Plataforma para astrofotografia com Arduino

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Lucas Galli

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Jul 16, 2019, 12:29:35 AM7/16/19
to hacker...@googlegroups.com
Olá, pessoal!
Peço desculpas de antemão pelo longo email. Tentei mantê-lo o mais curto possível...
Sou fotógrafo e tenho estudado com grande interesse a área de astrofotografia, há algum tempo. Já me arrisquei com algumas experiências nos, mas outros compromissos profissionais têm me impedido de dedicar o tempo e energia necessários para desenvolver essa atividade.
Em minhas pesquisas, encontrei uma opção acessível aos caríssimos (aqui no Brasil) trackers para astrofotografia. Esses dispositivos são utilizados para seguir os astros automaticamente, permitindo exposições nítidas de diversos minutos. São particularmente úteis ao se fotografar obejtos do espaço profundo como nebulosas.
Existem projetos de trackers caseiros que remontam à década de 1970, que consistem de uma plataforma tipo "barndoor" que é fixada no tripé e sustenta a câmera. Após devidamente alinhada com o polo celeste, um motor a move em velocidade constante fazendo com que o movimento da câmera seja aproximadamente equalizado com o movimento da esfera celeste. O problema deste sistema é que a sincronia entre o movimento da plataforma e da esfera celeste não é perfeita, fazendo com que haja um erro de tangente que aumenta com o tempo de exposição. Há diversos designs de plataforma que tentam sanar esse erro, alguns com precisão espantosa. Porém, como já era de se esperar, quanto mais preciso, mais complexo é o design, o que não apenas dificulta a construção da plataforma como também a torna menos portátil, o que, em alguns casos, inviabiliza seu transporte por longas distâncias a fim de se alcançar locais de menor poluição luminosa.
Precisamente aí é que entra minha ideia. No intuito de aumentar a portabilidade e diminuir a complexidade mecânica envolvida na construção, gostaria de desenvolver um tracker tomando outra abordagem. Pensei em utilizar um motor de passo para movimentar a câmera durante um período de tempo conhecido. Sabendo a velocidade angular celeste e a taxa de giro do motor de passo, pode-se entrar com o tempo de exposição, em minutos, para que a velocidade angular do conjunto tracker + câmera seja o mais próxima possível, diminuindo o erro e resultando em fotos mais nítidas.
Neste link há um excelente artigo (o melhor que encontrei em português) escrito pelo Doutor Ademir Luiz Xavier Jr. em 2006, analisando matematicamente diversos designs de plataformas e comparando a efetividade de cada um. Foi este artigo primoroso que renovou minhas esperanças de ter um tracker a um custo acessível e conseguir gerar imagens melhores. Se alguém da lista se interessar pelo assunto, podemos trocar ideias sobre como construir um protótipo e testá-lo em campo. Se for viável, minha ideia é compartilhar livremente o projeto com a comunidade de astrofotografia, já que praticamente tudo o que envolve o assunto custa caro (alguns softwares de captura e processamento de imagens chegam a custar mais de 200 euros, por exemplo).
Obrigado e desculpem novamente a mensagem extensa.
-- 
Lucas Galli
+55 11 976901948
www.lucasgalli.com

Marcelo F

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Jul 16, 2019, 10:18:52 AM7/16/19
to Garoa Hacker Clube
Tambem gosto dessa area e cheguei a procurar videos sobre a montagem de tracker motorizados mas como voce mesmo relatou, com a precisão acabam sendo mais complexos.
Marcelo F
11 998823728

David Cabral

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Jul 16, 2019, 10:26:35 AM7/16/19
to Garoa Hacker Clube
Opa blz, eu sou astrofotógrafo e há um tempo atrás eu também tive a ideia de fazer esse projeto, inicialmente seria até um projeto para vender no futuro, porém percebi que isso é inviável no mercado de astronomia brasileiro, no entanto eu gostaria de alguma forma compartilhar os meus conhecimentos de área e contribuir de alguma forma no seu projeto. Tenho amigos da área que posso ver se participariam também.

Paulina Cho

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Jul 16, 2019, 11:08:10 AM7/16/19
to hacker...@googlegroups.com
Olá, eu tenho zero conhecimento sobre o assunto mas muita curiosidade em aprender! Tem espaço para mais um? 

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Paulina Yeal Cho 
(11) 95988 9100

On Tue, 16 Jul 2019 at 11:26, David Cabral <cabral...@gmail.com> wrote:
Opa blz, eu sou astrofotógrafo e há um tempo atrás eu também tive a ideia de fazer esse projeto, inicialmente seria até um projeto para vender no futuro, porém percebi que isso é inviável no mercado de astronomia brasileiro, no entanto eu gostaria de alguma forma compartilhar os meus conhecimentos de área e contribuir de alguma forma no seu projeto. Tenho amigos da área que posso ver se participariam também.

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Lucas Galli

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Jul 16, 2019, 3:25:46 PM7/16/19
to hacker...@googlegroups.com
Pois é, Marcelo... os designs tipo barndoor pode ser batsnte precisos, mas a complexidade construtiva é um fator a se considerar. Nem tanto por ser difícil, mas por se tratar de um projeto final relativamente sensível a quedas e de peso elevado.

@David: Estour ealmente animado e a sua experiência como astrofotógrafo seria de grande valia, bem como o de seus colegas. Vamos tentar tirar isso do papel e entregar algo realmente útil à comunidade?

@Paulina: Mas é claro que você é mais do que benvinda! Um par de mãos a mais pra trabalhar e um cérebro a mais pra pensar nunca são demais! E quem sabe desse teu interesse não nasce um hobby maravilhoso? Vamo?
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DQ

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Jul 16, 2019, 7:30:08 PM7/16/19
to Garoa Hacker Clube
Não sei avaliar a qualidade, mas aqui tem alguns projetos que me pareceram interessantes:

https://makezine.com/2015/09/11/star-trackers-for-night-sky-photos/

DQ

Paulina Cho

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Jul 17, 2019, 10:15:58 AM7/17/19
to hacker...@googlegroups.com
Lucas, bora!!
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David Cabral

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Jul 17, 2019, 5:25:10 PM7/17/19
to Garoa Hacker Clube
De uma olhada nesse:

qual link?
https://www.youtube.com/watch?v=XOAkG0-t49I&feature=youtu.be&fbclid=IwAR2rC8pCmgKp0Gs2jTn3n6mCnYvSR3CQBaHEr-CvCBH_zfxfqxD_uT74BI4

Henrique Oliveira

unread,
Jul 17, 2019, 11:48:11 PM7/17/19
to Garoa Hacker Clube
O primeiro problema que me vem a cabeça é descobrir onde comprar/achar esse parafuso de metro curvo e as partes mecânicas. As peças de madeira pelo o que eu vi nos vídeos me parecem superdimensionadas, hoje em dia deve dar para usar uns MDFs mais leves ou reciclar algum outro material. O motor é outro problema porque precisa ser leve, de baixa tensão e de preferência barato.

Marcelo Campos

unread,
Jul 18, 2019, 8:18:35 AM7/18/19
to Garoa Hacker Clube
David, esse parece ser relativamente fácil de fazer, até porque as pçs 3D a gente poderia imprimir
mas é projeto aberto ? só vi a venda no link


e também não sei o quanto é bom

DQ

unread,
Jul 18, 2019, 8:34:40 AM7/18/19
to Garoa Hacker Clube
Neste artigo o cara encurvou na mão o parafuso e usou um motor de passo bem simplinho:


Um projeto derivado dele com mais detalhes:


DQ

David Cabral

unread,
Jul 18, 2019, 8:42:20 AM7/18/19
to Garoa Hacker Clube
Na verdade esse projeto é de uma pessoa aqui do Brasil, acho que o projeto dele talvez não seja aberto, eu só compartilhei para mostrar que a possibilidade de usarmos impressão 3D talvez seria uma ótima saída para desenvolver um protótipo.

Lucas Galli

unread,
Jul 18, 2019, 8:51:51 AM7/18/19
to hacker...@googlegroups.com
Galera, essas plataformas tipo dobradiça (achei um termo melhor, :D) são bacanas, mas estou tentando construir algo que seja uma alternativa a elas. Não me entendam mal, eu vi tudo o que me enviaram e esse material me trouxe ótimos insights. Mas vejam minha situação: eu preciso caminhar dezenas de quilômetros com peso nas costas (até vinte quilos, em algumas situações), subindo e descendo montanha, fazer acampamento selvagem... Essas plataformas me parecem ser sensíveis a vibrações e impactos, sem falar nos erros de guiagem naturais e complexidade construtiva. E sim, Henrique, sempre me pareceram superdimensionadas, especialmente na largura. O parafuso, o cara curvou no braço mesmo, ehehehe.
David, achei esse projeto que me enviou sensacional. Mas acho que ainda pode ser reduzido drasticamente, dependendo do motor e do arranjo mecânico. Também não sei quanto peso ele aguentaria mover - pra você ter uma ideia, o peso máximo do meu conjunto seria de, aproximadamente, dois quilos (contando com a câmera, baterias e a maior lente que tenho). Creio que esse dado é essencial para podermos projetar algo utilizável.
Estou enviando uma foto de um modelo de tracker fabricado pela Slick que é bem simples e opera com 4 baterias AA. Pesa 630 gramas e aguenta de 2 a 5 quilos de carga, dependendo do ângulo em que for utilizado. Creio que o arranjo mecânico interno dele, pra ser assim compacto, seja uma rosca sem fim e uma engrenagem.
Pra mim seria ideal, se não custasse uns US$ 400,00... :(
SLIK ECH-630 Astro Tracker | SLIK Tripods USA – Slik USA
Este tipo de tracker encaixa na cabeça do tripé (cabeça de 3 eixos) e suporta outra cabeça (ballhead) com a câmera, simulando uma montagem altazimutal.

Lucas Galli

unread,
Jul 18, 2019, 8:58:18 AM7/18/19
to hacker...@googlegroups.com
Só pra mostrar como fica o conjunto com o tracker da Slik:


Ah... alguém viu o artigo que enviei no primeiro email? O que acharam?

David Cabral

unread,
Jul 18, 2019, 9:02:12 AM7/18/19
to Garoa Hacker Clube
Olá, seria mais ou menos esse tipo de trackyue valeria a pena criar então para este caso precisamos utilizar um motor de passo de pelo menos 5 kgm de torque e usar polias e correias para obtermos precisão.

O tracker tem q fazer o movimento sideral que equivale a 15 graus por hora e para obter ótimos imagens, precisamos bolar uma plataforma que permita uma inclinação equatorial, para que seja ajustada à latitude de cada local.

Lucas Galli

unread,
Jul 18, 2019, 10:12:05 AM7/18/19
to hacker...@googlegroups.com
David, não sou profundo conhecedor de motores de passo, mas acredito que
podemos obter e precisão necessária, sem problemas. O fator mais
problemático talvez seja mesmo o torque.
Quanto à montagem, utilizando o conjunto que enviei no último email já
conseguimos fazer ajustes de azimute e elevação. Para alinhamento polar
podemos usar desde um tubo preto (mais simples possível) até um scope ou
uma mira red dot. Aliás, aqui no hemisfério sul o alinhamento é feito
com a Acrux?

Lucas Galli
+55 11 976901948
www.lucasgalli.com

David Cabral

unread,
Jul 18, 2019, 10:30:44 AM7/18/19
to hacker...@googlegroups.com
Lucas, o processo de alinhamento polar  aqui no hemisfério sul é um tanto difícil, pois não temos uma estrela polar como no hemisfério norte que fica bem próximo do pólo norte celeste, mas existem diversas técnicas que ajudam a fazer este alinhamento polar aqui no hemisfério sul. Mas como vamos utilizar uma câmera que vai registrar um campo amplo, se já conseguirmos apontar a montagem para o pólo na latitude correta e obtermos frames de uns 5minutos (talvez seja muito, pois eu não tenho ideia de quanto os trackers comerciais consegue com um bom alinhamento ) sem rastro de estrelas, já teremos um resultado extraordinário. Ou seja, o tempo de exposição que vc deseja atingir está relacionado à df da câmera utilizada e a precisão do alinhamento polar.

Acredito que a parte mecânica da montagem não seja tão complicada, mas a aplicação aqui no hemisfério sul, com relação ao alinhamento polar sim...  mas se conseguirmos colocar uma simples bússola ou gps e compensar a declinação magnética e um inclinômetro para ajudar no ajuste da latitude... já teríamos um grande avanço inicial...

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Lucas Galli

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Jul 18, 2019, 10:48:50 AM7/18/19
to hacker...@googlegroups.com
Pois é, eu já imaginava isso... Por isso perguntei da Acrux, pois me parece a estrela mais próxima do pólo celeste sul com magnitude suficiente pra utilizar no alinhamento. Talvez utilizando um app para celular como Stellarium ou Sky View, que contam com o recurso de realidade aumentada, e um encaixe que permita alinhar o eixo ótico da câmera do telefone com o eixo equatorial da montagem, seja possível. O Sky View permite, inclusive, a calibração manual da realidade aumentada com algum astro de maior magnitude.
Quanto à relação ao tempo de exposição com o campo de visão, eu geralmente evito usar a regra de 500 pois ela falha na maioria das câmeras atuais; não leva em consideração a resolução do equipamento, a latitude e elevação de onde se fotografa. Sempre que quero estrelas nítidas, uso a calculadora do app Photo Pills e tenho resultados excelentes, mesmo nas bordas da imagem. Hoje fotografo com distâncias focais equivalentes ao range de 20 a 40 mm, mas gostaria de começar a utilizar teleobjetivas (200 mm pra cima) para pegar algumas nebulosas e outras estruturas. Sá não fiz ainda pois os tempos de exposição são curtíssimos e não possuo um tracker.
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David Cabral

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Jul 18, 2019, 12:29:07 PM7/18/19
to hacker...@googlegroups.com
Sobre a regra de 500 que você mencionou (DF/500) é utilizada em câmeras com sensor full frame, para as demais câmeras com sensor aps-c, deve-se usar a regra de 300 (DF/300) aí acredito que dará certo com todas seguindo essas regras, basta saber o tipo do sensor. Vou até ver como funciona esse app Photo Pills.

Se pretende construir algo que suporte teleobjetivas de 200mm pra cima... realmente tem que ver o limite de peso, senão talvez terá que evoluir para uma mini equatorial mais parruda.

Lucas Galli

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Jul 18, 2019, 12:34:37 PM7/18/19
to hacker...@googlegroups.com
Eu uso câmeras mirrorless, que são mais leves e têm lentes mais leves também. O peso máximo de 2 quilos que citei antes é justamente o conjunto da câmera com a maior lente que tenho. 
Mas, pensando em diminuir o peso e custo, eu também uso teles antigas (mecânicas) com adaptadores. 

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Henrique Oliveira

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Jul 18, 2019, 8:08:05 PM7/18/19
to Garoa Hacker Clube
Achei esse vídeo de um cara achando o sul equatorial (não achei em portugues). https://www.youtube.com/watch?v=qkYxtYhKMj0 

Uma coisa interessante é que ele usa um contra-peso para balancear o peso da DSLR e dar uma aliviada para o motor.

att, 


On Thursday, July 18, 2019 at 1:34:37 PM UTC-3, Lucas Galli wrote:
Eu uso câmeras mirrorless, que são mais leves e têm lentes mais leves também. O peso máximo de 2 quilos que citei antes é justamente o conjunto da câmera com a maior lente que tenho. 
Mas, pensando em diminuir o peso e custo, eu também uso teles antigas (mecânicas) com adaptadores. 
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Lucas Galli

unread,
Jul 19, 2019, 8:12:05 AM7/19/19
to hacker...@googlegroups.com
Chega a ser sacanagem de tão fácil. Tem até uma retícula específica pra isso, ahahaha! Pena que eu não tenho um Star Adventurer... :(((
Para cancelar inscrição nesse grupo e parar de receber e-mails dele, envie um e-mail para hackerspaces...@googlegroups.com.
Para ver essa discussão na Web, acesse https://groups.google.com/d/msgid/hackerspacesp/dba13032-034c-4aa6-94df-d5a5e9dd68a5%40googlegroups.com.

David Cabral

unread,
Jul 19, 2019, 8:23:46 AM7/19/19
to hacker...@googlegroups.com
Já ouviram falar no OnStep? É um sistema de de goto para montagens equatoriais, vejam esse vídeo onde o cara criou uma montagem equatorial em 3D e implementou esse sistema nela. Tem um modelo de tracker também, e com goto? Melhor coisa... Só para ter uma ideia...

Att.

David Cabral

unread,
Jul 19, 2019, 8:26:28 AM7/19/19
to hacker...@googlegroups.com
Veja o modelo estilo Star Adventure:


Lucas Galli

unread,
Jul 19, 2019, 9:21:59 AM7/19/19
to hacker...@googlegroups.com
Realmente sensacional. Goto é vida (deve ser... nunca usei, ahahaha).
Acredito que possa ser uma boa base pra começarmos, embora eu nunca tivesse intenção de criar um tracker com goto por causa do peso e complexidade extras. Meu foco é realmente num sistema que faça o básico e seja leve e portátil. De toda forma, achei a contribuição excelente e me animei mais ainda.
O que acham de nos encontrarmos (no Garoa, talvez?) pra bater um papo ao vivo e dar início a um design?

David Cabral

unread,
Jul 19, 2019, 9:40:33 AM7/19/19
to hacker...@googlegroups.com
Legal... acho que se encontrar ao vivo seria muito bom, mas eu moro em Sorocaba e conseguiria num final de semana e pelo menos nesses 3 próximos  finais de semana eu tenho compromissos, mas se tiver alguma oportunidade de nos comunicarmos via Skype , eu topo também... 



sar...@tutanota.com

unread,
Jul 19, 2019, 10:37:13 AM7/19/19
to Hackerspacesp
Em Sorocaba estão todos convidados para se reunir no hackerspace Base 12:





--
Securely sent with Tutanota. Get your own encrypted, ad-free mailbox:


Jul 19, 2019, 10:40 AM by cabral...@gmail.com:

Lucas Galli

unread,
Jul 22, 2019, 12:49:04 AM7/22/19
to hacker...@googlegroups.com
Bem... se você souber algum lugar bom pra fotografar por aí (Bortle 5, pelo menos, eheheheh), acho que posso até aparecer pra gente ideias e fazer algumas observações.
Estou com a cabeça meio fervendo de coisas e ideias relacionadas e um papo com alguém com mais experiência seria excelente pra clarificar as coisas.

David Cabral

unread,
Jul 22, 2019, 6:57:09 AM7/22/19
to hacker...@googlegroups.com
Opa seria legal, mas eu não sei em qual nível da escala Bortle o céu de Sorocaba se encaixa e eu faço as minhas fotos da janela do meu apartamento mesmo rs... Mas está convidado a aparecer e conhecer o hackerspace que temos na cidade, aí trocamos ideias sim... segue meu contato (11)98572-2801...

Lucas Galli

unread,
Jul 28, 2019, 8:01:35 AM7/28/19
to hacker...@googlegroups.com
Anotei teu contato, David. Vamos ver quando consigo ir até aí pra tentarmos algumas observações.
Quanto ao projeto, andei fazendo umas contas grosseiras aqui e acredito que precisaremos de um motor com 6 a 6,5 Nm de torque para termos uma boa folga. No projeto que você enviou, o cara usou um motor com mais que o dobro disso, mas temos que elvar em consideração que ele estava usando um conjunto mais pesado, com o uso de contrapesos. Minha maior preocupação é a precisão desse motor e o cuto dele. Acredito que, tirando isso da frente, teremos mais facilidade com as outras etapas.

Lucas Galli

unread,
Jul 28, 2019, 10:56:17 AM7/28/19
to hacker...@googlegroups.com
Quase me esqueci... consegui fazer um alinhamento polar (meio mequetrefe) na unha, sem instrumentos. O objetivo era verificar a diferença, numa exposição longa, entre as estrelas BQ Oct e σ Oct. Embora a última seja normalmente usada para o alinhamento polar, a primeira está bem mais próxima do polo celeste.
A foto foi feita em 140 mm (equivalente a 210 mm em formato 35), com quatro minutos de exposição. Num telescópio ou lente maior ficaria ainda mais evidente, o que me traz uma dúvida: o motivo para se usar a σ Oct é apenas a diferença de magnitude? Se sim, poderíamos construir um tracker que, utilizando o erro de paralaxe em nosso benefício, mirasse a σ na buscadora, mas girasse no eixo da BQ? Não sei se me fiz entender, passei a madrugada acordado e a cabeça não tá muito boa...

Lucas Galli

unread,
Aug 1, 2019, 9:38:32 AM8/1/19
to hacker...@googlegroups.com
Bom dia, pessoal!
Eu e David trocamos umas ideias por WhatsApp a respeito da construção do seguidor e ele sugeriu que eu criasse um grupo para quem esteja interessado em ajudar de algum modo na construção do projeto. Embora seja desejado, não é necessário ter experiência nas áreas, apenas vontade de colaborar (ainda que à distância) e tempo disponível. Meu objetivo é construir um protótipo nos próximos meses e, se tudo der certo, testá-lo antes do início do verão, que um período meio ruim pra astrofotografia.
Então, quem quiser entrar nessa e colaborar, ainda que seja apenas com ideias, pode me mandar uma mensagem via Telegram ou WhatsApp para criarmos um grupo relacionado. O objetivo deste grupo seria apenas fazer com que as informações fluam de forma mais dinâmica e rápida, e não de criar uma "panelinha" fora da lista do Garoa. 
Obrigado aos que se dispuserem e até mais!

--

Felipe Sanches

unread,
Aug 1, 2019, 12:33:17 PM8/1/19
to Garoa HC
Pessoal,

Conversando com o Lucas Galli, a gente decidiu fazer um evento sobre esse tema no Garoa. Vai ser dia 08/AGO/2019 a partir das 19h30.

A página do evento no meetup é essa: https://www.meetup.com/Garoa-Hacker-Clube/events/263646841
Temos também um novo grupo de Telegram chamado "Garoa - Astrofotografia" aqui: https://t.me/garoa_astrofotografia

Happy Hacking!
Felipe "Juca" Sanches



Para ver essa discussão na Web, acesse https://groups.google.com/d/msgid/hackerspacesp/CAOh5ZOvtatOeJdC%3DxBbHngBaA2YJL6MAb83JXkKXjnSMPphMUg%40mail.gmail.com.
Astrofotografia-Caseira-4.png

Carlos Cabral

unread,
Aug 2, 2019, 8:21:21 AM8/2/19
to hacker...@googlegroups.com
Muito legal. Eu vi essa thread crescendo e fui ficando cada vez mais curioso.
Vejo vocês lá :)


Para ver essa discussão na Web, acesse https://groups.google.com/d/msgid/hackerspacesp/CAK6XL6DnNdeKSE_HeZbfgzRjZ%3DAYBpCXEN8DO6MG%3DDXs1dQ7WA%40mail.gmail.com.

Lucas Galli

unread,
Aug 2, 2019, 5:58:59 PM8/2/19
to hacker...@googlegroups.com
Que bom que vc animou, Carlos! Venha sim. Quanto mais ideias, melhor!

Felipe Sanches

unread,
Aug 9, 2019, 2:43:22 AM8/9/19
to Garoa HC
Hoje tivemos 8 pessoas no Garoa batendo papo sobre o tema e agora de noite decidimos
expandir um pouco o escopo do grupo de Telegram renomeando-o para
"Garoa - Astronomia", com o novo link de inscrição:


É provavel que em breve a gente organize algum outro evento no clube sobre astronomia.
Muito obrigado pela participação dos que puderam vir. E esperamos poder
conhecer pessoalmente os demais nas oportunidades futuras.

Happy Hacking,
Felipe "Juca" Sanches

Felipe Sanches

unread,
Aug 9, 2019, 2:51:50 AM8/9/19
to Garoa HC
Seguem algumas fotos de hoje :-)
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