¿Qué es la astrofotografía?

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Antes de empezar con la lectura del libro “Fotografiar lo Invisible” de Vicent Peris, me puse como ejercicio describir con mis propias palabras qué es para mí la astrofotografía, primero porque era algo que nunca me había parado a hacer, y segundo, para valorar a posteriori qué influencia había tenido el libro. Lo que sigue no es más que el resultado de dicho ejercicio.

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Estamos limitados por nuestra percepción: nuestros ojos son sensibles a una pequeña ventana del espectro electromagnético, y sólo cuando la luz que reciben tiene intensidad suficiente. La tecnología nos permite registrar luz más allá de las limitaciones de nuestros sentidos y gracias a ello podemos plasmar el universo en imágenes.

El objeto de la astrofotografía es transformar los datos generados a partir de la captura de luz en una imagen adaptada a nuestra capacidad visual. Se puede entender como un proceso de visualización de información, en el que el astrofotógrafo determina el procesado a aplicar sobre los datos en bruto resultantes de la captura, para obtener una imagen en la que mostrar eficientemente la información usando los elementos visuales que percibimos mejor: contrastes de luminosidad (texturas y formas) y  color. En este proceso es donde contamos con margen para la subjetividad y creatividad.

Dado que este proceso de visualización tiene una componente subjetiva, la astrofotografía no se puede considerar imagen científica, aunque usa medios y técnicas científicas durante todo el proceso de creación. Por ello, es una herramienta fundamental e ideal para la comunicación de la ciencia al público.

La astrofotografía debe estar sujeta a criterios éticos, de lo contrario, la representación final podría dar una falsa percepción del objeto representado. Aunque los límites éticos pueden ser difusos y subjetivos, el criterio básico se resume en no inventar, desvirtuar o destruir información, que haría que la imagen dejase de representar la realidad. Estos criterios éticos debemos tenerlos presentes en cada paso del procesado de la imagen. En cualquier caso, la mejor opción para evitar confusión es acompañar la imagen con un texto explicativo. Todos los resultados tienen su lugar como obra artística (composiciones incluso no realistas, nebulosas con estrellas eliminadas, etc.), pero para que una imagen de un objeto astronómico se pueda considerar astrofotografía, desde mi punto de vista, debe ser fiel a la naturaleza de dicho objeto.

El proceso parte de la captura de luz del objeto con medios instrumentales (cámaras, ópticas, filtros, etc.). Con ello obtenemos los datos en crudo que, dentro de las limitaciones físicas y nuestras limitaciones instrumentales, encierran información sobre el objeto. En este contexto, en los datos en crudo tenemos señal (información del objeto) y ruido (defectos).

Estos datos en crudo han de ser destilados mediante un proceso de calibración, cuyo objetivo es corregir en la medida de lo posible los defectos instrumentales (irregularidades del sensor, iluminación no uniforme, etc.). Hay defectos que no se pueden corregir y generan valores faltantes o missing values (p.ej., píxeles permanentemente saturados o muertos).

Durante la captura inevitablemente se añade ruido a los datos, de procedencia natural o artificial pero ajeno a nuestro instrumental (brillo de fondo, ruido fotónico, rayos cósmicos, trazas de satélites, paso de nubes altas, etc.) que debe tratarse mediante procesos de reducción (alineado/registro, apilado/coadición/integración, etc.) que combinan estadísticamente los datos capturados, generalmente con rechazo de valores extremos u outliers. Estos procesos tratan además de corregir los valores faltantes que puedan existir tras la calibración. En ocasiones, no es posible evitarlos completamente y resulta necesario imputarlos, es decir, extrapolarlos de forma coherente con el resto de datos que tenemos: se trata de una corrección puramente cosmética, para evitar que estos defectos se hagan protagonistas en la imagen final.

Estos procesos previos, aunque son ajustables por el astrofotógrafo, y requieren experiencia, en la práctica dejan poco margen para la creatividad. El objetivo en ellos es recuperar toda la información latente en los datos crudos que se han capturado. En ocasiones, ni siquiera es el astrofotógrafo el que se encarga de la captura, calibración o incluso reducción; hoy en día contamos con archivos públicos de datos capturados por los equipos científicos que operan telescopios profesionales. Esto pone de relieve el alto grado de colaboración que puede llegar a darse para producir una astrofotografía, aunque involucre a personas que no se conocen ni han llegado a estructurarse como equipo: desde quien solicita la observación en un proyecto científico hasta el astrofotógrafo que produce la imagen final, de algún modo han tenido que intervenir quienes operan los instrumentos, quienes los construyeron, quienes los mantienen operativos, quienes desarrollaron los algoritmos y el software para cada paso, quienes se encargan de los archivos de datos, etc. A este respecto, incluso el astrofotógrafo que realiza individualmente todo el proceso desde la captura hasta la producción necesita de todo un arsenal de ópticas, hardware y software, todo ello de gran complejidad técnica, que generalmente ha sido desarrollado por otras personas, por lo que parece difícil justificar los individualismos en astrofotografía.

Esta representación del objeto como información latente ha de pasar por un pipeline o grafo computacional de transformaciones matemáticas construida por el astrofotógrafo para finalmente obtener una nueva representación de la información del objeto que podamos interpretar con nuestros sentidos que use eficientemente nuestras capacidades de percepción (contrastes, formas, colores), cumpliendo con los criterios éticos (no inventar, desvirtuar ni destruir información latente). La representación con la que trabajamos es puramente numérica, abstracta: necesitamos procesos de previsualización constantemente para guiarnos en el procesado.  

En este sentido, el procesado de la imagen aplicado en el pipeline tiene como finalidad la visualización de la información, que se puede interpretar como una proyección de la información latente del objeto en el espacio correspondiente a nuestra capacidad perceptual, tratando siempre de conservar la máxima información que sea de interés sobre el objeto representado. Habitualmente trabajamos con datos procedentes de distintas bandas del espectro, por lo que es frecuente que dicha proyección implique una reducción de dimensionalidad. El uso eficiente de nuestra capacidad de percepción visual implica que dicha proyección debe tratar de usar todo el rango de luminosidades y colores, dentro de lo posible o admisible éticamente, por lo que casi invariablemente el procesado incluirá una expansión o amplificación de los datos capturados.

En el caso de la astrofotografía planetaria, los objetos son en su mayoría luminosos y los detectamos a simple vista, y además normalmente capturamos aproximadamente el mismo rango espectral que percibimos con el ojo; este tipo de astrofotografía se caracteriza sobre todo por tratar de luchar contra la borrosidad o seeing atmosférico, sin embargo, se aplican fundamentalmente los mismos criterios éticos y estéticos que en la astrofotografía de espacio profundo. 

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El libro de Vicent Peris añade una dimensión más que para mí ha sido una revelación: la astrofotografía es una expresión artística de mérito propio. En retrospectiva, al estar ensimismado con los pormenores técnicos de esta compleja disciplina, y no contando con formación artística, era fácil para mí obviar que cuando busco un encuadre, realzo texturas o ajusto la paleta de colores buscando un acabado específico, no sólo estoy aplicando criterios subjetivos o creativos, como escribí en mis notas; estoy haciendo arte. La astrofotografía es arte. Las astrofotografías son obras artísticas. Para tener plena consciencia de ello, ha tenido que llegar Vicent con su visión de artista, y darle a la astrofotografía su base filosófica, ética y estética.