Equivalencia Focal-Aumentos

Avatar de Usuario
H-Alfa
Mensajes: 310
Registrado: 25 Sep 2005, 23:00
Ubicación: Barcelona

Equivalencia Focal-Aumentos

Mensajepor H-Alfa » 19 Ene 2006, 12:40

Esta es una pregunta que se me plantea al hacer planetaria. En la configuración típica Telescopio+Barlow+Webcam solemos hablar de la focal que conseguimos, en cambio cuando utilizamos los oculares hablamos de aumentos. ¿Como se calcula esta equivalencia? Sería útil para saber, por ejemplo, cual sería la barlow máxima que se puede utilizar según el telescopio.

Gracias.

Avatar de Usuario
nandorroloco
Mensajes: 3689
Registrado: 09 Ene 2006, 00:00

Mensajepor nandorroloco » 19 Ene 2006, 13:23

Creo que lo más adecuado es calcular el ángulo de visión que permite cada combinación. Es decir... cuánto cielo abarca... el ocular o el chip. En los típicos programas de estrellitas te dibuja o un circulito o un rectángulo según sea el caso. Por ejemplo, el tamaño del chip (y puede variar bastante de un dispositivo a otro), hará que para una misma focal, el área abarcada sea distinta. Y con el ocular... incluso para los mismos aumentos, el campo aparente del mismo hará que se abarque más o menos área.
Con todo este discurso... resalto que dependerá del material utilizado, claro tienen sus números característicos.
Según la ayuda del Cartes du Ciel...
Distancia focal objetivo / distancia focal ocular = aumentos ópticos
campo aparente del ocular / aumentos ópticos = cielo abarcado.
Para mi telescopio... el ETX70.. y un ocular 20mm con 50º de campo aparente (este último dato me lo invento)
350mm/20mm = 17,5
50º/17,5= 2,86 º
Con una WebCam (las dimensiones de los chip se pueden consultar aqui...
http://astrosurf.com/re/chip.html
fantástica web de Pedro Re)... Supongamos que tengo un chip con 1mm de largo y ancho (será fácil después calcular el campo abarcado si llegamos a descubrir el tamaño real del chip)...

lado del chip / Distancia focal objetivo * (180 º/pi) = campo abarcado

1mm / 350mm * (180º/3,14) = 0,163º = 9' 49,6"

... Claro a todo esto le podemos dar la vuelta... y si fijamos el campo que queremos abarcar.... nos dará cuantos aumentos ópticos debemos poner en el caso del ocular, o la distancia focal a aplicar para nuestro chip (deberíamos saber el tamaño de este).

He sacado alguna fórmula de aquí.
[url]http://www.invlumer.e.telefonica.net/Planificando/Formulas/Formulas.htm#Aum_Cám[/url]

Saludos.

Avatar de Usuario
jahensan
Moderador
Moderador
Mensajes: 3650
Registrado: 02 Mar 2005, 00:00
Ubicación: Canarias
Contactar:

Mensajepor jahensan » 19 Ene 2006, 13:32

Hola H-alfa

Si quisieras saber los aumentos, lo unico que necesitas saber es el tamaño del chip. Ese será el dato que sustituiras por la distancia focal del ocular. En general los chips rondan los 5 mm o así en las WebCams,
por tanto un teles de 1000 mm dará unos 200 aumentos. Otra cosa será el campo que se obtiene y ahí nandorroloco ha dado unas fórmulas que no he mirado bien pero que supongo válidas.

En cuanto a la focal que se obtiene se habla de ella por motivos fotográficos: mayor focal, más contraste y menos luminosidad y más tiempo de exposición. No todos los chips permiten todos los tiempos de exposición, necesitariamos una ccd para jugar con ello. Tener más focal no es malo en si, pero al tener que aumentar el tiempo de exposición el seguimiento se hace crítico.

Puedes poner tanta Barlow como quieras dependiendo del chip de la cámara, y que los aumentos resultantes no superen los límites del telescopio, aprox. de 2 a 2,5 veces la apertura.

Espero no haberme enrrollado mucho ni salirme de tu pregunta.

Saludos

Avatar de Usuario
cometas
Moderador
Moderador
Mensajes: 4714
Registrado: 12 Dic 2004, 00:00
Ubicación: Barcelona
GRACIAS recibidas: 1 vez
Contactar:

Mensajepor cometas » 19 Ene 2006, 14:14

En realidad hablar de aumentos en una fotografia no tiene mucho sentido

Antes como solo se usaba pelicula quimica si se podia comparar distintas imagenes entre si diciendo solo a que focal estaban hechas,o aque aumentos , pero ahora como cada camara tiene los pixels de un tamaño distinto , decir a que focal o a que aumentos esta hecha una imagen es no decir practicamente nada , tampoco sirve de nada decir que campo de vision tienes ,como dice Nandorroloco, pues no solo depende de la focal , sino tambien del tamaño del chip.

Lo unico que da una idea del grado de ampliacion o detalle de una imagen es hablar de los segundos de arco por pixel a los que estas haciendo la imagen.
Por ejemplo

Una CCD de pixels de 10 micras trabajando a 1000mm de focal proporcionara imagenes con igual resolucion y detalle que otra CCD de pixels 20 micras trabajando a 2000 mm de focal , ambas te proporcionaran la misma resolucion por pixel:
2,06 segundos de arco por pixel.

De todas formas si asumes que la vision de nuestros ojos equivale a un objetivo de unos 50 mm puedes calcular cuantos aumentos representa usar una focal de por ejemplo 2000mm de forma muy simple 2000/50=40
aumentos, pero eso solo significa que con 2000 mm de focal tu imagen sera 40 veces mas grande que la que optendrias trabjando a 50mm de focal usando la misma camara.
Asi pues hablar de aumentos o de focal solo sirve para comparar si todos usaramos el mismo tipo de camaras.

Avatar de Usuario
nandorroloco
Mensajes: 3689
Registrado: 09 Ene 2006, 00:00

Mensajepor nandorroloco » 19 Ene 2006, 15:44

"El quit de la cuestión"... He releido este árbol de post, y básicamente estoy de acuerdo con cometas, pero no. Me explico, saber la resolución del pixel quizá es un parámetro determinante... pero tanto como decir "que no sirve para nada decir qué campo de visión tienes"... pues no. :twisted:
Creo que la inquietud de H-Alfa va asociada a la capacidad de ampliación máxima que podemos extraer de un telescopio. Ya sea a través de un ocular, o a través de un CCD. Esto me ha venido a la cabeza después de haber calculado el poder de resolución de mi telescopio... de unos 1.6" de arco. Esto significa básicamente que soy incapaz de distinguir dos estrellas más cercanas (aparentemente)... Así, que si el poder de resolución de un telescopio depende de su apertura... (por efecto... creo que de la difracción)... el máximo de aumentos... o resolución que podemos esperar de él está en función exclusivamente de ello. De manera que si nos servimos de un chip con pixeles muy pequeños, o oculares con distancias focales ínfimas, o cadenas y cascadas de barlows que aumenten la distancia focal del objetivo.... Todo aquello que nos haga sobrepasar los límites de resolución del telescopio (o quizá su mitad, o un submultiplo ... me acuerdo de un tal Shannon y teoría de la información)... está fuera de lo razonable.
En pocas palabras... el diámetro del objetivo es determinante.

Bueno, también he sacado alguna idea de la pagina de fórmulas que os plantee.

http://www.invlumer.e.telefonica.net/Planificando/Formulas/Formulas.htm#Pod_Resol_Telesc

No toméis mis escritos como totalmente ciertos. Yo no lo hago :lol: :lol:
Intento debatir... y ejercitar el músculo gris.

Avatar de Usuario
cometas
Moderador
Moderador
Mensajes: 4714
Registrado: 12 Dic 2004, 00:00
Ubicación: Barcelona
GRACIAS recibidas: 1 vez
Contactar:

Mensajepor cometas » 19 Ene 2006, 22:11

No es que no sirva de nada decir el campo de vision , claro que sirve , solo que saberlo no esta relacionado directamente con la focal empleada .

Yo puedo tener un campo de 12 minutos de arco y trabajar a 3000 de focal pero tamvbien puedo tener un campo de 12 minutos t trabajar solo a 300mm de focal con uyn chip mucho mas pequeño

En lo que respecta a lo del poder de resolucion tienes razon desde luego

Avatar de Usuario
H-Alfa
Mensajes: 310
Registrado: 25 Sep 2005, 23:00
Ubicación: Barcelona

Mensajepor H-Alfa » 20 Ene 2006, 13:20

Hola,

Supongo que no me he debido explicar demasiado bien, o al menos no he sido suficientemente preciso. Lo siento, Quizás si os explico mi caso más detalladamente saquemos mejores conclusiones...

Caso 1: Trabajos de planetaria, con una focal primaria de 2250mm, y la cuestión es ¿Cual es la barlow más potente le puedo acoplar? Estoy de acuerdo con Cometas que lo que te da una idea de la ampliación es la resolución. Lo que pasa es que veo por ahí fotos espectaculares con 2000/200 ( C-8 )+ Barlow 5x+Toucam, lo que daría una resolución de 0.11"/pixel siendo el poder resolutivo de teles 0.57"! ¿Hay alguna razón que justifique esto?
En mi caso sería p.ej. 2250/152+barlow 5x+Toucam = 0.10"/pixel sobre un poder resolutivo de 0.75". ¡¿No es demasiado trabajar a f/75?! En cierta manera aquí está el nucleo de la pregunta: Si supiera los aumentos que resultan, sabría si está por encima de los 300x de límite teórico que tiene mi teles. ¿Creéis que apunto en la dirección equivocada con mis preguntas?

Veamos el otro caso...
Caso 2: Cielo Profundo. Focal primaria de 2250mm+EOS350D (0.58"/pixel) y tubo guia de 480mm+barlowx5+Ocular 7.5mm (ahora lo que sé son los aumentos, 320...) ¿Como comparo los dos sistemas?

En fin, espero no ser demasiado pesado. Gracias.

Avatar de Usuario
Arbacia
Mensajes: 13791
Registrado: 22 Oct 2005, 23:00
Ubicación: Rivas-Vaciamadrid
Contactar:

Mensajepor Arbacia » 20 Ene 2006, 14:18

Hay que tener en cuanta la resolución del telescopio. Para ello se puede emplear, por ejemplo, el límite de Dawes que no es más que una estimación empírica. A partir de ahí podeis calcular los FOV y ampliación que querais emplear. Os dejo dos trozos de mensajes mios previos.

Arbacia escribió:El límite de Dawes es una formula émpírica para estimar la resolución de un telescopio.

Limite de Dawes= 116/D siendo D el diámetro del telescopio en mm.

El resultado indica la separación mínima en arcosegundos para discernir que dos objetos proximos son dos objetos separados y no uno solo


Arbacia escribió:Las barlows actúan como multiplicadoras de focal. Son lentes negativas que simulan una focal del primario más larga.

El aumento maximo admisible depende de la resolución de la maquina -es decir de la capacidad de separación de dos puntos muy proximos- y de las condiciones ambientales . Dejando a un lado las condiciones ambientales, la resolución es función del diámetro (también de la calidad del aparato). El maximo teórico depende de quien opine, es sólo una estimación: en numeros redondos 60 veces el diametro en pulgadas o el doble del número de milimetros.

Hablar de aumentos en fotografía a foco primario tieen sus pegas ya que depende del campo de visión y del sensor. Normalmente se compara con el objetivo de 50mm de las cámaras reflex de 35 mm. Ahora bien, en realidad habria que usar 43mm que es la diagonal de un fotograma de 35mm. Se usan los objetivos de 50mm como normales pues son lo más cercanos a 43mm y son más faciles de fabricar que los de 43mm.

[Editado: se habla de objetivos normales pues tienen un campo visual y una perspectiva similar al ojo humano]

Así, los aumentos serían la focal del telescopio dividido por 50 (o por 43 si somos más puristas). [Editado: aqui lo que hacemos es ver "cuantas veces" es diferente respecto a un objetivo "normal"]. Si un tele tiene una focal de 1000 y le pones una barlow de x2 (a sabiendas de que nunca son exactamente x2) los aumentos serían = (2x1000)/50=40

Ahora bien, los aumentos dependen del tamaño del sensor, y estas cuentas son para negativos de 35mm. Para otros tamaños de sensor echad cuentas.

Avatar de Usuario
cometas
Moderador
Moderador
Mensajes: 4714
Registrado: 12 Dic 2004, 00:00
Ubicación: Barcelona
GRACIAS recibidas: 1 vez
Contactar:

Mensajepor cometas » 20 Ene 2006, 14:32

Aunque no soy ningun experto en planetaria , la teoria dice lo siguiente

Pongamos que la resolucion teorica de tu telescopio es de 0.5 " de arco
,para intentar aprovechar el maximo esta resolucion se debe trabajar al doble de dicha resolucion (algunos profesioneles suben hasta 4 veces) esdecir 0,25 segundos de arco por pixel o incluso 0.12" por pixel .
Pasar de este limite solo te proporcionara imagenes mas grandes pero no con mayor detalle.


Para cielo profundo como la atmosfera no se esta quieta y necesitamos exposiciones de algunos minutos , el verdadero limite lo impone la atmosfera ,y no la resolucion teorica del telescopio.
Por desgracia la estadistica (estadistica realizada por varios colegas astrometristas) muestran tipicamente cielos de aficionado con un seeing FWHM de entre 4 y 6 segundos de arco ,lo cual indica que la resolucion a la que deberiamos trabajar para sacarle el maximoi partido a nuestro cielo ronda entre los 2 y 3 segundos de arco por pixel , normalmente (salvo excepciones ) todo lo que sea trabajar a mayor resolucion solo comporta imagenes mayores y mas oscuras pero no con mas detalle y resolucion.

Es por este motivo que muchos telescopios mediocres dan muy buen resultado en cielo profundo y nefasto en planetaria.

Avatar de Usuario
H-Alfa
Mensajes: 310
Registrado: 25 Sep 2005, 23:00
Ubicación: Barcelona

Mensajepor H-Alfa » 20 Ene 2006, 16:42

Gracias a todos por los comentarios. Ahora lo tengo más claro, aunque esperaré a hacer mis propios cálculos para cantar victora. :D

Saludos.

Volver a “Telescopios e Instrumentos Ópticos”