Time
Delay Integration ó T.D.I. es una técnica de utilización
de los detectores CCD especialmente adecuada para tomar imágenes de
objetos en movimiento constante. Esta técnica toma ventaja del propio
funcionamiento del detector para llevar a cabo un “seguimiento electrónico”
del objeto que estamos enfocando.
En efecto la técnica TDI nos permite que para fotografiar una débil
nebulosa, en lugar de seguirla con el telescopio durante algunos minutos,
podremos fijar la posición del telescopio (detener el seguimiento)
y activar el modo TDI en la cámara CCD.
Imagen
de la Nebulosa de Orión, obtenida con la técnica TDI, desde
el Observatorio Kappa Crucis con la participación de Fernando Mederos,
el 14 de febrero de 2003.
Imagen de 765 x 1907 píxeles, las líneas amarillas delimitan
el tamaño del chip de 765 x 512.
Telescopio Meade LX200 10" a f/3.3, cámara Sbig ST-7E y filtros
RGB.
Sur arriba, Este a la derecha.
Cada
cuadro es un píxel de nuestro detector CCD, el contenido de cada píxel
es un índice de la cantidad de luz que éste ha recibido. El
procedimiento de lectura consiste en repetir tantas veces como filas tenga
nuestro detector la siguiente secuencia:
· Desplazar los contenidos de toda la
matriz una fila hacia abajo.
· Desplazar los contenidos de la última
fila (separada del resto) hacia la derecha un píxel por vez, registrando
cada vez en la computadora el contenido del último píxel.
La técnica tradicional de utilización de los detectores CCD
consiste básicamente en esperar a que la imagen fija se forme sobre
el detector para luego transferir a la computadora lo más rápidamente
posible todo el contenido del detector. En la técnica tradicional se
marca una separación entre el tiempo de integración (captura
de la imagen) y el tiempo de descarga (transferencia a la computadora), el
detector hace una sola cosa por vez.
En contraste la técnica TDI consiste en combinar la captura de la imagen
y la trasferencia a la computadora, llevando a cabo ambas al mismo tiempo.
Es necesario observar en la figura anterior que el proceso de lectura del
detector CCD involucra el desplazamiento paso a paso hacia abajo del contenido
de todas las filas al mismo tiempo. Ahora pensemos que la imagen de nuestra
nebulosa se desplaza sobre el detector constantemente hacia abajo y a la misma
velocidad con que son desplazados los contenidos de las filas. En estas condiciones
el resultado es que los contenidos de cada porción del detector se
desplazan en sincronía con la nebulosa. Entonces al cabo de un determinado
tiempo de operación cada píxel de la última fila del
detector contendrá un índice de la luminosidad de una pequeña
parte de la nebulosa acumulada durante el tiempo que dura el trayecto de esta
sobre el detector. Transfiriendo los contenidos de esta última fila
a la computadora una vez tras otra podremos formar una imagen de lo que ha
ido "pasando" por delante de nuestra cámara.
Aunque lo parezca no es tan difícil sincronizar la lectura del detector
CCD con el desplazamiento de las imágenes astronómicas. Hace
falta orientar la cámara CCD con la dirección de desplazamiento
de los astros y temporizar la lectura del detector de forma conveniente. Existen
programas de computadora específicamente desarrollados a estos efectos
y afortunadamente los hay de distribución gratuita por ejemplo WinScan.
¿Y
que tiene esta técnica para brindarnos?
Pensar en fotografías CCD con tiempos de integración de decenas
de segundos sin disponer de un sistema de seguimiento parece imposible, pues
la técnica TDI lo hace posible!.
Obtener una fotografía CCD con un campo de decenas de grados suele
requerir mucho trabajo de composición, pues una sola imagen TDI suele
cubrir tales campos en A.R.
Una cámara CCD operando en modo TDI puede ser puesta en funcionamiento
continuo sin atención por parte de un operador y tomará una
imagen de todo cuanto pase por delante suyo.
