Cálculos de Sky Glow

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Lidero un proyecto para mi Club de la NASA en la escuela secundaria y busco algunos consejos. El objetivo de nuestro proyecto es usar una Raspberry Pi para controlar una cámara que toma fotos del cielo, y usa la foto para calcular el brillo del cielo, y crear un mapa de dónde está en el cielo el mayor brillo del cielo. Después de calcular el brillo del cielo, el dispositivo lo agregaría a una gráfica que muestra cómo el brillo del cielo varía a lo largo del año, y crea una publicación nocturna en Twitter que califica la noche de Astronomía. Actualmente tengo un código de trabajo que, cuando se le da una imagen, se convertirá a escala de grises y luego encontrará el mapa de brillo y encontrará un resplandor de cielo promedio. La parte en la que estoy atrapado es en averiguar qué tipo de cámara usar. No sé si el módulo de cámara RPi funcionaría para tomar fotos de las estrellas, o si sería mejor usar una cámara web USB con él. No estoy seguro de qué factores son importantes en esta decisión. Además, una vez que la cámara está configurada, ¿cuál sería el mejor proceso para calibrarla para obtener valores que coincidan más estrechamente con los aceptados? No pude decidir si esto debería ir en Astronomy, Raspberry Pi o Photography Stack Exchange, pero elegí este ya que el brillo del cielo puede ser algo que los astrónomos calculan mucho. Gracias por tu ayuda.

rp.beltran
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Definitivamente suena como un proyecto interesante y útil, ¡te deseo la mejor de las suertes! Creo que necesita una cámara que pueda "ver bien en la oscuridad", posiblemente una que pueda tomar una fotografía digital durante un período de tiempo. No soy un experto en esta área, solo mis pensamientos personales.
Jonathan
También recuerde que necesitará un dispositivo de seguimiento si tiene tiempos de exposición más largos para estimar con precisión el brillo del cielo.
Takku
¿Por qué necesitaría un dispositivo de rastreo si está mirando todo el cielo? Incluso si las estrellas rayan, ¿no deberían los niveles de brillo promedio permanecer constantes? Si no, ¿qué rastrear, dónde estaba cenit?
rp.beltran

Respuestas:

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Bueno, la luz y el resplandor del cielo resultante vienen en muchas longitudes de onda diferentes, por lo que la primera pregunta que debe hacerse es qué rango está buscando. Si este proyecto tiene la intención de darle a alguien una buena idea de si vale la pena arrastrar el telescopio en una noche determinada, es probable que solo le interesen las longitudes de onda visibles humanas (pero no subestime a los radioastrónomos aficionados en su ¡zona!). La cámara de mi teléfono captará la luz en el infrarrojo cercano, por lo que debes tener cuidado.

En segundo lugar, necesita una cámara con muy poco ruido. Si entra en una habitación sin ventanas con las luces apagadas y toma una fotografía, desea tener una medición de 0x000000 rgb lo más cercana posible a cada píxel resultante. Una estrella de magnitud 0 solo producirá 2.08 microlux, por lo que el ruido eléctrico puede alterar sus resultados significativamente.

Tercero, y esto puede ser obvio, hazte un "escudo de horizonte" de cartón (un nombre que inventé) para bloquear cualquier fuente directa de luz.

Y si no es de vital importancia usar una cámara real, ya que estás usando una frambuesa pi, es posible que solo quieras usar un medidor de lux. Este tiene un medidor separado para la longitud de onda visible humana, y el ruido debe ser muy bajo, dependiendo de cómo lo conecte y qué voltaje suministre.

IchabodE
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Gracias por el consejo. Mi problema con el medidor de lux es que me gustaría determinar dónde está la contaminación lumínica en la foto de esta página en el cielo y el telescopio. ¿Sabes qué otras especificaciones de la cámara serán importantes? Por ejemplo, no estoy seguro de qué tipo de exposiciones, ganancia, megapíxeles, etc. necesitaría para este proyecto. Gracias de nuevo.
rp.beltran
No creo que los megapíxeles sean un factor importante. Me imagino que múltiples exposiciones cortas serían más útiles en el mapeo que una sola larga. No sé nada sobre ganancias, me temo, así que tendré que dejar que alguien más tome esta antorcha.
IchabodE
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Recomendaría la cámara PiNoir . Como no tiene un filtro IR conectado, está hecho perfectamente para observaciones nocturnas. Si necesita la Raspberry solo para calcular Skyglow en general, puede intentar recoger toda la luz y agruparla en un haz, luego medir su intensidad.

Lo que también vino a mi mente es: al calcular la clasificación de la noche, o un punto en el cielo, considere las fases de la luna en sus cálculos. Una luna brillante y llena elevará significativamente el brillo promedio del cielo y viceversa.

DrFeelgood
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Gracias por tu ayuda. ¿La falta de un filtro IR crearía resultados engañosos ya que la contaminación lumínica no es IR? Esperaría que esto contribuyera al ruido, pero podría estar equivocado.
rp.beltran