Carrito

Me gusta llevar al límite mi sentido de la vista y esforzarme en apreciar detalles y los filtros nos pueden ayudar a ver cosas que a simple vista nos costaría mucho.

Por ello, cualquier astrónomo que se dedique a la observación planetaria debería tener entre su arsenal una serie de filtros que le ayudarán a mitigar los defectos que imprime la atmósfera en nuestras imágenes, el aumento de contraste entre las diferentes capas atmosféricas de los planetas o el contraste entre colores de las superficies planetarias.

Y antes de ponernos al lío, una recomendación. En el mercado hay filtros y Filtros, de hecho, de unos pocos años para acá están apareciendo marcas asiáticas que prometen grandes resultados a precios muy económicos y nada más lejos de la realidad. Me he topado con casos en los que una sencilla limpieza rutinaria acaba con el tratamiento óptico (y no hablo de tirar el filtro en un barreño con HCl, me refiero a que el mismo tratamiento de limpieza que puedo realizar en un Lumicon, Astronomik o Baader, aplicado a un chinorro se lo carga, mientras que a los otros no). Y lo sé, los filtros son caros y más si son de 2″ como en mi caso, pero la calidad se ha de pagar.

Introducción

En primer lugar unas definiciones y/o conceptos.

  • La definición de una imagen obtenida a través de un telescopio es dependiente del poder resolutivo del mismo, del contraste que ofrezca y de la nitidez.
  • El poder resolutivo es dependiente de la apertura; no hay más, a mayor apertura mayor poder resolutivo. Evidentemente también depende de la calidad óptica, la colimación del telescopio, aclimatación térmica, corrientes térmicas internas, etc.
  • La nitidez de la imagen depende del seeing, la dispersión atmosférica, la irradiación dentro de nuestro ojo y la salud del mismo.
  • El contraste es la diferencia de brillo entre áreas de la imagen.

Si has llegado a este artículo es porque seguramente ya hayas observado alguna vez los planetas o la Luna. Si es así, probablemente te hayas dado cuenta que, por ejemplo en la Luna, cuesta ver detalles en su superficie debido al gran brillo que tiene. Filtros como los de densidad neutra o de densidad variable (dobles polarizadores) mitigan el brillo de la Luna y nos permiten incrementar el contraste entre esos detalles.

Además de este contraste en luminancia también vamos a necesitar un contraste en color para los planetas. Estas diferencias de color en detalles planetarios que suelen ser sutiles, se pueden ver afectadas por aberraciones cromáticas de nuestro tren óptico.

El ojo humano

Nuestros ojos contienen dos tipos de células fotorreceptoras, los conos y los bastones. Los bastones son sensibles a la intensidad de la luz pero no así a las distintas longitudes de onda, es decir, ven en blanco y negro. Por el contrario, los conos, son capaces de distinguir distintas longitudes de onda y por lo tanto son los responsables de la percepción de color. Por lo general, un ojo sano tiene una sensibilidad que oscila desde los 380nm hasta los 800nm, es decir, entre el violeta profundo (no llega al ultravioleta cercano) hasta el rojo profundo (no llega hasta el infrarrojo cercano). Aún así, hay personas con cierta sensibilidad por encima y por debajo de esas longitudes de onda.

Aún así, a pesar del gran rango espectral de nuestros ojos, éstos son más sensibles alrededor de los 555nm en condiciones normales de iluminación. Al descender los niveles de iluminación la sensibilidad se desplaza hacia el azul. Por ejemplo, dos fuentes de luz monocromáticas, una de 555nm y otra de 490nm pero 5 veces más potente que la primera, aparentan igual intensidad a nuestra vista, esto representa un descenso del 20% en la sensibilidad.

El efecto Purkinje es la tendencia hacia el azul al disminuir la intensidad de la luz, es decir, a medida que la iluminación disminuye los colores tienden hacia el azul. Esta es una experiencia que podéis hacer cualquier día que salgáis por la noche; os lleváis una carta de colores y, a medida que se va a haciendo de noche, veréis como ese arco iris de colores se torna azulado hasta que, la iluminación es tan precaria que se vuelve todo grisáceo.

Además de este efecto también nos topamos con el efecto Bezold Brücke, por el cual la intensidad de la luz puede virar el tono de los colores hacia un lado u otro del espectro. Por ejemplo, al disminuir la intensidad de la luz, los colores verde-amarillentos tienden a parecer más amarillos y violetas y los verde-azulados tienden a parecer más azulados.

La persistencia retiniana, es un efecto que cualquiera hemos podido percibir la primera vez que vemos la Luna llena con el telescopio sin aplicar ningún filtro. La imagen de la Luna se nos queda grabada en la retina durante unos segundos. Lo interesante de este efecto es que la imagen impresa aparece con los colores complementarios de la imagen observada.

El contraste es una percepción medida por nuestros ojos, es la diferencia de brillo o intensidad entre varias zonas de la imagen observada. En la observación planetaria el contraste es primordial, ya que es el que nos va a permitir discernir entre las distintas partes de la superficie o de la atmósfera de un planeta, puesto que los distintos materiales que componen esa atmósfera o superficie reflejan distintas cantidades de luz. Ocurre que una zona muy brillante puede dispersar luz hacia zonas más oscuras disminuyendo el contraste entre ambas zonas; la parte oscura aparecerá más clarita y la zona brillante aparecerá más oscura de lo que realmente es.

Variedad de filtros de densidad neutra. Baader Planetarium

Efectos atmosféricos y físicos

Existen una serie de efectos atmosféricos y físicos que se ven alterados por el uso de distintos filtros, a saber:

  • Dispersión atmosférica, la dispersión de Rayleigh o efecto Tyndall. Genera un velo luminoso entre el objeto a observar y el observador. La atmósfera contiene partículas de distintos tamaños y la dispersión es inversamente proporcional a la cuarta potencia de la longitud de onda de la luz ( 1/(longitud de onda)4 ). Por ejemplo, el infrarrojo a 800nm se dispersa 16 veces menos que el ultravioleta a 400nm. Además, por esto mismo, el cielo es azul (¿a qué longitud de onda pertenece el color azul?).
  • Refracción atmosférica. Cuanta más hacia el horizonte observemos un objeto más evidente es este efecto. Por ejemplo, la luna ocultándose por el horizonte, las longitudes de onda cortas aparecen más latas y las más largas aparecen más pegadas al horizonte.

Venus al horizonte. Los colores rojizos aparecen cerca del horizonte mientras que las longitudes de onda más cortas aparecen hacia arriba.

  • Contraste de color. Se puede aumentar usando ciertos filtros. Por ejemplo los filtros amarillos claros y los naranjas nos permitirán aumentar el contraste entre zonas con poco color de las bandas de Júpiter y Saturno. Otro ejemplo, podemos usar un filtro verde para hacer destacar una zona blanca sobre un fondo rojo (casquetes polares de Marte).
  • Irradiación. Es una contaminación de luz emitida por las zonas brillantes próximas a zonas oscuras sobre estas que se genera dentro del propio ojo. Este efecto se puede mitigar usando filtros rojos oscuro o naranjas.

Doble polarizador que funciona como un filtro de densidad variable. Baader Planetarium

Los filtros de colores

Ahora sí, por fin, pasamos a lo interesante, si has llegado hasta aquí leyéndote lo anterior, ole tú. Sino, no pasa nada, vas a tener que leerte lo anterior para entender lo que voy a contar ^_^

El mal seeing se puede mitigar un poco usando filtros, generalmente los filtros de color rojo son los que mejor resultado nos van a dar, seguidos de los naranjas y amarillos. Cada filtro va a dejar pasar su color característico y bloquear los complementarios de este.

Los objetos rojos aparecerán muy oscuros usando filtros azules o verdes y brillantes si usamos filtros rojos.

Los detalles verdes serán brillantes con filtros verdes, y oscuros si usamos filtros azules o rojos.

Los detalles azules aparecerán más brillantes con filtros azules y más oscuros con filtros rojos, verdes y amarillos.

A continuación los filtros más usados por cada planeta, voy a usar el nombre que le da Baader Planetarium con su correspondiente color y los números Wratten de Kodak (W##):

  • Mercurio: Normalmente se observa desde el crepúsculo hasta el pleno día. Deberemos usar filtros que reduzcan la dispersión, que mejoren el seeing y aumenten el contraste de su superficie. El planeta normalmente aparece rosáceo con detalles grisáceos. Es un planeta difícil de observar y reservado sólo a los observadores más experimentados debido a los riesgos que implica su corta separación angular con respecto al Sol. Los filtros más recomendados para Mercurio son: el Rojo W25, el Naranja W21, el Amarillo W12, y el Verde W58.
  • Venus: Durante las elongaciones podemos intentar aumentar el contraste de las distintas zonas de su atmósfera con filtros como el Azul Oscuro W38 y disminuir su alto brillo para evitar la irradiación. Además, Venus, también se suele observar de día, por lo que un filtro Rojo W25 nos puede ayudar a disminuir el brillo del cielo diurno y aumentar el contraste.
  • Luna: al ser un objeto con un alto brillo nos interesa disminuirlo con un filtro de densidad neutra o incluso un filtro de densidad neutra variable (que en realidad es un doble polarizador). Además, para resaltar los detalles de su superficie podemos usar filtros Verde W58, que generalmente son de un verde oscuro.
  • Marte: La dificultad de este planeta estriba en que podemos observar tanto su superficie como su atmósfera, por lo que podemos tirar de toda la gama de colores prácticamente:
    • Amarillo W12, nos ayudará a destacar los detalles en los desiertos puesto que oscurece los detalles azules y marrones.
    • Naranja W21, aumenta el contraste entre las zonas oscuras y claras, atraviesa la calima y gran parte de las nubes.
    • Rojo W25, es el que más contraste nos va a dar, nos permitirá ver pequeños detalles de su superficie, los límites entre nubes y también los límites de los casquetes polares.
    • Verde W58, oscurece los detalles rojos y azulados, aumenta el contraste entre zonas congeladas,
    • Azul Oscuro W38 y Azul Clarito W80 nos mostrará nubes atmosféricas, los limbos de la calima, bandas ecuatoriales y oscurecerá los detalles rojizos.
  • Júpiter: este gigante gaseoso es un objeto muy interesante. Los filtros Azul Oscuro W38 y Azul Clarito W80 aumentan el contraste dentro de las zonas brillantes y aumenta el detalle en los límites de las corrientes de nubes. Las bandas de Júpiter son de color marrón por lo que filtros como el Verde W58 oscurecerá dichas bandas. Un filtro Rojo W25 aumentará el contraste en los óvalos blancos que podemos observar entre las bandas templadas.
  • Saturno: al igual que Júpiter posee un sistema de nubes claras y oscuras pero mucho menos contrastadas que su hermano mayor por lo que podremos usar la misma combinación de filtros que con Júpiter. Además, Saturno tiene un sistema de anillos espectaculares que podremos disfrutar si usamos Verde W58 y Rojo W25 puesto que aumentaremos su intensidad.
  • Urano y Neptuno: como buen par de gemelos fríos y verde-azulados se beneficiarán de los filtros Amarillo W12, Verde W58 y Rojo W25. Estos filtros podrán ayudarnos un poco pero, al ser tan débiles en brillo el efecto Purkinje y el Bezold-Brücke pueden hacer acto de presencia tornando su tono desde el verde-azulado al azul brillante.

Pasos de banda de los filtros de colores de Baader Planetarium

Existen otros filtros específicos para planetaria como los IR-Pass (o pro-planet), los de metano o los U-Venus; de ambos hay incluso variedad en el ancho de banda por lo que tampoco entraré a describirlos en detalle ya que este artículo trata sobre la observación y no la fotografía.

El primero deja pasar sólo el infrarrojo, el segundo trabaja en la banda de los 889nm y es una máquina para los anillos de saturno por ejemplo, y el tercero sólo deja pasar el ultravioleta y es precisamente estas características que no son recomendables para astronomía visual, puesto que nuestros ojos son poco o nada sensibles en las bandas en las que trabajan estos filtros.

En conclusión, si os gusta la observación planetaria, la disfrutáis, os encanta y queréis sacarle más rendimiento, un buen set de filtros de colores serán vuestros mejores aliados.

Mario F. López

Mario F. López

Más de 15 años de afición por la astronomía lo han convertido en todo un océano de conocimiento, una biblia de la astronomía. Puedes preguntar lo que quieras, Mario seguro que lo sabe. Además, es el encargado de los contenidos educativos y online.

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