REDUCCIÓN de CONTAMINACIÓN LUMÍNICA
EN LAS TOMAS DE ASTROFOTOGRAFÍA

-- Adquirido por su interés, de una traducción del método de Jerry Lodriguss --
 

INDICE

 

CONTAMINACIÓN LUMÍNICA método Randy M Russell para obtener la "Magnitud límite"

COMO SACAR LA CONTAMINACIÓN LUMÍNICA operativa con el método Jerry Lodriguss

APORTE con el filtro "pasa altos"

MEDIR LA CALIDAD DEL "FONDO DE CIELO" Y SU MAGNITUD LÍMITE OBSERVABLE

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La Contaminación lumínica en las ciudades (ver p.e.: foto del gran Bilbao) estropea aparentemente, cantidad de imágenes captadas del Cielo profundo, tanto visualmente como con sistemas fotográficos químicos clásicos o los avanzados digitales más modernos, llegando a desanimar incluso su observación.

 

Como muy interesante, ver imagen del "Gran Apagón - 28/04/2025" en la península Ibérica, se puede ver, que quedó sin contaminación lumínica, fué impresionante... años hacía que no se veia el cielo, de ese modo.

Cómo verificar el grado de Contaminación Lumínica...

Un método simple, consiste en utilizar el programa de GLOBE at Night 2010 y el creado por Randy M. Russell con imágenes de Orión de Dennis Ward, en UCAR. que permite comparando las estrellas que puedes ver, o mejor contar en un campo concreto, con el mismo campo del programa, obteniéndose la "magnitud visible..."

Aquí se presenta un método ORIGINAL de Jerrry Lodriguss, informático muy relacionado directamente con Photoshop con el que la paliaremos en gran medida, dando resultados en algunos casos excelentes, si lo combinamos con los ajustes de niveles y una cierta dedicación artística.

Como vemos, la imagen "ORIGINAL" (fig.01) presenta una gran zona típicamente amarilleada y clásica, causada por la Contaminación lumínica de la ciudad y agravada en parte por unas ligeras brumas bajas

OPERATIVA

Presentándolo paso a paso, con las imágenes obtenidas personalmente, con el fin de que sirva de orientación, para quien desee efectuarlo:

Lo primero que debemos hacer es duplicar la imagen "ORIGINAL"

 

Sobre la (fig.1) que será la ORIGINAL y con el Photoshop, efectuamos dos copias y nombrándolas "ORIGINAL_copia" (fig.2) y "MASCARA" (fig.3), con la opción:  Imagen > Duplicar

Ahora, seleccionada la imagen "MASCARA"

 

Sobre la imagen (fig.03), usamos el filtro para "Desplazamiento de paso Mínimo", en:

Filtro > Otros > Mínimo, y le damos un valor de radio 2 píxeles. (fig.04)

A continuación seleccionamos herramienta "Tampón de Clonar (S)",

Con la que eliminaremos los rastros de las estrellas, que aún se pueden distinguir, o del cuerpo fotografiado, pegando encima de él los colores del fondo adyacente en cada punto, procurando dejar los bordes de las zonas clonadas lo más suaves posible. (el color obtenido, puede ser cualquiera)

Aplicando el "Tampón de clonar (S)":

Seleccionar con el Mouse un punto, p.e. arriba izquierda > mantener pulsado Alt > aparece un (+) > situamos el Mouse cercano y aparece el círculo de clonado (o) > seleccionar diámetro > proceder varias veces, efectuando un barrido total de la imagen hasta terminar el clonado, que en este caso será un enmascarado total, anulando totalmente los detalles de la imagen original

. (+) indica el inicio del sector de la imagen a clonar y (o) reproduce la imagen al desplazar el Mouse
 

Ahora aplicaremos el "Desenfoque Gaussiano":

Filtro > Desenfocar > Desenfoque Gaussiano. (fig.05) 

El valor del radio será de como mínimo de 5 píxeles, aunque puede alcanzar valores de hasta unos 40 pixeles.
 

Tendremos que ir probando, qué valor da mejor resultado repitiendo los pasos que nos quedan por delante. En nuestra imagen he aplicado un valor de 30 píxeles.

Ahora fusionaremos el resultado de nuestro trabajo,

con la imagen "ORIGINAL.copia".

Teniendo seleccionada la "ORIGINAL_copia" (fig.02) , iremos a la opción "Aplicar imagen" y elegiremos como imagen de origen nuestra copia "MASCARA" (fig.05) obtenidas tras aplicar el desenfoque Gaussiano y todos los procesos previos indicados.

Imagen > "Aplicar Imagen" > Seleccionar MASCARA (fig.05) > activando "Capa Fondo" y "Canal RGB" > "Fusiones" > en "Diferencia" o "Restar" según programas) > "Opacidad" que dejaremos al 100% .

Y conseguiremos una imagen como la de (fig.06)

Adjunto a título puramente orientativo para quien desee seguir el procedimiento, las diversas imágenes obtenidas en cada uno de los cinco pasos, hasta conseguir la FINAL (ORIGINAL_copia tras "Aplicar Imagen") (fig.06),

Como vemos, hemos eliminado bastante la zona amarillenta, producida por la contaminación lumínica, que resulta bastante interesante, al comparándola con la imagen "MASCARA" (fig.03), empezando a visionarse ya..., el cielo deseado.

Ahora sin embargo puede que el borde de la montaña haya quedado demasiado resaltado, o incluso un remanente de la contaminación lumínica, por lo que será interesante guardar esta imagen (fig.06) y repetir con ella ahora, todo el proceso:

Filtro Mínimo, Clonado, Desenfoque Gaussiano utilizando ahora un valor de radio de sólo 2 pixeles (antes fue de 30 píxeles), hasta conseguir la imagen (fig.07)

Vamos bien 

El borde de la montaña se ha hecho casi imperceptible y la imagen (fig.07) está ya mucho mejor que al principio (fig.06).

Sin embargo para la imagen FINAL (fig.08), debemos explotar nuestros recursos con el Photoshop aplicando algunos pequeños ajustes de contraste, incrementándolo algo, ajustando el nivel de negro y un poco de nuestra intuición artística.

Evidentemente, no se pueden anotar valores referenciales, porque cada imagen, presenta valores de retoque diferentes.

El toque final 

Que es muy personal dependiendo de la imagen obtenida, que compararemos con la imagen "ORIGINAL" (fig.01) y por eso la hemos conservado y actuado sobre la ORIGINAL_copia), se lo damos seleccionando Curvas y potenciando algo el valor del azul, para que el fondo negro se convierta en un estético color azul muy intenso y ya obtenida sin la desalentadora Contaminación Lumínica, imagen "FINAL" (fig.08) 

__________

Mi aporte al método, aplicando el filtro "PASA ALTOS"

 
Una vez conseguida la imagen "FINAL" (fig.08) con este sencillo método, aplicar el filtro "Pasa altos" y otros de Photoshop 07, del modo:

Imagen "FINAL" (fig.08) > duplicar dos veces > sobre la segunda aplicar > Filtro > Otros > "Pasa Altos" con radio 4 píxeles > OK

Sobre la duplicada 1ª > Imagen > Aplicar imagen > Seleccionar Duplicada 2ª > "Subexponer color" al 50% > Guardar como "FINAL copia,jpg" (fig.09)

Por su interés y para eliminar ruido, sobre la "FINAL copia,jpg" > Duplicar como copia > en ella aplicar Filtros > Desenfocar Gaussiano > Guardar como copia > volver a la anterior y en Imagen > Aplicar imagen > seleccionar la copia > Restar > Guardar

Que consigue, a mi criterio naturalmente, una imagen mejor procesada,... consiguiendo eliminar ciertos restos de ruido y entre otras, mejorando la puntualidad de las estrellas, verla en:  (fig.09)

Lo que nos esperanza, en cierto modo..., ante la posibilidad de captaciones del cielo profundo desde núcleos urbanos muy polucionados, ya que la información captada por la cámara digital, o incluso emulsión química, si existe..., pero está enmascarada por la contaminación lumínica.

Seguro que con algo de práctica, cada uno que utilice este método sencillo, incluso conseguirá resultados mejores y quedaría agradecido si me envían, vía E-mail sus dos imágenes antes y después, tras efectuar todos los pasos desde original (fig.01) hasta la final (fig.09) y naturalmente las situaré con indicación de su Autor.
__________

Como referentes de interés, ver:

FILTROS
DECLARACIÓN 

EN DEFENSA DEL CIELO NOCTURNO Y EL DERECHO A OBSERVAR LAS ESTRELLAS - La Palma, 20 de abril de 2007 -

POLUCIÓN EÓLICA, otro tipo de polución, que está apareciendo por nuestras montañas y para solucionarla en principio..., situar los aerogeneradores eólicos actuales sobre las montañas, en el "Mar Adentro" (OFF-SHORE).

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• CÓMO MEDIR LA CALIDAD DEL "FONDO DE CIELO"

  Y SU MAGNITUD LÍMITE OBSERVABLE

  SQM-L Sky Quality Meter

  Pulsar para ampliar

Es decir, que cuanto menor sea la contaminación lumínica..., más negro será el cielo y con ello mejor podremos fotografiar y grabar los diferentes objetos..., alcanzando mayores distancias y magnitudes ( mv ).

Recomiendo la adquisición de un SQM-L (Sky Quality Meter), cuya finalidad es detectar la calidad del "fondo de cielo" por tanto permite conocer la magnitud visual ( mv ), en ese momento, medida en seg.arc² ( "arc² ), lo que nos permitirá aportarlo en nuestra TABLA_01, para conseguir la mejor configuración del equipamiento.   

No obstante recordemos, la magnitud máxima (mv) que se puede captar con nuestro telescopio, depende del diámetro Ø de su objetivo y aunque con cámaras CCD y software adecuados, se pueden alcanzar niveles de visibilidad muy elevados, los límites del propio telescopio son importantes.

* Red española de estudios sobre la contaminación lumínica  REECL

Magnitud visual máxima ( mv ) = 7,5 + 5 x log ( Ø _{en mm} )

Magnitud máxima ( mv ) que permitirá captar el diámetro ( Ø ) de nuestro telescopio:

Ejemplo con Ø         150 mm (06'') = 13,40  "arc²  de mv

               203 mm (08'') = 14,00 "arc²  de mv

               279 mm (11'') = 14,72 "arc²  de mv 

               355 mm (14'') = 15,25 "arc²  de mv 

               406 mm (16'') = 15,54 "arc²  de mv

               508 mm (20'') = 16,00 "arc²  de mv

Además nos medirá la temperatura del lugar en ºC, siendo su coste en el 2017 y distribuidores, de ± 149,00 €

Aparte de la medición de la claridad del firmamento para la observación astronómica, el SQM tiene muchas más aplicaciones.  Por ejemplo, para seguir el desarrollo de la contaminación lúminica en un lugar con el paso del tiempo.

Recomendación tantas veces indicada..., que deberíamos proponer a los ayuntamientos, sobre las luminarias situadas en nuestros núcleos urbanos, causante de la mayoría del efecto "contaminación lumínica"

* NOTA IMPORTANTE, al observar directamente con el ocular del telescopio, obtendremos la magnitud visual (mv), pero si observamos mediante una CCD en lugar del ocular, más el software adecuado, las posibilidades aumentan notablemente, en cuanto a lo visible del fondo de cielo, mediante la fórmula:

Magnitud "visual" máxima con CCD = 7,5 + 5 x log ( DF_{en mm} / Ø de la CCD _{en mm} )

EJEMPLO: 

Con un telescopio de 203,2 mm x 2032 mm de DF por ejemplo de un Celestrón C8, más una CCD de Ø = 6 mm por ejemplo de la ASI120MM-S, la magnitud límite que podremos observar es de 20,15 ''arc² en lugar de los 14,00 ''arc²

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