me lío con las focales.... y con todo

bluki · Mensajepor **bluki** » 23 Abr 2006, 18:40

Tengo varias dudas... bueno tengo mas pero para hoy domingo que está loviendo, estas..

En una camara de fotos que dif. hay entre hacer una foto poniendole la focal en 5 o en 9??

si un teles tiene f10 porque está más indicado para planetaria que para cielo profundo??

gracias
eduardo

Arbacia · Mensajepor **Arbacia** » 23 Abr 2006, 19:10

Los objetivos de cámaras tenían,hasta el invento de las lentes zoom, una focal fija. Las lentes zoom permiten variar la distancia focal. Sin entrar por ahora en detalles, la distancia focal nos indica lo "grande o amplia" que será la imagen que se formará en un negativo. A grandes rasgos, y para un negativo normal de 35mm una distancia focal de 50 mm es normal, uno de menos de 35mm se considera gran angular y uno de más de 100mm un teleobjetivo. A grandes rasgos.

Además existe el número f. El número f indica la relación entre el diámetro (diagragma) de la lente y su distancia focal. En otras palabras un f/9 nos dice que la focal es igual a 9 veces él diámetro de su lente.

Las cámaras fotográficas poseen un diafragma variable. Los telescopios no. Un número f bajo nos indica una lente luminosa, un número alto una lente poco luminosa.

Imagina un objetivo fotográfico capaz de crear una imagen de una magnificación determinada, cuanto más grande sea su diámetro más luz captará, si su diafragma es pequeño captará menos luz. Todo ello a un mismo aumento.

Los telescopios normalmente los clasificamos en primer lugar por diámetros, es una manía. El diámetro nos indica la capacidad de recolectar luz. En astronomía la luz es muy tenue, cuanto más colectemos de ella, en principio, mejor. El diámetro de un telescopio, a diferencia del diafragma de una cámara, es fijo.

Ahora bien, cada óptica de telescopio va asociada a una longitud focal que nos indica en definitiva su capacidad de producir una imagen en de una magnitud determinada en su foco primario.

La relación de focal (el número f, hace referencia a la potencia del telescopio, no a la luz que entra en él. Un 150mm f/4 capta la misma luz que un 150mm a f/8. Si ambos trabajan a igual potencia la imagen será igual de clara. Por ejemplo, para lograr la misma potencia y por lo tanto luminosidad, si en el primero usamos un ocular 10mm, en el segundo deberemos usar uno de 20mm. Ahora bien, si en ambos usamos el mismo ocular, la imagen en el f/4 será mucho más luminosa (aunque también a menos aumentos) que en el f/8. Dentro de una gama normal de oculares (pongamos por caso oculares de 32mm a 7 mm) el f/4 será capaz de darnos mayores campos visuales (FOV) y el f/8 mayores aumentos.

Los numeros f tienen aqui un significado diferente que en fotografia. El número f tiene tambien una propiedad muy interesante en fotografía (y en telescopios). En un objetivo con un f alto los rayos que confluyen en el foco lo hacen en un ángulo muy agudo, en un objetivo a f bajo lo hacen con un ángiulo muy abierto. A f alto, podremos desviarnos ligeramente del foco (acercando o alejando ligeramente la pantalla o película donde toveremos la imagen) y la imagen estará todavía enfocada, a f bajo con el mismo movimiento perderemos foco. Es lo que llamamos profundidad de campo. En otras palabras en una cámara, para una focal determinada, si usas un f bajo tendrás poca porción de campo enfocafo. A f alto aumentas la profundidad de foco. Imagina una foto de un tapia a lo largo, a f bajo sacas enfocados 2 ó 3 ladrillos, a f alto 10 ó 20. A f alto tendrás menos luz y necesitarás compensar la poca luz que te entra por otro medios: cambiando la velocidad de obturación (exposiciones más largas),cambiando la sensibilidad de la película (por ejemplo en vez de 100ASA cambias a un 400ASA) o cambias la iluminación (metes más luz en la escena)

Te copio un comentario que hice el otro dia y que viene tambien al caso.

Arbacia escribió:Un objetivo (el tubo del telescopio) genera una imagen en lo que llamamos foco primario. Si justo en ese plano sitúas una pantalla o la película (o chip) de una cámara fotografica podrás ver o captar la imagen producida por el objetivo (el tubo). Otra forma de ver esa imagen es usando un ocular. Con el ocular ves las imagenes situadas en su plano focal, en este caso la imagen que verías es la producida por el primário. El ocular es una lupa mejorada que amplia esa imagen. Si varías la distancia entre el ocular y el objetivo primario haces que no coincidan ambos planos focales y no ves la imagen pues está desenfocada.

Pues bien, la relación que existe entre la longitud focal del primario y la del secundario es lo que llamamos aumentos. Por eso, el número de aumentos no es otra cosa que el "cuantas veces es más larga la focal del primario que la del ocular".

Con un multiplicador (la barlow) "trucas" la longitud focal nominal del objetivo primario y la haces más larga. Si quieres calcular los aumentos, tendrás que calcular la relación existente entre la nueva longitud focal "trucada" del primario con la del secundario (el ocular). Por eso"trucas" la longitud focal.

Lo mismo es cierto para un reductor de focal.

Los diámetros de las lentes no modifican las proporciones entre sus distancias focales. Pero son importantes para otros factores. Por ejemplo, el diámetro del objetivo influye en la resolución (la capacidad de distinguir entre dos objetos muy proximos), tambien en la luminosidad general del tubo.

Respecto al ocular, si es capaz de ver un campo muy amplio y a bajos aumentos, el diámetro de la imagen que es capaz de ver será muy grande, incluso más que el diametro del tubo del ocular. Por eso se usan oculares de más diametro (por ejemplo, para abarcar mucho campo se usan los oculares de 2" en vez de 1,25"). El diametro de esa imagen máxima es lo que llamamos diafragma de campo.

Carlos_A · Mensajepor **Carlos_A** » 23 Abr 2006, 21:28

Genial explicación, Arbacia. Muy intersante. Permíteme una pregunta que me ronda la cabeza hace tiempo y me ha venido a la mente a propósito de lo que has dicho:

Arbacia escribió:Los telescopios normalmente los clasificamos en primer lugar por diámetros, es una manía. El diámetro nos indica la capacidad de recolectar luz. En astronomía la luz es muy tenue, cuanto más colectemos de ella, en principio, mejor. El diámetro de un telescopio, a diferencia del diafragma de una cámara, es fijo.

La cantidad de luz que recoge un objetivo, en este caso un telescopio, depende del diámetro, pero para ser más exactos depende de la superficie recolectora, es decir, es proporcional al cuadrado del diámetro. Entonces, y aquí viene mi pregunta, ¿por qué no medimos la potencia de un telescopio por cm^2 en vez de medidas diametrales?. Entiendo que no sólo es la capacidad de recoger luz lo que define a un telescopio, que hay otras como el poder de resolución que sí es proporcional linealmente al diámetro; pero pienso que, en general, salvando los diferentes tipos de telescopios que hay y sus fines, se le da muchísima más importancia a la cantidad de luz que recoge.

De esta forma sería muy fácil comparar dos aberturas. Por ejemplo, en vez de decir 200mm de abertura, podríamos decir 314 cm^2, y en vez de 150mm, 177 cm^2. Con estas cifras entendemos más fácilmente que con los diámetros que un 200 mm recoge 1,8 veces más luz que un 150 mm (no sé si me he equivocado en las operaciones, pero la idea es la misma).

En otros campos, como en el del motor (coches, motos...) se usa sin problemas los centímetros cúbicos (volumen del motor) ya que estos son, junto a otras muchas características, proporcionales a la potencia de éste.

¿Qué pensáis? ¿no sería más intuitivo así?

Saludos!!

bluki · Mensajepor **bluki** » 23 Abr 2006, 22:04

Gracias por las explicaciones... y más preguntas

entonces:

""Las cámaras fotográficas poseen un diafragma variable. Los telescopios no. Un número f bajo nos indica una lente luminosa, un número alto una lente poco luminosa.""

Si a una camara le pongo f4 ... será mejor para captar luz que ponerle f9 no?

si a un f10 le pongo un reductor de focal y se convierte en un f5, tendria la misma "potencia y definición" que un f5 de su mismo diametro??

gracias
eduardo

aymard · Mensajepor **aymard** » 23 Abr 2006, 22:45

Carlos_A, pienso que se emplea por convenio el diámetro de los objetivos en lugar del área, porque es más fácil (más intuitivo) identificar tubos al verlos por su diámetro que por su área. ¿Y si tienes el tubo delante, qué necesitas medir para conocer su superficie e identificarlo? Pues lo más sencillo siempre es lo mejor, de ahí que se empleen los diámetros.
Por supuesto, siempre que quieras puedes sacar la calculadora y echar cuentas para calcular superficies y conocer las ganancias de luminosidad de un tubo a otro... ¿Pero quién necesita hacer eso? Cuanto más grande sea y menos nos alijere el bolsillo, mejor. :wink:

bluki escribió:si a un f10 le pongo un reductor de focal y se convierte en un f5, tendria la misma "potencia y definición" que un f5 de su mismo diametro??

Sí, la misma potencia. También sucede poniéndole al f/10 un ocular el doble de largo que el empleado en el f/5. Así ambos tienen la misma potencia.
Es decir, sin emplear barlows ni reductores, si en el f/5 estás empleando un ocular de 10mm, en el f/10 tienes que poner un 20mm para tener la misma potencia en ambos telescopios (tienen que tener la misma abertura). Estarás obteniendo, de esta manera, los mismos aumentos y por tanto luminosidad en ambos.

P.D. Como los oculares de focal corta resultan por lo general incómodos (salvo que adquieras unos LER), se suele emplear barlow para aumentar la potencia de focales rápidas. Sin embargo, para visual no suele ser necesarios los reductores de focal, ya que de 1,25" hay oculares hasta 40mm y suele ser suficiente, y si no se puede emplear de 2".

Arbacia · Mensajepor **Arbacia** » 23 Abr 2006, 23:33

Bluki,

Las cámaras tienen que capturar una determinada cantidad de luz para producir una imagen. Ya comenté antes que en fotografía existen tres parametros que dependen de la cámara y un tercero externo. Los que dependen de la cámara son: 1.- velocidad de obturación (cuanto tiempo está abierto el agujero). 2.- diafragma (si el agujero es grande o pequeño) y 3.- sensibilidad (depende realmente de la película elegida o de la electrónica que regula la captación de imagen del chip en el caso de las digitales. El factor externo es la variación en la intensidad de la iluminación.

Pero en fotografía no todo es la cantidad de luz capturada para producir la imagen:

1.- velocidad de obturación: si el objeto no es estático aparecerá movido. En ocasiones debemos desear que el objeto aparezca movido, por ejemplo en los surtidores de agua de una fuente. No es agradable que los chorros aparezcan con el aspecto de un rosario de canicas de vidrio. Pero tampoco resulta natural una exposición muy larga pues el agua parecerá un velo continuo, como de nieve, poco natural. Por eso, en la mayoría de las exposiciones usamos valores de 1/60-1/250

2.- diafragma: el efecto fundamental es la variación en la profundidad de campo. Es el ejemplo que puse antes de la tapia y el número de ladrillos. En condiciones normales solo ocurrirá eso, pero en condiciones extremas, como en fotografía macro donde puede llegarse a usar números f muy altos (f/48 es muy normal, pero yo hago fotos incluso a f/128) para maximizar la profundidad de campo, pero si nos pasamos aparece el problema de la difracción.

Otro problema asociado al diafragma es que en ópticas no específicas, la máxima abertura SOLO se emplea para enfocar ya que a maxima abertura aparecen aberraciones (cromáticas, de distorsión de campo, viñeteos, etc). No ocurre así por ejemplo con algunas ópticas profesionales como casi todas las de la serie L de canon o con los leitz que tengo para macro, unas ópticas corregidas y que no presentan defectos a maxima abertura. Eso para una óptica de fotografía no es habitual.

Como ves si nos vamos a los extremos aparecen problemas, por eso es bueno mantenerse en valores intermedios de f/8-f/11.

3.- Sensibilidad de la película (o su equivalente en digital). básicamente esto significa que a bajas sensibilidades hay menos ruido en la imagen, a altas aparece textura en forma de puntos de colores (ruido de image) en el caso de digital y grano grueso en el caso de película (los granos de ioduro de plata son mucho mayores en películas de alta sensibilidad). El ruido, depende de la composición que estés realizando podría ser deseable (cuestiones estéticas, no útiles en fotografía técnica).
Una ASA 100-200 es lo habitual. Un ASA25 es muy técnico y un ASA 1600 también.

4.- Respecto a la iluminación... eso es todo un arte. Otro dia os hablo de iluminación. Pero a los efectos de lo que comentamos ahora lo dejaremos sólo en intensidad de iluminación o número de flashes o focos en acción.
Respecto a los flashes, ahora con la tecnología de flashes TTL simpelmente todo es mucho más sencillo, pero un buen flash es tan caro como una cámara.

Por último comentaros que en fotografía se usan cantidades de doble o mitad para cada uno de esos parametros. Así si bajas un punto en diafragma has de aumentar un punto en otro de los parámetros. Habitualmente trabajaremos sólo con velocidad y diafragma. Es un herecia de modo de trabajo de las cámaras de película donde una vez cargada la pelicula con su sensibilidad, asi trabajabas. Ahora con las digitales puedes cambiar tambien la sensibilidad para cada fotografía.

Arbacia · Mensajepor **Arbacia** » 23 Abr 2006, 23:40

Carlos_A,

Para definir la luminosidad se emplea el número f.

Creo que es más intuitivo hablar de diámetros que de superficies. Pero eso no ocurre sólo en telescopios. Otros sistemas que dependen del diámetro pero se describen con magnitudes lineales serían las cañerias de fontaneria, los cables electricos, pilares de hormigón, etc.

Ya se sabe que para compararlos, además del número f, se han de seguir los cuadrados. Asi un telescopio de 6" capta cuatro veces menos luz que uno de 12"

Por otra parte, el diámetro es la medida ideal para el calculo de la resolución del telescopio y el efecto de la turrbulencia sobre él. Ambos efectos son proporcionales a su diámetro pero no dependen de su superficie.

Arbacia · Mensajepor **Arbacia** » 23 Abr 2006, 23:58

Aymard escribió:Sin embargo, para visual no suele ser necesarios los reductores de focal, ya que de 1,25" hay oculares hasta 40mm y suele ser suficiente, y si no se puede emplear de 2".

Sólo apuntar que en visual no solemos buscar menos aumento, tan sólo más campo visual. Esto lo podemos conseguir utilizando oculares de mayor distancia focal o de mayor campo de visión.

No ocurre así en astrofotografía donde la imagen más pequeña posible es a foco primario. Si queremos imágenes de campo más amplio se ha de reducir la focal.

Jonatan · Mensajepor **Jonatan** » 24 Abr 2006, 12:31

Menuda sintesis Arbacia
lo importante no es saber sino hacer que los otros sepan
espera que me lo imprimo y me lo estudio en la guardia de esta tarde
"si me dejan"

Arbacia · Mensajepor **Arbacia** » 24 Abr 2006, 12:46

Gracias Jonatan.
Quizas os resulte un poco confuso. En el foro escribo automáticamente, apenas releo lo escrito. Ya os he comentado varias veces que entro a ratos para descansar de mi trabajo. Por eso escribo con frecencia descuidadamente. Si tengo tiempo prepararé unos apuntes de óptica y los cuelgo.

Jonatan escribió:lo importante no es saber sino hacer que los otros sepan

Esa ha sido siempre mi maxima. El otro dia un amigo del foro, Mintaka, me pilló "a traición" en plena tarea de divulgación en la semana de la ciencia de Madrid. Vamos, que me pilló en mi salsa. Saludos desde aqui a Mintaka