Astronomía con ccd

1. El C.C.D.

Las imágenes son ya esenciales en todos los trabajos astronómicos de investigación: baste recordar que muchos fenómenos no hubiesen sido descubiertos sin la fotografía por ser una técnica capaz de acumular luz + tiempo; entre los mismos se puede citar la estructura de las galaxias espirales, la presencia de millones de nuevas galaxias, las supernovas en galaxias distantes o las nebulosas más tenues, todos ellos objetos tan débiles que son invisibles a simple vista en los mayores telescopios sin ayuda fotográfica. Cuando los objetos a estudiar son tan débiles que la fotografía no puede casi captarlos -como los quásares más distantes o los arcos gravitatorios- se recurre a la microelectrónica: se ha comenzado a emplear en todas partes el chip CCD. El detector de imagen CCD fue desarrollado en 1970 por los investigadores norteamericanos Boyle y Smith de los Laboratorios Bell, en principio sin ninguna utilidad astronómica, y aplicado a la Astronomía en 1976.

Con el correr del tiempo la técnica fotográfica se está quedando obsoleta; ¿por qué?: sencillamente porque la electrónica está ofreciendo un montón de ventajas sobre la fotografía convencional, algunas de las cuales son:

¿Cómo se efectúa el paso de imagen fotográfica (contenido analógico) a imagen digital (contenido digital)?, el proceso es bien sencillo y lo represento en este ejemplo simplificado: dada una imagen fotográfica ya revelada y con una alta resolución (una buena fotografía) por medio de un detector se lee punto a punto y línea a línea toda la imagen; esto puede lograrse por medio de una cadena de sensores (fotodetectores) que convierten cada nivel de brillo de la imagen original (variaciones analógicas) en un impulso eléctrico proporcional al brillo de cada punto (valores digitales). Estos impulsos van a almacenarse en diferentes posiciones de memoria que registran su valor y posición, según dos ejes ortogonales x e y; cuando el detector ha barrido completamente la imagen (con una resolución que depende del número de detectores capaces de leer la imagen en cada línea) tenemos un registro digital de la misma: un conjunto ordenado de valores numéricos que corresponden a la posición y brillo de cada uno de los puntos leídos en la imagen analógica. Así en un detector capaz de leer sólo 10 puntos por línea la resolución de la imagen digitalizada será la mitad de otro detector capaz de leer 20 puntos por línea; de la misma forma si el detector es capaz de leer 100 puntos por cada línea de barrido la resolución sería 10 veces superior a la del primer detector y sólo 5 que la del segundo. Un buen ejemplo de digitalizador simple lo encontramos en el caso de un telefax: por la entrada (indicada en la parte izquierda del esquema) se introduce el material gráfico a reproducir que puede ser texto, fotografías, diagramas o cualquier imagen que refleje la luz. Un dispositivo mecánico adecuado toma y arrastra de manera homogénea el material a reproducir, de modo que pasa de forma adecuada bajo la cadena de fotodetectores; éstos leen línea a línea (cada una formada por un número determinado y fijo de puntos) el brillo de la imagen, transformando en impulsos eléctricos de valor variable (según el brillo de cada punto) cada zona fotográfica. Si la lectura ha sido homogénea en el arrastre (algo siempre deseable) al final el detector emite información digital en varias salidas: