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Submuestreo y sobremuestreo

Submuestreo y sobremuestreo. Conceptos a tener muy en cuenta cuando se decide comprar un tubo y/o cámara. Mucha gente elige cámaras y tubos sin saber, solo pensando en el FOV que van a conseguir, y luego se encuentran con cosas que no se esperaban, como que las fotos salen sin nitidez, o salen pixeladas. Hay a quien no le importa y hay a quien si.

Dejo un ejemplo gráfico. Lo suyo es tener estrellas como las del medio.

Fuente: SBIG

Submuestreo

  • El submuestreo (undersampling) es cuando la resolución del conjunto es muy baja. Se acentúa sobre todo cuando hay buen seeing. La estrella es muy pequeña debido al buen seeing y el buen cielo, y si tienes una cámara con pixel grande o una focal corta, la estrella es igual o más pequeña que tamaño de tu pixel, por lo que solamente activa o ese pixel donde cae o 4 de ellos, formándote una estrella cuadrada. La manera de solucionar esto sin gastarte dinero es hacer drizzle y/o dither, ya que no puedes hacer mas pequeño el pixel de tu cámara. La manera de solucionarlo gastando dinero es comprando una cámara con pixel mas pequeño manteniendo el tubo actual o mantener la cámara y comprar un tubo con mas focal. Aquí un ejemplo gráfico muy bueno, donde se ve la estrella en relación al tamaño de pixel y como saldría la estrella dependiendo donde caiga en el sensor:
Fuente: FLI

Sobremuestreo

  • El sobremuestreo (oversampling) es lo contrario, cuando la resolución de tu equipo es muy alta. Se acentúa con mal seeing. La estrella es mucho más grande que el tamaño de pixel de tu cámara, por lo que activa muchos pixels y la estrella sale difuminada y/o borrosa. La manera de solucionar esto sin gastar dinero es o moviéndote a un sitio con más altura donde el seeing sea mejor para que las estrellas sean mas pequeñas, o haciendo binning si la cámara lo soporta (las CCDs hacen binning por hardware y las CMOS dedicadas por software. Las DSLR no hacen binning). Al hacer el pixel más grande la estrella ya ocupa menos pixels. La manera de solucionarlo gastando dinero es comprando una cámara con pixels más grandes manteniendo el tubo actual o mantener la cámara actual y cambiar el tubo por otro con menos focal. También se puede solucionar un poco usando un reductor/aplanador para reducir la distancia focal.

Ahora pongo un ejemplo con fotos mías que resume este artículo. De varias salidas al campo en el que he tenido los tres casos.

Submuestreo y sobremuestreo

– La foto de la izquierda es bin2, un pixel 12um mucho mas grande que la estrella, provoca un submuestreo bastante acusado con estrellas cuadradas y algunas incluso de un solo pixel. Marco las estrellas cuadradas en rojo.

– La foto del medio, a bin1, con buen seeing a focal nativa y pixel de 6um tengo unas estrellas buenas, no llego a tener estrellas cuadradas más que algunas noches inusualmente buenas, y sobre todo en el cenit donde mejor cielo hay.

– La foto de la derecha, a bin1, la misma noche, pero cuando estaba baja y el seeing era malo. La turbulencia y tener más atmósfera que atravesar hacen la estrella mas gorda, y la estrella es mucho más grande que los pixels de la cámara. Consecuencia: estrellas difuminadas incluso estando enfocada, sobremuestreo.

Si hay alguna palabra en este artículo que no entiendas bien, lo más seguro es que la encuentres aquí:

https://blog.astrocity.es/video/vocabulario-astronomico/

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