Pupila de salida. Artículo S&T

[javier ar.]

Estimados,

Comparto un artículo que aborda el tema de la pupila de salida en relación a la magnificación, campo, brillo superficial y aberraciones propias del ojo. Es un tema muy interesante para quienes nos dedicamos a la observación, sobre todo a la hora de elegir oculares (o binoculares)

El autor propone en un momento que, el que nuestra pupila se dilate y se contraiga podría ser, aparte de regular la luz, para esconder aberraciones propias del ojo; algo así como que nuestra visión es tan imperfecta que el ojo diseño un mecanismo de diafragmado similar al que usan los fabricantes de telescopios económicos.

Lamentablemente está en inglés, si alguien tiene el tiempo y los conocimientos para traducirlo sería un gran aporte.

http://www.skyandtelescope.com/astronom ... il-primer/

[Rodrigator]

Tema interesante Javier. Gracias por compartir

Acá la versión traducida:

https://translate.google.com.ar/transla ... rev=search

[sagitario blues]

Genial, muy buen aporte. Gracias, Javier, un abrazo.

[fsr]

Gracias, muy buen artículo.

Justo hace unos dias había encontrado un sitio que habla sobre el brillo superficial, y donde hace la distinción entre lo que determina el brillo de fuentes puntuales como las estrellas, vs objetos extendidos como las nebulosas. Bastante sorprendentes algunas de las conclusiones, y explicadas de manera bastante entretenida:

What the heck is that saying? What -- that the very brightest image I can get with the scope is exactly the same brightness that I see with the naked eye??????

Yup.

Well, remember we're talking about surface brightness, meaning the brightness per unit area, or the brightness density. At the minimum magnification, which is the brightest image you can get, the surface brightness is exactly the same as what you see with your eye. Of course, the image is 30, 40, 50, even 60+ times bigger at that brightness, so it might be as much as 4000 times the total brightness, depending on the diameter of the objective. But the surface brightness never exceeds what you can see with your eye alone.

This means something else that's very important -- the images in all telescopes operating at minimum magnification have, at best*, the same surface brightness.

fuente: http://www.rocketmime.com/astronomy/Tel ... tness.html

pero si entran en esta URL, pueden ver mas artículos, muy interesantes: http://www.rocketmime.com/astronomy/Telescope

[Leoyasu]

Buen articulo javi, para aclarar los conceptos de manera fácil. En particular, me identifico con la parte de hacer malabares para tener centrado en el ojo con el ocular de 32mm . Yo por lo general le mando más rosca a los aumentos, casi siempre ando con pupilas de 2mm y 4mm, aun que varias veces es necesario estirarse a 5mm-7mm. Saludos!

[javier ar.]

Gracias, muy buen artículo.

Justo hace unos dias había encontrado un sitio que habla sobre el brillo superficial, y donde hace la distinción entre lo que determina el brillo de fuentes puntuales como las estrellas, vs objetos extendidos como las nebulosas. Bastante sorprendentes algunas de las conclusiones, y explicadas de manera bastante entretenida:

What the heck is that saying? What -- that the very brightest image I can get with the scope is exactly the same brightness that I see with the naked eye??????

Yup.

Well, remember we're talking about surface brightness, meaning the brightness per unit area, or the brightness density. At the minimum magnification, which is the brightest image you can get, the surface brightness is exactly the same as what you see with your eye. Of course, the image is 30, 40, 50, even 60+ times bigger at that brightness, so it might be as much as 4000 times the total brightness, depending on the diameter of the objective. But the surface brightness never exceeds what you can see with your eye alone.

This means something else that's very important -- the images in all telescopes operating at minimum magnification have, at best*, the same surface brightness.

fuente: http://www.rocketmime.com/astronomy/Tel ... tness.html

pero si entran en esta URL, pueden ver mas artículos, muy interesantes: http://www.rocketmime.com/astronomy/Telescope

Si, es un concepto que cuesta entender al principio. Igual yo no termino de entender como funciona el tema del brillo integrado para el ojo y el cerebro. Una galaxia aparece con el mismo brillo en un 25" usando una pupila de salida de 5mm que en unos binos 10x50, por supuesto que la veo más grande y con más resolución en el 25", pero además ocupa una parte muchísimo mayor de mi pupila. El ojo es un sistema óptico que integra luz, a mayor area mayor luz integrada, que incidencia tendrá eso

en la percepción?

En un momento en CN planteé lo siguiente, si el brillo del sol a ojo desnudo es el máximo, el daño por mirarlo en un telescopio debería ser igual o menor (si se usa una pupila de salida menor que la del ojo) que el que se tendría sin usar telescopio. Nadie respondió esa pregunta hasta que apareció un forero que es un genio y me dijo, y daño sería el mismo, pero en un área de la retina muchísimo menor.

Y sin embargo, he mirado durante un segundo el sol alguna vez a ojo desnudo y no tuve un daño en el ojo, mirar durante un segundo el sol por el telescopio me carbonizaría la retina. Algo no entiendo...

[javier ar.]

Buen articulo javi, para aclarar los conceptos de manera fácil. En particular, me identifico con la parte de hacer malabares para tener centrado en el ojo con el ocular de 32mm . Yo por lo general le mando más rosca a los aumentos, casi siempre ando con pupilas de 2mm y 4mm, aun que varias veces es necesario estirarse a 5mm-7mm. Saludos!

Leo, yo hace rato que no uso pupilas de salida tan grandes como 5 o 7mm, pero coincido que pueden ser muy útiles en cielos oscuros. Estoy haciendo unas pruebas con un refra chiquito y alguna vez me gustaría ponerle 7 mm de pupila desalida y un OIII a ver que pasa.

[Rodrigator]

Y sin embargo, he mirado durante un segundo el sol alguna vez a ojo desnudo y no tuve un daño en el ojo, mirar durante un segundo el sol por el telescopio me carbonizaría la retina. Algo no entiendo...

Es simple Javi, si ponés un papel al sol en el suelo en pleno verano con un calor de 40 grados, como mucho se calienta un poco. Si agarrás el mismo papel y le das con una lupa en segundos lo prendés fuego. La luz potente del Sol que está dispersa, ante la lupa se concentra en un punto. Fijate que acercando y alejando la lupa el punto se hace grande y se forma una aureola y visceversa. Para que queme tiene que hacerse lo más chiquito posible. El telescopio no es otra cosa que una lupa con una larga distancia focal.

Es sólo un razonamiento personal, maestro.

[javier ar.]

Y sin embargo, he mirado durante un segundo el sol alguna vez a ojo desnudo y no tuve un daño en el ojo, mirar durante un segundo el sol por el telescopio me carbonizaría la retina. Algo no entiendo...

Es simple Javi, si ponés un papel al sol en el suelo en pleno verano con un calor de 40 grados, como mucho se calienta un poco. Si agarrás el mismo papel y le das con una lupa en segundos lo prendés fuego. La luz potente del Sol que está dispersa, ante la lupa se concentra en un punto. Fijate que acercando y alejando la lupa el punto se hace grande y se forma una aureola y visceversa. Para que queme tiene que hacerse lo más chiquito posible. El telescopio no es otra cosa que una lupa con una larga distancia focal.

Es sólo un razonamiento personal, maestro.

Claro Rodri, eso lo entiendo. El telescopio junta luz y la concentra, no en un punto sino en un círculo de luz, pero la luz no puede volverse más brillante que a ojo desnudo, solo cambia el área de la pupila que va a abarcar. Si la luz no cambia su brillo, que es lo que cambia en esa concentración?

[fsr]

Gracias, muy buen artículo.

Justo hace unos dias había encontrado un sitio que habla sobre el brillo superficial, y donde hace la distinción entre lo que determina el brillo de fuentes puntuales como las estrellas, vs objetos extendidos como las nebulosas. Bastante sorprendentes algunas de las conclusiones, y explicadas de manera bastante entretenida:

What the heck is that saying? What -- that the very brightest image I can get with the scope is exactly the same brightness that I see with the naked eye??????

Yup.

Well, remember we're talking about surface brightness, meaning the brightness per unit area, or the brightness density. At the minimum magnification, which is the brightest image you can get, the surface brightness is exactly the same as what you see with your eye. Of course, the image is 30, 40, 50, even 60+ times bigger at that brightness, so it might be as much as 4000 times the total brightness, depending on the diameter of the objective. But the surface brightness never exceeds what you can see with your eye alone.

This means something else that's very important -- the images in all telescopes operating at minimum magnification have, at best*, the same surface brightness.

fuente: http://www.rocketmime.com/astronomy/Tel ... tness.html

pero si entran en esta URL, pueden ver mas artículos, muy interesantes: http://www.rocketmime.com/astronomy/Telescope

Si, es un concepto que cuesta entender al principio. Igual yo no termino de entender como funciona el tema del brillo integrado para el ojo y el cerebro. Una galaxia aparece con el mismo brillo en un 25" usando una pupila de salida de 5mm que en unos binos 10x50, por supuesto que la veo más grande y con más resolución en el 25", pero además ocupa una parte muchísimo mayor de mi pupila. El ojo es un sistema óptico que integra luz, a mayor area mayor luz integrada, que incidencia tendrá eso

en la percepción?

En un momento en CN planteé lo siguiente, si el brillo del sol a ojo desnudo es el máximo, el daño por mirarlo en un telescopio debería ser igual o menor (si se usa una pupila de salida menor que la del ojo) que el que se tendría sin usar telescopio. Nadie respondió esa pregunta hasta que apareció un forero que es un genio y me dijo, y daño sería el mismo, pero en un área de la retina muchísimo menor.

Y sin embargo, he mirado durante un segundo el sol alguna vez a ojo desnudo y no tuve un daño en el ojo, mirar durante un segundo el sol por el telescopio me carbonizaría la retina. Algo no entiendo...

Bueno, no podría asegurarlo, pero tal vez la mano venga por acá:

the surface brightness is exactly the same as what you see with your eye. Of course, the image is 30, 40, 50, even 60+ times bigger at that brightness, so it might be as much as 4000 times the total brightness

O sea, vos mirás al Sol a ojo pelado, y ves un brillo superficial x que ocupa un area muy pequeña. Cuando lo ves con el telescopio, ves el mismo brillo superficial x, pero ahora ocupa todo tu area de visión. El brillo superficial es el mismo, pero el brillo total que cae en toda la superficie de tu retina es tal vez miles de veces mas alto. Una analogía que se me ocurre, es: sobre un techo de chapa de 10x10m, ponemos baldosones que ocupan 1 m^2 y pesan 10 kg/m^2. Si ponemos un solo baldosón, o si llenamos el techo de baldosones, el peso por m^2 es el mismo, pero con 1 baldosón el peso total es 10 kg, mientras que con el techo lleno, el peso total son 1000 kg, y se te viene el rancho abajo

Tal vez sería como ver el mismo Sol, pero como si fuera miles de veces mas grande (calculo que físicamente imposible, pero sería algo equivalente a eso).

Habría que preguntarle a algún groso.

EDIT: Le mandé la consulta al blog astroblog.cl, a ver que me dice.

[Rodrigator]

Lo que aumenta es la radiación Javi, por lo menos es lo que encontré en esta sencilla explicación:

http://www.fenercom.com/pdf/aula/recorr ... cia-06.pdf

Acá hay otra explicación que en principio se contradice con la anterior pero también parece válida:

https://ar.answers.yahoo.com/question/i ... 047AATcq7S

[Chuli]

Con respecto al tema del Sol, el brillo puede ser mismo, no se, pero la potencia es mucho mayor.

El telescopio es como un ojo mucho mas grande que capta más luz que el ojo desnudo y la concentra.

Si el aumento es muy grande y se ve una porción muy pequeña del Sol, tanto el brillo como la potencia pueden ser menor que a ojo desnudo.

[javier ar.]

Gracias a todos por los aportes. Todos muy interesantes, pero confieso que aún no tengo conclusiones certeras.

Edu, todos acordamos que la luz está más concentrada en un área menor y que el brillo no cambia, cómo definirías esa potencia de la luz?

[fsr]

Gracias a todos por los aportes. Todos muy interesantes, pero confieso que aún no tengo conclusiones certeras.

Edu, todos acordamos que la luz está más concentrada en un área menor y que el brillo no cambia, cómo definirías esa potencia de la luz?

En realidad yo no sé tanto si decir que concentra la luz, porque a ojo pelado ves el Sol entero como un objeto bastante chico (mas o menos del mismo diametro de la luna), mientras que con el tele lo ves como un circulo gigante, así que si bien capta mas luz porque el diametro del tele es mayor que el de la pupila, también "desparrama" esa luz en un area mayor de la pupila.

Entre la paginas que pasé antes, hay un lugar donde lo discute específicamente: http://www.rocketmime.com/astronomy/Tel ... ation.html

Y acá hace toda la magia con ecuaciones: http://www.rocketmime.com/astronomy/Tel ... tness.html

Básicamente dice que la "ganancia de luz", por ser el telescopio mas grande que el ojo, es GL = (Do/Deye)^2 (donde Do es diametro del telescopio, y Deye el de la pupila del ojo), pero a su vez, el brillo superficial baja en proporción al cuadrado de la magnificación o aumento (M^2), y como M = Do/Dep (siendo Dep el diametro de la pupila de salida), cuando la pupila de salida es igual a la del ojo, GL y M^2 son exactamente el mismo valor, por lo que el resultado es que el brillo superficial en esas condiciones es igual que a "ojo pelado", pero con una imagen mas grande (ver el desarrollo completo en el sitio).

[Chuli]

Gracias a todos por los aportes. Todos muy interesantes, pero confieso que aún no tengo conclusiones certeras.

Edu, todos acordamos que la luz está más concentrada en un área menor y que el brillo no cambia, cómo definirías esa potencia de la luz?

La potencia (o energía) son los watt por m2 que llegan del Sol. Un diámetro mayor va a captar mayor cantidad de energía, en este caso, la pupila humana vs el objetivo que tengamos. En principio es mucho mayor en función del cuadrado del los diámetros (que sale de relacionar las superficies del objetivo y el que da la pupila y simplificar los pi).

A mayor aumento, se pierde parte de la luz captada, por eso disminuye la energía recibida por el ojo contra poco aumento.

El brillo del Sol obvio que no va a cambiar, pero a bajos aumentos lo vamos a percibir mucho más potente que a ojo desnudo.

[martev77]

La pregunta que tengo sobre la pupila de salida es la siguiente

1) si se usa un barlow 2x, es correcto que la pupila de salida se reduzca a la mitad (considerando que el aumento se duplican y la apertura se mantiene constante)?

2) si se pone un reductor de focal 63% (se pasa de f/10 a f/6.3) es correcto que la pupila de salida aumenta?

O todos esos accesorios no se deben considerar como parte del equipo/tren óptico para el cálculo de pupila de salida?

Gracias de antemano por la aclaración que me puedan dar los cráneos del foro

Saludos,

Mariano

[javier ar.]

La respuesta a ambas preguntas es sí. Para calcular la pupila de salida en mm podés dividir la apertura en mm sobre los aumentos usados.

[sfellero]

Primero de todo, buenísimo el artículo Javi. Cuando tenga una horita lo traduzco, lo pulo bien y lo subo.

Segundo, es interestantísimo el tema. Un tema que generalmente está mal entendido o se subestima muchísimo. Al tener un mak yo estoy entre los 2,7mm (con mi plossl 32) y los 0,6mm (tmbII7). Realmente se nota la diferencia de brillo. El tema también es que también el fondo se vuelve más oscuro, por lo que a veces se gana contraste. También se nota la pupila de salida al usar filtros, con pupilas de salida pequeña siempre se empeora la situación. De hecho el plossl 32 es el último ocular que compré, y lo hice para buscar galaxias en cielos oscuros!!!!

En cuanto al tema del Sol, si lo mirás a ojo desnudo dañás la retina, pero como te indicaron Javi, es poco y gradual. Pero la dañás.

Abrazos,

[javier ar.]

Que bueno que lo puedas traducir Sebas!!

Yo fui cambiando mis preferencias con respecto a la pupila de salida, últimamente tiendo a usar pupilas de 2mm para observación de espacio profuno, claro que mis cielos no permiten mucho más. En cielos oscuros es un verdadero placer poner pupilas de salida grandes para lograr un brillo máximo y recorrer las nebulosas brillantes de la vía lactea.

Abrazo!

[fsr]

Me armé una hoja de calculo con algunas de las ecuaciones que se mandan en la pagina que linkeé arriba, aplicadas a un SW 150/750 y los accesorios que trae, aunque los valores se pueden cambiar por los de cualquier tele y oculares (van a tener que copiarlo para eso, porque está en solo lectura). Les paso el link por si les interesa echarles un vistazo. Está en formato ODS y de Google Docs: https://drive.google.com/open?id=0B0l_Q ... W1rcEt0eW8

Lo que hay que ingresar está en los campos verdes, el resto lo calcula en base a lo ingresado.

Saludos.