1. INFORMACIÓN ASTRONÓMICA. Portadores de información. Colección, detección, tratamiento.Medida y procesamiento de señales: transformada de Fourier, procesos aleatorios. Recepción de la señal. Los detectores. El ruido. Respuesta impulsional de un sistema telescópico. Elementos de óptica de Fourier. Objetos puntuales y extensos. (1,2)
2. TELESCOPIOS. Óptica paraxial:refracción y reflexión. Aumento. Sistema de lentes y espejos: razón focal. escala. Principio de Fermat: aplicación a la refracción y turbulencia atmosférica. Aberración: esférica, fuera de eje. Técnicas de compensación. Telescopios reflectores. Cámaras Schmidt. Elementos auxiliares. Los grandes telescopios. Formación de la imagen: Point Spread Function (PSF) y energía en el interior de un círculo.Vigneteo.(3)
3. ESPECTROMETRÍA: Tipos de espectrómetros. Rendija. Elementos dispersivos: Prismas, Rejillas, Interferómetros Fabry-Perot, Transformada de Fourier.(3,4)
4. LA LUZ EN SU PASO POR LA ATMÓSFERA. Componentes de la atmósfera. Refracción. Extinción por absorción pura y por scattering. Emisión térmica. Turbulencias: seeing, speckles, smearing, scintilación. Tratamiento de la extinción, masa de aire. Coeficientes de extinción monocromático y heterocromático (1,5)
5. DETECTORES MODERNOS. Efecto fotoeléctrico (fotoemisivo, fotoconductor y fotovoltaico). Efecto fotoquímico. Principios del CCD: acumulación de carga, transferencia, salida y lectura (4,5)
6. LOS CCD (5,6,7,8,9)
1. Características principales: mecanismo de transferencia de carga.
2. Performance: Eficiencia quántica, sensibilidad espectral, eficiencia de transferencia de carga, resolución espacial, linealidad, blooming y saturación, corriente oscura, sensibilidad a rayos cósmicos, hot y dead pixels, columnas defectuosas. Digitalización a 8, 14, 16 bits, ganancia.
3. RUIDO EN UN CCD. Fluctuaciones temporales y espaciales. Estadística de Poisson. Ruido térmico, de fotones, de transferencia, electrónico, de digitalización. Ruido de lectura. Curva de transferencia: determinación del ruido de lectura y ganancia.
4. ELECTRÓNICA DEL CCD. Tipos de detectores, digitalización, arquitectura, visualización de imágenes. Enfriamiento.
5. CCDs INFRARROJOS. Materiales de los detectores
7. PROCESAMIENTO DE IMÁGENES.Dominio frecuencia: transformada de Fourier de una imagen. Correlación. PSF como respuesta impulsional del sistema atmósfera + telescopio + camara. Deconvolución: reconstrucción de imágenes.
8. REDUCCIÓN DE IMÁGENES CCD. Nivel cero (overscan y bias), ruido de lectura, corriente oscura, saturación (por límite de digitalización, por pérdida de linealidad y por blooming), flat-field (diferencias de eficiencia y de transmisión óptica). Esquema de reducción de una imagen cruda. Relación señal/ruido. (5,6,7,8,9)
9. VISUALIZACIÓN. Histograma. Escala de grises lineal, logarítmica y exponencial. Equalización de histograma. Brillo, contraste y paleta. Tamaño de pixel y campo. Inspección de bias (RON y ganancia). Inspección de (Flat-Bias). Inspección de Darks. Inspección de imagen cruda: relación S/N. Relación seeing y FWHM. Límites de detección: fotométrico, espectroscópico. Suma, promedio y mediana de imágenes. Formato FITS y headers. (5,6,7,8,9)
10. TÉCNICAS DE OBSERVACIÓN (5,6,7,8,9)
1. IMAGING: Dominio espacial: convoluciones con filtros pasa bajos y pasa altos. Convolución cruzada. Filtros estadísticos. Filtros de contorno: gradiente y laplaciano. Máscaras.
2. ASTROMETRÍA: Centroide y posición de la imagen. Transformación de coordenadas relativas en absolutas. World Coordinate System (WCS). Catálogos astrométricos. (10)
3. FOTOMETRÍA: Medida del flujo. Fotometría de apertura. Perfiles fotométricos. Reducción fotométrica. Sistemas fotométricos: sistema standard UBVRI. Coeficientes de extinción. Pasaje del sistema Local al Standard. Reducción conjunta. Fotometría diferencial.  Imágenes color.
4. ESPECTROSCOPÍA:  Para fuentes puntuales: extracción de espectros unidimensionales, corrección por extinción atmosférica, calibración de flujos. Para objetos extensos. Rendijas largas
11. SOFTWARE. Para visualización y procesamiento de imágenes CCD. Procesamiento por listas y macros. Formato entero y real. Soft para astrometria y fotometría. Técnica de alinear y sumar imágenes. MAXIM e Introducción a IRAF. (8,11)
12. SESIÓN OBSERVACIONAL. Efemérides, cartas y catálogos estelares. Manipulación de cámara CCD y telescopio. Almacenamiento de datos.

Nota: los números entre paréntesis al final de cada bolilla corresponden a la bibliografía recomendada para ese tema, según la lista siguiente.

Bibliografia

1. Observational Astrophysics, P. Lena
2. Introduction a la Theorie de l'Observation en Astrophysique, H. Reboul
3. Astronomical Optics, D. Schroeder
4. Astronomical Tehcniques, C. Kitchin
5. CCD Astronomy, Christian Buil.
6. Astronomical CCD Observing and Reduction Techniques, S. Howell, ASP Conference series Vol 23.
7. An Introduction to Astronomical Photometry Using CCDs, W. Romanishin.
8. The New CCD Astronomy, R. Wodaski
9. Handbook of CCD Astronomy, S. Howell
   
10. Astronomical Techniques, W. Hiltner
11. Manuales del software usado en el curso: IRAF, Astrometrica, etc. y de los equipos: telescopio y CCD del OALM.

1. EVOLUCIÓN TEMPORAL DE LA CALIDAD DE LAS IMÁGENES. Evolución a lo largo de una noche de: brillo del cielo, seeing, perfiles estelares (asimetría), número de hot pixels, rayos cósmicos, corriente oscura. Relacion entre tiempo de exposición, corriente oscura, número de hot pixels y rayos cósmicos. Determinación de la variación de la magnitud límite para una razón S/N dada. (obligatoria)
2. REDUCCIÓN BÁSICA DE IMÁGENES. Corrección por bias, dark, flat paso por paso mediante un programa simple de aritmética de imágenes (imarith en IRAF). (obligatoria)
3. ESCALA Y ORIENTACIÓN DE UN CCD. Tomar una imagen de un cluster estelar con medidas astrométricas de varias estrella. Medir pares de estrellas de AR y DEC conocidas y calcular la escala del CCD. Determinar el ángulo de rotación que lleva x-y en el plano del CCD a coordenadas cos(DEC)*dAR - dDEC.
4. DETERMINACIÓN DE LOS COEFICIENTES DE EXTINCIÓN. Determinación para una serie de noches.
5. FOTOMETRÍA. Análisis de la fotometría de apertura en un campo estelar. Determinación de la curva de brillo en función de la apertura del diafragma.
6. ASTROMETRÍA. Determinación astrométrica de algun asteroide o cometa utilizando Astrométrica, CCD-Astrometry o con programa propio y usando diferentes catalogos. Comparación entre catálogos y programas.
7. CURVA DE LUZ. Obtención de la curva de luz de un asteroide, estrella variable o satélite planetario.
8. SUMA DE IMÁGENES. Alinear y sumar imágenes de un objeto extenso para mejorar la relación S/N. Comparación de la S/N de las imágenes individuales y sumadas.
9. FOTOMETRÍA DE OBJETOS EXTENSOS. Construcción de un mapa de brillo de un objeto extenso (nebulosa o cometa). Determinación de isofotas con niveles de magnitudes por unidad de ángulo sólido (valores absolutos).
10. TRATAMIENTO DE IMAGENES PLANETARIAS. Aplicación de filtros digitales para realzar detalles de atmósferas o superficies planetarias.

Software procesamiento de imagenes