronomía, etc.  Conceptualmente son lo mismo, ambos convierten la luz en electrones o cargas eléctricas, pero son dos arquitecturas distintas. 

     

    Hay todo un debate sobre que sensor es mejor, la tecnología CMOS avanzo muchísimo y en algunos aspectos es inclusive superior a la CCD. Vale aclarar que comparar un CCD con un CMOS es a la larga comparar peras con manzanas, ambas son frutas pero no son iguales.

    Con el advenimiento de las cámaras que permiten tomar tanto fotos como videos, las CMOS dominan el mercado de productos como DSLR, teléfonos celulares, camcorders, y aplicaciones especificas como cámaras de seguridad. 

     

    CCD

    El nombre CCD corresponde a las siglas de Charge Coupled Device (dispositivo de carga acoplada). Es una tecnología inventada por AT&T Bell Labs en el año 1969. En este diseño la electronica para leer la información registrada esta fuera del sensor.

     

    Ventajas

    • La imagen es mas uniforme y de mayor calidad
    • Tienen un rango dinámico mayor (mas adelante hablamos sobre rango dinámico)

     

    Desventajas

    • La lectura de todo el sensor es mas lenta
    • Son mas caros de fabricar
    • Consumen mas energía
    • Dependiendo del diseño, pueden tener "blooming". Al saturarse un pixel la información chorrea al siguiente generando un efecto como la siguiente imagen. Si el sensor cuenta con las

    compuertas anti-blooming (ABG o anti blooming gate) este efecto no aparece, pero la cámara es menos sensible.



    blooming.jpg

    efecto de blooming

     

     

    CMOS

    Su nombre son las siglas de complementary metal oxide semiconductor (semiconductor de óxido metálico complementario). Inventado por Westinghouse Molecular Electronics en el año 1968. En este caso, la electrónica para la lectura, conversión y multiplicación de señal esta integrada en el sensor, haciéndolo mas compacto pero menos sensible.

     

    Ventajas

     

    • Lectura simultánea de mayor número de pixeles. La lectura de todo el sensor es muy rápida, si tu cámara graba video 1080p y en alta velocidad, es altamente probable que sea un CMOS.
    • El costo de los CMOS es menor
    • Consumo eléctrico muy inferior

     

    Desventajas

     

    • La imagen no es tan uniforme, como cada pixel tiene un amplificador, estos no son uniformes en todo el chip, generando una desigualdad de señal considerada ruido.
    • Elevado ruido de patron fijo (fixed pattern noise)
    • Baja sensibilidad a ultravioleta e infrarrojo.
    • Menor superficie receptora de la luz por píxel

    • Tienen efectos de obturador (rolling shutter efect) o efecto "gelatina" donde la imagen se tuerce. Un ejemplo claro es esta imagen tomada con un celular desde un auto en movimiento, donde cada pixel del sensor no se registra en el mismo momento, y la baranda de la imagen se ven torcidas.

      shutter_cmos.png 

     

     

     

    Hay avances tecnológicos en ambos tipos de sensores. Por le lado de los CMOS se esta logrando una mayor uniformidad y calidad de imagen, y por el lado de las CCD un menor consumo. 

     

    Es el caso de las ICCD, y EMCCD en el caso de CCD, o los CMOS BSI (back side illuminated) que estan llegando al mercado.

     

    Enlaces

    https://es.wikipedia.org/wiki/Sensor_BSI

    http://www.andor.com/learning-academy/ccd,-emccd-and-iccd-comparisons-difference-between-the-sensors

     

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  • ¿Qué es la Astrofotografía?

    La astrofotografía es una mezcla entre la fotografía y la astronomía amateur que consiste en la captación fotográfica de las imágenes de los cuerpos celestes. El empleo de la fotografía en la astronomía de cielo profundo supone una serie de ventajas respecto a la observación directa, por cuanto que la emulsión fotográfica, expuesta por un tiempo suficientemente largo, viene impresionada también de radiaciones visibles de intensidad demasiado débil para poder ser percibidas por el ojo humano, incluso con la ayuda de potentes telescopios.

    Además el uso de emulsiones particularmente sensibilizadas permite el estudio de los cuerpos celestes que emiten radiaciones comprendidas en zonas del espectro luminosos a las cuales el ojo humano no es sensible. A menudo son usados también sistemas digitales, basados sobre CCD o CMOS, enfriados a bajísimas temperaturas para disminuir el ruido electrónico. Gracias al uso de filtros interferenciales, es también posible obtener fotografías sólo a la luz de algunas líneas espectrales, obteniendo por consiguiente informaciones sobre la composición de su fuente de luz.

    Para la práctica de la astrofotografía, pueden emplearse cámaras digitales compactas de calidad y costo accesible, cuyas calidad de ópticas y opciones de configuración en los tiempos de exposición, sensibilidad, abertura y foco, permitan la obtención de imágenes más que aceptables.

    Cámara digital reflex montada a trípode ecuatorial con seguimiento simple.

    Para fotografiar objetos del cielo profundo es recomendable el uso de cámaras réflex, por su amplia gama de opciones de exposición, focal, sensibilidad del sensor, etc. Las cámaras DSLR (Digital Single Lens Reflex) permiten adaptar el cuerpo a telescopios, logrando así tomas con más y mejores detalles.

  • ¿Cómo elegir un telescopio?

     

    Los telescopios vienen en muchas formas y tamaños, y cada tipo tiene sus propias fortalezas y debilidades. El primer paso para decidir qué telescopio comprar es saber para qué lo desea utilizar. Estas son las formas de usar un telescopio:

     

    Astronomía visual: el proceso de mirar a través de un ocular conectado a un telescopio para ver objetos distantes.
    Astrofotografía: la práctica de usar una cámara conectada a un telescopio o lente para fotografiar objetos en el espacio exterior.
    Ambos: si desea utilizar un telescopio tanto para imágenes como para imágenes, ¡también está bien!

     

    Solo sepa que los telescopios que pueden hacer ambas cosas bien generalmente cuestan más.
    Para la astronomía visual, especialmente los telescopios para principiantes, la mayoría de los telescopios ya vienen como un paquete completo. Eso significa que el telescopio estará listo para usar e incluye el telescopio, la montura y cualquier otra cosa que necesite para comenzar, como oculares y otros accesorios. Para hacer astrofotografía que no sea con un teléfono inteligente, los componentes generalmente se venden por separado para permitir un enfoque más personalizado. Esto significa que si está interesado en obtener imágenes más allá de solo con un teléfono inteligente, generalmente deberá comprar el telescopio, la montura y la cámara por separado.

     

    El segundo paso para decidir qué telescopio comprar es tener una idea de lo que principalmente desea observar o fotografiar. Si puede reducirlo entre uno u otro, hará que su decisión sea mucho más fácil. Por supuesto, un telescopio se puede usar para otros fines, como la visualización terrestre (durante el día), pero es importante decidir primero cómo lo usará por la noche:

     

    Objetos planetarios / del sistema solar: esto incluye los planetas, la Luna y el Sol.
    Objetos del cielo profundo: esto incluye galaxias, nebulosas, cúmulos de estrellas y cualquier otra cosa más allá de nuestro sistema solar.0

     

    Tanto espacio profundo como Planetaria: hay un grupo selecto de telescopios que son excelentes tanto para cielo profundo como planetario, especialmente para astrofotografía, pero generalmente cuestan más.
    El tercer y último paso para decidir qué telescopio comprar es incorporar su presupuesto, qué tan portátil es la configuración que desea y su nivel de habilidad en su decisión. 

     

    Recomendamos leer ¿Cómo elegir un telescopio?

     

    Introducción a las monturas de telescopios

    Aunque la mayoría de los telescopios para principiantes ya vienen con algún tipo de montura incluida, comprar una montura por separado puede abrir muchas puertas para más posibilidades de observación o imágenes. Para los observadores visuales, un montaje de altitud-azimut es el camino a seguir. Para los astrofotógrafos que realizan imágenes de cielo profundo, una montura ecuatorial producirá los mejores resultados. Las monturas híbridas combinan lo mejor de ambos mundos a un precio más alto, y los rastreadores de estrellas son como mini monturas ecuatoriales para el creador de imágenes que viaja o para el principiante.

     

    Para astrofotografía, especialmente para imágenes de cielo profundo, la montura es posiblemente el componente más importante de cualquier configuración. Sí, lo has leído bien, ¡incluso más importante que el telescopio o la cámara! La razón de esto es que es solo la montura la que determina la precisión con la que su cámara y telescopio pueden rastrear el cielo y, por lo tanto, cuánto tiempo puede exponer sin experimentar rastros de estrellas. Recoger la mayor cantidad de luz posible es fundamental en la astrofotografía de cielo profundo, y sin una montura ecuatorial de calidad, estará limitado en la cantidad de luz que puede recolectar en cada exposición. Por esta razón, además de la cámara y el telescopio, recomendamos gastar alrededor de la mitad de su presupuesto total en la montura para obtener imágenes de cielo profundo.

     

    Otra consideración importante para la obtención de imágenes de cielo profundo con una montura ecuatorial es la capacidad de carga útil. La capacidad de carga útil, que es la cantidad de peso que puede soportar la montura (excluidos los contrapesos), es la especificación más importante para cualquier montura ecuatorial. 

     

    Para los observadores visuales que tienen un telescopio pero no una montura, las monturas independientes de altitud-azimut son una excelente opción. Muchos de estos vienen con la misma capacidad computarizada que tienen la mayoría de las monturas ecuatoriales. Después de un proceso de alineación simple, esta capacidad de acceso computarizado permite que la montura no solo encuentre y apunte a los objetos automáticamente, sino que los rastree y los mantenga centrados a través del ocular. Para los observadores binoculares, un trípode con un cabezal de altitud-azimut hace que la experiencia sea simple y agradable, y los montajes estilo paralelogramo mejoran esto al permitir ángulos de visión aún más cómodos.

    Ya sea que solo esté esperando agregar la capacidad de seguimiento y acceso a su telescopio visual existente o si tiene la mira puesta en fotografiar galaxias y nebulosas débiles, ofrecemos una amplia variedad de soportes para cualquier necesidad. 

     

    Ver todas las monturas

     

    Introducción a las cámaras para astronomía

    Como ocurre con la mayoría de los equipos de astronomía, no existe una cámara de "talla única" que sea la mejor en todo. Si espera obtener imágenes de objetos del espacio profundo, una cámara de astronomía refrigerada es el camino a seguir. Si espera obtener imágenes de los planetas, la luna, el sol u otros objetos del sistema solar, una cámara de alta velocidad de fotogramas hará maravillas por usted. Comprender la diferencia entre estos diferentes tipos de cámaras y sus especificaciones lo ayudará a decidir cuál es su próxima cámara para astronomía.

     

    Para obtener imágenes de cielo profundo, se trata de maximizar la cantidad de luz que puede recolectar y lo limpia que es la imagen. Cuando se toman imágenes de objetos del cielo profundo, es mejor utilizar una cámara refrigerada, que puede evitar el ruido durante exposiciones prolongadas. Las cámaras con mayor eficiencia cuántica, tamaños de píxeles más grandes, mayor capacidad de pozo completo (full well) y menor ruido de lectura, entre otras especificaciones, producirán imágenes más limpias. Haga clic aquí para ver nuestras recomendaciones sobre las mejores cámaras de imágenes de cielo profundo para principiantes.

     

    Para las imágenes planetarias, se trata de maximizar la cantidad de detalles en los planetas y otros objetos del sistema solar, que generalmente son increíblemente pequeños. Los planetas son tan pequeños que no solo requieren un telescopio de larga distancia focal, sino que las turbulencias en la atmósfera pueden tener un gran efecto en el nivel de detalle de la imagen. Para imágenes planetarias, un sensor pequeño y una cámara de alta velocidad de fotogramas es su mejor amigo. Haga clic aquí para ver nuestras recomendaciones sobre las mejores cámaras planetarias, lunares y solares.

     

     

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