Simulador de Star Trails
Autor: Enzo De BernardiniSimulación de una sesión de fotografía de trazos estelares. Los arcos giran alrededor del polo celeste, cuya altura sobre el horizonte es igual a la latitud del lugar de observación.
Sesión
Lugar y cielo
Qué es un star trail
Un star trail es el trazo que deja una estrella sobre el sensor cuando el obturador permanece abierto el tiempo suficiente como para que la rotación de la Tierra desplace la imagen. La Tierra completa un giro en aproximadamente 24 horas, de modo que el cielo parece girar a razón de 15 grados por hora alrededor del eje de rotación terrestre. Ese eje, proyectado sobre la esfera celeste, define los polos celestes: si se apunta la cámara hacia uno de ellos, todos los trazos se ordenan como arcos concéntricos alrededor de un punto fijo.
El sentido del giro depende del hemisferio desde el que se observe. Mirando hacia el polo sur celeste, desde el hemisferio sur, las estrellas se desplazan en sentido horario, y mirando hacia el polo norte celeste, desde el hemisferio norte, lo hacen en sentido antihorario.
El intervalo entre tomas
Entre el cierre del obturador y la apertura siguiente la cámara no registra nada, pero el cielo sigue girando. Ese tiempo de espera aparece en la imagen final como una discontinuidad en el trazo: cuanto mayor es ese intervalo, mayor la separación entre los trazos.
El intervalo no siempre se puede elegir. La escritura del archivo RAW en la tarjeta, y sobre todo la reducción de ruido de exposición larga, imponen un mínimo que en algunos casos llega a duplicar el tiempo de la propia toma. Conviene desactivar esa reducción de ruido en cámara y trabajar con tarjetas rápidas: con un intervalo de uno o dos segundos sobre exposiciones de varios minutos, los espaciados son mínimos.
Latitud y estrellas circumpolares
La altura del polo celeste sobre el horizonte es igual a la latitud del lugar de observación. Desde una latitud de 35 grados el polo se encuentra a 35 grados de altura, y sólo las estrellas cuya distancia angular al polo sea menor que ese valor describen círculos completos sin ponerse nunca. Este grupo de estrellas se denominan circumpolares. Las demás cruzan el horizonte y sus arcos aparecen cortados por el paisaje.
Las estrellas de la simulación
Las estrellas mostradas corresponden a estrellas reales del Bright Star Catalogue de Yale, que contiene estrellas hasta magnitud 6,5, con sus posiciones, magnitudes y colores. La simulación embarca las 5080 estrellas hasta magnitud 6,0, ordenadas de la más brillante a la más débil, y con el control de magnitud límite se decide cuántas de ellas se dibujan. El grosor de cada trazo corresponde al brillo de la estrella y su color se deriva del índice B-V, mediante la relación de Ballesteros entre color y temperatura.
La orientación del cielo se calcula a partir de la hora sidérea local, que depende de la fecha, la hora y la longitud del lugar de observación. Por eso, además de la latitud, hacen falta esos tres datos: son los que determinan qué parte de la esfera celeste está sobre el horizonte en el momento de la sesión.
Consejos prácticos
Enfocar manualmente sobre una estrella brillante y fijar el foco con cinta, para que el enfoque no se desplace a lo largo de la noche. Trabajar en modo manual con balance de blancos fijo, de manera que todas las tomas sean consistentes entre sí. Prever alimentación externa o baterías de repuesto: una sesión de varias horas agota una batería estándar mucho antes del amanecer.
A lo largo de la noche es posible que se forme rocío sobre la lente frontal, aparece de forma gradual y perjudica las tomas. Conviene estimar de antemano el punto de rocío de la noche y estar listos. Recordar adquirir darks para la calibración, y siempre usar formato RAW (nunca JPEG).
Referencias y bibliografía
- The Bright Star Catalogue, 5th Revised Ed. — Hoffleit D., Warren Jr W.H. (1991), catálogo V/50 del CDS
- New insights into black bodies — F.J. Ballesteros (2012), relación entre B-V y temperatura