Como elegir oculares: Según Pupilas de Salida

[Leoyasu]

Buenas foro! Esta vez y por idea de Moska, voy a tratar de escribir diferentes criterios orientativos que nos ayuden a elegir un ocular. Si bien la mayoría de los casos se reduce en cuanto a gustos o presupuesto, igualmente podemos tener herramientas para ayudarnos a elegir un ocular para nuestras necesidades y/o equipos. Espero poder hacer varios post sobre esto, cada uno con diferentes criterios. Empecemos!

 

Una de las cuales a tener en cuenta y resulta fundamental a la hora de observar, es la pupila de salida de un ocular. En base a esto, se podrá elegir un ocular acorde a lo necesitado para por ejemplo, no perder poder de captación de luz o bien, no tener una imagen oscura por demás. Básicamente, la pupila de salida de un ocular constituye el haz de luz circular formado por el ocular hacia nuestro ojo. Esta se calcula dividiendo la distancia focal del ocular por la relación focal del telescopio. Por ejemplo, si contamos con un telescopio F5 y un ocular de 10mm, resultará en una pupila de salida de 2mm. De esto se desprende que, a mayores aumentos, menores pupilas de salidas.

 

Dicho esto, para que nos sirve saber la pupila de salida! En base a esta y a lo que queramos observar, podremos elegir un ocular!

 

Por ejemplo, una pupila de 5 a 7mm nos servirá para observar grandes cúmulos estelares, nebulosas extensas como Tarántula y Carina, nebulosas más complicadas que requieran la mayor cantidad de luz posible, como Cabeza de Caballo, Roseta, Lambda Centauri o incluso algunas galaxias enanas tenues. De encontrarse en cielos más polucionados, convendrá achicar la pupila a 4mm aproximadamente para mejorar el contraste reduciendo el "efecto" de la polución lumínica sin que se oscura demasiado la imagen. Una ultima cosa a tener en cuenta si vamos a usar estas pupilas grandes, es que no superen a las de nuestro propio ojo, ya que de suceder estaríamos perdiendo luz y podría que, por ejemplo, en los reflectores newtonianos comenzaríamos a ver la típica sombra molesta de la araña y el espejo secundario.

 

Pupilas grandes: de 5 a 7mm. De equiparar a la de nuestro ojo totalmente acostumbrado, veremos las cosas con el mismo brillo que a simple vista. Cuidado de no excederse!

 

Una pupila de 2-3mm nos brindará una mayor nitidez a razón de que las aberraciones propias del ojo a esas pupilas (al no abarcar sus bordes por ejemplo causando astigmatismo) se reducen o bien si usamos un ocular de focal corta, también serán menos evidentes aberraciones propias del equipo, como la coma. Además, el área abarcada coincidirá aproximadamente con el área de mayor resolución del ojo. Por lo cual, estas pupilas nos serán útiles para detalles planetarios, un primer acercamiento para resolver estrellas dobles, vista de cúmulos globulares y lunar. También, en algunas nebulosas planetarias o galaxias que sean luminosas, obtendremos mejores resultados al oscurecer el fondo obteniendo mejores detalles.

 

Pupilas medias: de 2-3mm.

 

Por último, pupilas de salida de 1mm o menores estarán reservadas para esas privilegiadas noches de buen seeing si nos implica grandes aumentos, caso contrario como mencionan más adelante, una pupila pequeña no tiene porque estar relacionada con grandes aumentos dependiendo del equipo utilizado. Igualmente, nos servirán para obtener máximos detalles lunares y planetarios como para también resolver estrellas dobles difíciles.

 

Pupilas pequeñas: 1mm o menores.

 

Otra cosa a tener en cuenta y es la razón por la cual se recomienda oculares de focales largas y de menos aumentos para observar nebulosas o galaxias, es que el brillo extendido de estos objetos se relaciona con la pupila de salida también (es proporcional al cuadrado de esta). En efecto, un ocular de focal larga que brinda una pupila de 4mm, será más luminoso (4 veces) en estos objetos en comparación con otro de focal más corta y 2mm de pupila. Sin embargo, en el caso de querer observar detalles finos como filamentos en las nebulosas o regiones en galaxias, será útil achicar la pupila, o sea, usar un ocular de más aumentos.


Espero no haber sido aburrido (y/o haberme equivocado en algo ), cualquier sugerencia sera agregada dado que es algo para todos! Saludos y buenos cielos!

[Rodrigator]

Que buen artículo Leo.

[criswille]

Esta se calcula dividiendo la distancia focal del ocular por la focal del telescopio. Por ejemplo, si contamos con un telescopio F5 y un ocular de 10mm, resultará en una pupila de salida de 2mm. De esto se desprende que, a mayores aumentos, menores pupilas de salidas.

Buen artículo, seguí publicando!!!

Cuando decis "focal del telescopio" creo que deberías decir relación focal (focal ratio) del telescopio, no? sinó se presata a confundir con la distancia focal del instrumento.

saludos

[Leoyasu]

Gracias muchachos!

Buen artículo, seguí publicando!!!

Cuando decis "focal del telescopio" creo que deberías decir relación focal (focal ratio) del telescopio, no? sinó se presata a confundir con la distancia focal del instrumento.

saludos

Cris si tenes razon, me comi una palabra! Ya lo corrigo, gracias!!

[javier ar.]

Muy buen aporte Leo, excelente la info y muy buenos los gráficos.

Un punto en el que me atrevo a poner una mínima disidencia es en lo de asociar las pupilas de salida a los aumentos, en la parte en la que decís que las PS menores a 1mm quedan reservadas a las noches de mejor seeing. Un tubo de primera calidad como un apo de 130 mm trabaja con una PS menor a 1mm a 150x, algo bastante potable incluso para el cielos de seeing regular.

Hace poco estuve leyendo algo sobre la observación de nebulosas planetarias y de el por qué necesitan tantos aumentos. El ojo adaptado a la oscuridad tiene una resolución pésima, algo así como 20´ si no recuerdo mal, y para ver detalles en esas condiciones de luz se tienen que agrandar su tamaño aparente muchísimo para compensar esa pésima resolución. Obviamente resisten esos aumentos (recomendaban de 300 a 500 x para un 8") por su gran brillo superficial, y según entendí, salvo que se llega a PS de salida ridiculamente bajas, el ojo es capaz de volver a integrar esa luz que distribuyó en un area mayor.

Gracias por el aporte, un tema más que interesante.

Abrazos!

Editado 17 de Octubre del 2015 por Invitado

[fsr]

Muy bueno!! Me hizo acordar a un sitio que encontré hace un tiempo y que visité varias veces: http://www.rocketmime.com/astronomy/Tel ... mples.html

Hace mucho enfasis en la pupila de salida, y propone 4 casos especiales:

Aumento mínimo (brillo máximo)							 PS = 7 mm	Aumento = Do/7	Focal ocular = 7 x RF	Brillo = 100%
Aumento maximo (brillo mínimo) 							PS = 1 mm	Aumento = Do	  Focal ocular = RF		 Brillo = 2%
Aumento de Campo amplio (mitad del brillo máximo)	PS = 5 mm	Aumento = Do/5	Focal ocular = 5 x RF	Brillo = 50%
Aumento optimo (mitad del aumento máximo)			  PS = 2 mm	Aumento = Do/2	Focal ocular = 2 x RF	Brillo = 8%

(Do = Diametro del objetivo, RF = Relación Focal)

Después aclara que para el se puede ir hasta un aumento de 1.5 veces el Diametro del objetivo, y pasa a llamarlo Aumento extra-alto:

Aumento extra-alto                                 PS = 2/3 mm   Aumento = Do x 1.5   Focal ocular = 2/3 x RF  Brillo = 1%

El por qué de cada uno de los casos está explicado en la página, y se basa en la capacidades del ojo, y está desarrollado con ecuaciones y explicaciones que suenan muy razonables.

Hace poco estuve leyendo algo sobre la observación de nebulosas planetarias y de el por qué necesitan tantos aumentos. El ojo adaptado a la oscuridad tiene una resolución pésima, algo así como 20" si no recuerdo mal, y para ver detalles en esas condiciones de luz se tienen que agrandar su tamaño aparente muchísimo para compensar esa pésima resolución. Obviamente resisten esos aumentos (recomendaban de 300 a 500 x para un 8") por su gran brillo superficial, y según entendí, salvo que se llega a PS de salida ridiculamente bajas, el ojo es capaz de volver a integrar esa luz que distribuyó en un area mayor.

Una vuelta enganché en una busqueda un artículo de "Sky and Telescope" que se llamaba "los secretos de la observación de cielo profundo", que incluía una explicación de por qué a veces es mejor meter mas aumentos, aunque se pierda brillo. En su momento me puse a leer el artículo con detenimiento y lo fuí traduciendo a medida que lo leía. No traduje el 100% del artículo (es hiper-largo), pero te copio lo que anoté acá. Para mas detalles echale un vistazo al artículo original en inglés:

Tips para observar objetos ténues

Visión nocturna

El ojo humano está adaptado a la visión diurna, con cantidades de luz enormes si se comparan a la noche. Sin embargo, es capaz de adaptarse para funcionar lo mejor posible (dentro de sus limitaciones), en la oscuridad de la noche.

La primera adaptación ocurre unos pocos segundos después de exponerse a la oscuridad y consiste en la dilatación de las pupilas a casi el tamaño máximo que pueden tener (siguen dilatándose más lentamente hasta alcanzar un valor máximo que varía según la edad y el individuo, pero que en lineas generales es de unos 7 mm, mientras que el diametro diurno es de entre 2 y 3 mm).

Sin embargo, la parte más importante depende de cambios químicos en la retina y estos demoran mucho tiempo (luego de 15 minutos ya notará una mejora sustancial en la visión nocturna, y una mejora aún más pronunciada luego que hayan pasado 30 minutos de oscuridad, y luego sigue mejorando lentamente hasta alcanzar unas 2 horas de oscuridad).

Un detalle muy importante, es que cualquier exposición a una luz brillante hará perder esta adaptación instantáneamente, y será necesario readaptarse. Afortunadamente, la luz roja tenue no afecta a la visión nocturna, por lo que es posible usar linternas de leds rojos, o con filtros de ese color para poder ver lo que hacemos.

Mucho de esta adaptación tiene que ver con la activación de unas celulas receptoras de luz en la retina, que se llaman “bastones”. Hay 2 tipos de celulas, las que tienen forma de bastones, que son muy sensibles, pero que no pueden captar colores, y las que tienen forma de conos, que son sensibles al rojo, verde y azul, y pueden reconocer cualquier color, pero que no tienen tanta sensibilidad a la luz. Es por esto que al mirar por un telescopio, salvo que el objeto sea realmente brillante, no se podrán reconocer colores, porque la cantidad de luz es menor que la que necesitan los conos para funcionar. El motivo por el cual la luz roja no nos hace perder la visión nocturna, es que los bastones son casi totalmente insensibles a este tipo de luz.

fuente: http://www.skyandtelescope.com/observin ... observing/

Visión periférica ó desviada

La parte central del ojo tiene mayoritariamente células tipo cono, optimizadas a la luz y capaces de ver con mucha nitidez cuando hay una gran cantidad de luz. Sin embargo, esta zona central es prácticamente ciega durante la noche, por lo que para mejorar la visión de objetos ténues, es mejor mirar un poquito al costado del objeto.

El ojo es más sensible a los objetos ténues cuando estos se encuentran entre 8 y 16 grados con respecto a la linea directa de visión en dirección a la nariz. Otra posición buena es entre 6 y 12 grados arriba de su linea de visión. Evite usar el area del lado de la oreja, ya que en esa zona hay un punto ciego (donde está “conectado” el nervio óptico) que provocará que el objeto directamente desaparezca como por arte de magia.

En la práctica, encontrar el punto exacto requiere de prueba y error. Demasiado cerca del centro de visión y no obtendrá beneficios, y demasiado lejos puede perder mucha capacidad de resolver detalle.

La visión periférica es muy sensible al movimiento. A veces mover ligeramente el telescopio hace que un objeto ténue sea reconocible contra el fondo, especialmente si el objeto es grande. Sin embargo, algunos estudios indican que en la oscuridad, si puede mantener la imagen totalmente quieta en el mismo punto de la retina, el ojo podría acumular la luz hasta por 6 segundos. No parece algo tan seguro, pero puede valer la pena intentarlo si falla la primer técnica de mover ligeramente el telescopio.

Otro detalle, es que los niveles de oxígeno afectan la capacidad de ver objetos tenues. No contenga su aliento mientras observa, y algunos observadores experimentados incluso respiran profundamente por 15 segundos antes de proceder a buscar los objetos más ténues.

El alcohol, la nicotina y el nivel de azucar en sangre afectan también a la visión nocturna, así que no fume, ni beba alcohol, ni esté con hambre mientras intenta hacer observaciones de cielo profundo.

La exposición prologada a la luz solar brillante reduce su habilidad para adaptarse a la oscuridad durante dias, así que use lentes de sol cuando pase mucho tiempo al sol.

Finalmente, sea paciente, si no vé nada donde se supone que haya un cúmulo, galaxia, etc, siga mirando por un rato largo, y generalmente terminará por verlo. La visión nocturna va mejorando a medida que se la practica.

fuente: http://www.skyandtelescope.com/observin ... observing/

Usar grandes aumentos

En general, usar bajos aumentos es mejor para observar objetos de cielo profundo, ya que el brillo maximo se obtiene cuando la pupila de salida coincide con el diametro de la pupila del ojo totalmente dilatada.

Sin embargo, hay otros mecanismos de la visión a tener en cuenta. Uno es que en la oscuridad, el ojo realiza cierta comparación de los niveles de luz que registran las células cercanas entre sí, y el segundo es que el ojo pierde resolución en la oscuridad. Durante el día, el ojo puede resolver detalles tan pequeños como 1’ (1 minuto de arco), pero en la oscuridad casi total, no puede resolver detalles de menos de 20’ o 30’ (eso es tanto como medio grado, prácticamente el tamaño de la luna llena vista con el ojo desnudo). Por lo tanto, la visión de objetos muy ténues puede verse beneficiada si hacemos que estos se amplien a un tamaño de decenas de minutos de arco, lo cual puede requerir de grandes aumentos.

Por estos motivos, si el objeto ocupa un gran tamaño en la retina, será más fácil reconocerlo, que si ocupa un tamaño pequeño. Con objetos grandes, no hay problemas porque con aumentos pequeños ya logramos verlos por completo y además obtenemos la imagen más brillante, pero con objetos pequeños muchas veces es preferible utilizar mayores aumentos. Aunque esto significa una imagen más ténue, el aumento de tamaño compensa con creces esa pérdida de brillo.

fuente: http://www.skyandtelescope.com/observin ... observing/

No recuerdo si lo dice en el artículo, pero por dilatada que esté la pupila del ojo, si la pupila de salida del ocular es menor, esto limita la pupila efectiva. Me pregunto si esto no hace que veamos menos brillante, pero mas nítido. Entre 2 y 3 mm es el diámetro de pupila donde mas nítido se ve (el valor teórico exacto es 2,4 mm). Parece que todos los lentes, incluyendo el ojo, tienen su "sweet spot".

Saludos

Editado 16 de Octubre del 2015 por Invitado

[luiselnovato]

Muy buenos todos los aportes. Me impulsa a seguir aprendiendo. Gracias !!! L u i s .-

[sfellero]

Buenísimo Leo, son conceptos clave de los que realmente mucho no se habla.

Un punto en el que me atrevo a poner una mínima disidencia es en lo de asociar las pupilas de salida a los aumentos, en la parte en la que decís que las PS menores a 1mm quedan reservadas a las noches de mejor seeing. Un tubo de primera calidad como un apo de 130 mm trabaja con una PS menor a 1mm a 150x, algo bastante potable incluso para el cielos de seeing regular.

Lo mismo sucede con mi Mak127, donde la mayor parte del tiempo que observo estoy rondando o por debajo de 1mm. Sin embargo, coincido en que hay cierta relación con el seeing, tal vez porque al disminuir tanto el brillo si ya venís con la resolución disminuída por un seeing malo el ojo lo va a sufrir.

Yo diría que con 1mm o menos lo más importante es estar trabajando con la resolución máxima del equipo. O sea, una combinación entre seeing decente y una buena colimación.

En el momento que tuve mi mak ligeramente descolimado, esto era terriblemente notorio.

Abrazos,

[Carlos_sm]

Excelente post, para tenerlo muy en cuenta.

Saludos.

[Leoyasu]

Gracias a todos por la información gente, buenísimo que se armen estos debates. Va a sticky!

Buenísimo Leo, son conceptos clave de los que realmente mucho no se habla.

Un punto en el que me atrevo a poner una mínima disidencia es en lo de asociar las pupilas de salida a los aumentos, en la parte en la que decís que las PS menores a 1mm quedan reservadas a las noches de mejor seeing. Un tubo de primera calidad como un apo de 130 mm trabaja con una PS menor a 1mm a 150x, algo bastante potable incluso para el cielos de seeing regular.

Lo mismo sucede con mi Mak127, donde la mayor parte del tiempo que observo estoy rondando o por debajo de 1mm. Sin embargo, coincido en que hay cierta relación con el seeing, tal vez porque al disminuir tanto el brillo si ya venís con la resolución disminuída por un seeing malo el ojo lo va a sufrir.

Yo diría que con 1mm o menos lo más importante es estar trabajando con la resolución máxima del equipo. O sea, una combinación entre seeing decente y una buena colimación.

En el momento que tuve mi mak ligeramente descolimado, esto era terriblemente notorio.

Javi y Sebas si, concuerdo y es algo que no tuve en cuenta. Acá pequé por pensar solo en el caso de usar alguno de los tubos que tuve, claramente, hay equipos que trabajan con una pupila de 1mm o pequeñas y que no necesariamente implica que sea a grandes aumentos. Ahora veo como lo cambio por si las dudas.

Hace poco estuve leyendo algo sobre la observación de nebulosas planetarias y de el por qué necesitan tantos aumentos. El ojo adaptado a la oscuridad tiene una resolución pésima, algo así como 20" si no recuerdo mal, y para ver detalles en esas condiciones de luz se tienen que agrandar su tamaño aparente muchísimo para compensar esa pésima resolución. Obviamente resisten esos aumentos (recomendaban de 300 a 500 x para un 8") por su gran brillo superficial, y según entendí, salvo que se llega a PS de salida ridiculamente bajas, el ojo es capaz de volver a integrar esa luz que distribuyó en un area mayor.

Una vuelta enganché en una búsqueda un artículo de "Sky and Telescope" que se llamaba "los secretos de la observación de cielo profundo", que incluía una explicación de por qué a veces es mejor meter mas aumentos, aunque se pierda brillo.

Acá como experiencia personal, siempre fui de mandar rosca a los aumentos tanto para buscar detalles como para buscar galaxias complicadas. En ambos casos siempre me funcionó, claro esta fue con aperturas grandes y como dicen también, si no te importa perder brillo es un buen método para ver últimos detalles. Incluso y aunque suene un poco contradictorio, de esta manera pude localizar galaxias con magnitudes complicadas por encima de 14.5 hasta 15.1 con pupilas en el orden del milímetro.

No recuerdo si lo dice en el artículo, pero por dilatada que esté la pupila del ojo, si la pupila de salida del ocular es menor, esto limita la pupila efectiva. Me pregunto si esto no hace que veamos menos brillante, pero mas nítido. Entre 2 y 3 mm es el diámetro de pupila donde mas nítido se ve (el valor teórico exacto es 2,4 mm). Parece que todos los lentes, incluyendo el ojo, tienen su "sweet spot".

Tal cual, en mi caso con un ocular de 11mm de gran campo que me da justo una pupila de 2.38 mm es con el que suelo tener las mejores vistas en espacio profundo, en especial en galaxias generosas y nebulosas. Sin embargo y por ejemplo, para planetaria me quedo corto si hay buen seeing ya que me da "solo" x150 por lo que prefiero seguir achicando la pupila a coste del brillo supongo.

Saludos!

[fsr]

La teoría del por qué asociar el aumento máximo a la pupila de salida está desarrollada en esta página: http://www.rocketmime.com/astronomy/Tel ... ation.html

Básicamente lo que dice es:

El ojo puede resolver 2 puntos separados a una distancia de 2 arcmin (120 arcsec).

El limite de Dawes determina cual es la separación minima entre 2 estrellas que el telescopio puede resolver, y en base a eso se calcula la resolución del telescopio en 120/Do (donde Do es diametro del objetivo, o espejo).

Para que el ojo pueda ver la separación entre las estrellas, el telescopio tiene que aumentar esa separación a una que el ojo pueda resolver, o puesto en numeros:

Mmax x Resol = 120 arcsec (Donde Mmax es el aumento o magnificación maximos)

Pero la Resol habíamos dicho que es igual a 120 / Do, entonces:

       120                                     Do
Mmax x ----- = 120      ==>       Mmax = 120 x -----      ==>       Mmax = Do
       Do                                      120

O sea, los limites de resolución del telescopio y el ojo se alcanzan cuando el aumento iguala el diametro del espejo. Y como la pupila de salida es igual a Do/M, y son iguales, la PS es de 1 mm.

Igual, después sigue hablando del tema, y de como los fabricantes ponen en las cajas aumentos mas grandes, pero esto no significa que están mandando fruta (bueno, no todos al menos), porque ese es el aumento en el cual el ojo ya alcanza a ver todo el detalle, pero subir el aumento un poco mas hace que ver ese detalle sea mas fácil, y que el piensa que poner un límite de aumento de 1,5 veces el diametro del espejo es razonable, pero que alienta al lector a experimentar y decidir por sí mismo.

Bien, esa es la traducción mas o menos de lo que dice el sitio (que de todas formas es mucho mas extenso). No lo tomen como una opinión personal, eso me lo reservo para cuando haya tenido oportunidad de experimentar a fondo.

Saludos.

Editado 17 de Octubre del 2015 por Invitado

[javier ar.]

La teoría del por qué asociar el aumento máximo a la pupila de salida está desarrollada en esta página: http://www.rocketmime.com/astronomy/Tel ... ation.html

Básicamente lo que dice es:

El ojo puede resolver 2 puntos separados a una distancia de 2 arcmin (120 arcsec).

El limite de Dawes determina cual es la separación minima entre 2 estrellas que el telescopio puede resolver, y en base a eso se calcula la resolución del telescopio en 120/Do (donde Do es diametro del objetivo, o espejo).

Para que el ojo pueda ver la separación entre las estrellas, el telescopio tiene que aumentar esa separación a una que el ojo pueda resolver, o puesto en numeros:

Mmax x Resol = 120 arcsec (Donde Mmax es el aumento o magnificación maximos)

Pero la Resol habíamos dicho que es igual a 120 / Do, entonces:

       120                                     Do
Mmax x ----- = 120       =>       Mmax = 120 x -----       =>       Mmax = Do
       Do                                      120

O sea, los limites de resolución del telescopio y el ojo se alcanzan cuando el aumento iguala el diametro del espejo. Y como la pupila de salida es igual a Do/M, y son iguales, la PS es de 1 mm.

Igual, después sigue hablando del tema, y de como los fabricantes ponen en las cajas aumentos mas grandes, pero esto no significa que están mandando fruta (bueno, no todos al menos), porque ese es el aumento en el cual el ojo ya alcanza a ver todo el detalle, pero subir el aumento un poco mas hace que ver ese detalle sea mas fácil, y que el piensa que poner un límite de aumento de 1,5 veces el diametro del espejo es razonable, pero que alienta al lector a experimentar y decidir por sí mismo.

Bien, esa es la traducción mas o menos de lo que dice el sitio (que de todas formas es mucho mas extenso). No lo tomen como una opinión personal, eso me lo reservo para cuando haya tenido oportunidad de experimentar a fondo.

Saludos.

Muy buena la data, pero el punto de discusión no sería que en objetos extendidos y débiles el ojo no alcanza esa supuesta resolución y hay que llevar el tamaño aparente a escalas mucho mayores? La práctica dice que en observación de espacio profundo e incluso en observación planetaria en donde el ojo está parcialmente adaptado a la oscuridad las resoluciones máximas se alcanzan por debajo de las pupilas de salida de 1mm.

[javier ar.]

PD: Muy buena la traducción del artículo! Si la terminás habría que ponerlo como fijo, es un material super valioso.

[fsr]

Muy buena la data, pero el punto de discusión no sería que en objetos extendidos y débiles el ojo no alcanza esa supuesta resolución y hay que llevar el tamaño aparente a escalas mucho mayores? La práctica dice que en observación de espacio profundo e incluso en observación planetaria en donde el ojo está parcialmente adaptado a la oscuridad las resoluciones máximas se alcanzan por debajo de las pupilas de salida de 1mm.

Buena pregunta. Ojalá pudiera contestarla

Igual en ese sitio aclara que en ese punto ya el equipo devuelve todo el detalle que puede, pero que en ese punto el ojo apenas llega a verlo, y que yendo a 1.5 x Diametro (PS de 0.66mm) ayuda a ver esos detalles de manera mas fácil.

Pero me parece muy lógico hacerse esa pregunta, porque si con objetos pequeños pero ténues conviene agrandarlos (al parecer los bastones le "preguntan" a los bastones de al lado si están viendo lo mismo, entonces algo muy chico y ténue tiende a desaparecer), para esos objetos es mejor verlos con un detalle menor al máximo teórico que no verlos. No será el maximo detalle que puede verse con ese equipo, pero es el unico que puede verse con ese equipo para ese objeto. Calculo

Ah, totalmente de acuerdo en que PS no se puede igualar con el Aumento. Sólo están relacionados, pero también está metido el Diámetro en ese tema. PS = Diametro/Aumento, entonces con una PS de 1 mm, en un 130 son 130x, y en un 200 son 200x. Obviamente los efectos del seeing no van a ser los mismos, porque depende de la cantidad de aumento, no de la pupila.

De curioso, cuántos aumentos les resultaron utiles en cuales equipos?

[javier ar.]

Muy buena la data, pero el punto de discusión no sería que en objetos extendidos y débiles el ojo no alcanza esa supuesta resolución y hay que llevar el tamaño aparente a escalas mucho mayores? La práctica dice que en observación de espacio profundo e incluso en observación planetaria en donde el ojo está parcialmente adaptado a la oscuridad las resoluciones máximas se alcanzan por debajo de las pupilas de salida de 1mm.

Buena pregunta. Ojalá pudiera contestarla

Igual en ese sitio aclara que en ese punto ya el equipo devuelve todo el detalle que puede, pero que en ese punto el ojo apenas llega a verlo, y que yendo a 1.5 x Diametro (PS de 0.66mm) ayuda a ver esos detalles de manera mas fácil.

Pero me parece muy lógico hacerse esa pregunta, porque si con objetos pequeños pero ténues conviene agrandarlos (al parecer los bastones le "preguntan" a los bastones de al lado si están viendo lo mismo, entonces algo muy chico y ténue tiende a desaparecer), para esos objetos es mejor verlos con un detalle menor al máximo teórico que no verlos. No será el maximo detalle que puede verse con ese equipo, pero es el unico que puede verse con ese equipo para ese objeto. Calculo

Ah, totalmente de acuerdo en que PS no se puede igualar con el Aumento. Sólo están relacionados, pero también está metido el Diámetro en ese tema. PS = Diametro/Aumento, entonces con una PS de 1 mm, en un 130 son 130x, y en un 200 son 200x. Obviamente los efectos del seeing no van a ser los mismos, porque depende de la cantidad de aumento, no de la pupila.

De curioso, cuántos aumentos les resultaron utiles en cuales equipos?

Sí, el consenso general es que a 25x por pulgada de apertura el equipo entrega al ojo todo lo que está resuelta en el plano focal para una vista extraordinariamente preciso, sin embargo después hay muchas variables para considerar en lo que respecta al tipo y luminosidad del objeto y el ojo del observador.

Yo me estoy rearmando en cuanto a oculares, pero lo que me funciona en general en el 8" es:

Entre 200 y 300x para observación lunar.

Entre 200 y 240x para observación planetaria

Entre 200 y 300 x para observación de nebulosas planetarias. (hace tanto que no voy a un cielo oscuro que no recuerdo lo que es una galaxia!!)

100x para observación general de espacio profundo, mayormente globulares.

30 a 50x para observación de nebulosas grandes, galaxias grandes o cúmulos de galaxias y cúmulos abiertos.

[Moska]

El articulo es EXCELENTE, muy esclarecedor para todo aquel (como yo), que no entiede varias cosas de la parte observacional.

[fsr]

Sí, el consenso general es que a 25x por pulgada de apertura el equipo entrega al ojo todo lo que está resuelta en el plano focal para una vista extraordinariamente preciso, sin embargo después hay muchas variables para considerar en lo que respecta al tipo y luminosidad del objeto y el ojo del observador.

Yo me estoy rearmando en cuanto a oculares, pero lo que me funciona en general en el 8" es:

Entre 200 y 300x para observación lunar.

Entre 200 y 240x para observación planetaria

Entre 200 y 300 x para observación de nebulosas planetarias. (hace tanto que no voy a un cielo oscuro que no recuerdo lo que es una galaxia!!)

100x para observación general de espacio profundo, mayormente globulares.

30 a 50x para observación de nebulosas grandes, galaxias grandes o cúmulos de galaxias y cúmulos abiertos.

Ok, veo que el aumento mas grande que usás es idéntico al que mencionan en el sitio como "aumento extra-alto" (1.5 x Diametro). Acá hay una partecita que voy a tratar de traducir lo mas parecido posible:

It's true that once you get to the magnification Mmax = DO, then going to higher magnification shows you no additional detail, however -- sometimes making the image a little bit bigger can make the detail a little easier to see. It really depends on the image.

For instance, in my ETX, with a calculated maximum magnification of 90, I find that the binary star γ (gamma) Leonis looks best at 90x, but the binary star Castor looks marginally better at 140x. The separation's about the same, although Castor is quite a bit brighter, so the dimming effect of higher magnification actually helps to see the separation. When I look at Saturn, it looks a little bit better at 140x (not entirely sure why), whereas Mars is definitely better at 90x.

Notice that in practice I'm willing to go to a magnification that's about 50% higher than the scope's maximum capability. That gives you an image where objects are big with rounded edges (the Fisher-Price Toy image), and beyond that you will likely find the image is just too blurry and too dark.

-----------------------------------------

Es verdad que una vez que llega al aumento Mmax = Do, yendo a aumentos mayores no le muestra mayor detalle. Sin embargo, en ocasiones hacer a la imagen un poco mas grande puede hacer al detalle un poco mas fácil de ver. Realmente depende de la imagen.

Por ejemplo, en mi ETX, con un aumento maximo calculado de 90, encuentro que la estrella binaria Gamma Leonis se vé mejor a 90x, pero la estrella binaria Castor se vé marginalmente mejor a 140x. La separación es aproximadamente la misma, pero Castor es bastante mas brillante, así que el efecto de atenuación del mayor aumento, de hecho ayuda a ver la separación. Cuando miro a Saturno, se vé un poquito mejor a 140x (no estoy enteramente seguro del por qué), mientras que Marte es definitivamente mejor a 90x.

Notese que en la práctica estoy dispuesto a llegar hasta un aumento de aprox 50% mas que la capacidad máxima. Esto le da una imagen donde los objetos son grandes y con bordes redondeados (la imagen juguete de Fisher-Price), y yendo mas allá de eso probablemente encuentre que la imagen es demasiado borrosa y demasiado oscura.

Tal cual, hay muchos factores para considerar.

Tal vez algo que lo hace un poco confuso sea llamarle aumento máximo cuando M = Do, y después tener un aumento mas grande que ese todavía, porque es util en algunas situaciones, o simplemente porque así no está en el límite de la visión, aunque también parece razonable ese nombre si es el punto donde el telescopio llegó a su límite. Supongo que con una cámara se podrá saber a ciencia cierta si está apareciendo mas detalle o no, verdad?

[fsr]

Bueno, veo que las tablas que había puesto mas arriba se rompieron con el cambio de software del foro. Y viendo que ultimamente hay muchas consultas por oculares, voy a pasar en limpio el método para elegir oculares que recomiendan en la página http://rocketmime.com/astronomy/Telescope/telescope_eqn.html#Special , que siempre me pareció muy interesante y práctico.

 

El metodo se basa en las pupilas de salida. Hay 4 pupilas que son casos especiales, mas un 5to caso que es para tener algo de aumento extra. Primero pongo la tabla con los casos, y mas abajo la aclaración de cada uno.

 

Caso                     Pupila Salida    Aumento      DF Ocular     Brillo
Aumento minimo           7 mm             DO/7         7×fR          100%      
Aumento p/ campo amplio  5 mm             DO/5         5×fR          50%
Aumento Optimo           2 mm             DO/2         2×fR          8%     
Aumento "Maximo"         1 mm             DO           fR            2%
Aumento extra            2/3 mm           DOx1.5       2/3 x fR      1%

Donde DO es el diametro del espejo, DF es distancia focal, y fR es la relación focal del telescopio.

 

Noten los simples que son las formulas:

Aumento = DO/Pupila_Salida

DF_Ocular = Pupila_Salida * fR

 

Descripción de los casos

 

Aumento mínimo: Ofrece el mayor campo de visión, y el mayor brillo. A veces es demasiado brillante para la ciudad y al levantar el brillo del cielo, se reduce el contraste. Además, a medida que se envejece, la pupila del ojo pierde la capacidad de dilatarse tanto. Termina siendo no tan utilizado, aunque el campo de visión es invaluable cuando se trata de observar objetos extensos.

 

Aumento para campo amplio: es un buen compromiso entre aumento y brillo para observación de espacio profundo. La perdida de contraste no es tanta como en el caso anterior.

 

Aumento óptimo: en realidad en la pupila de salida debería decir "2 a 3 mm", ya que ese rango de pupilas de salida coinciden con la mayor percepción de nitidez por parte del ojo (sería una especie de "sweet spot" del ojo). Los globulares como Omega Centauri se ven espectaculares en este rango. El valor teórico exacto es de 2.4 mm, aunque algunos estudios lo estiman en 3 mm, así que en realidad es un rango de oculares posibles.

 

Aumento "máximo": si bien generalmente se tiene como que el aumento máximo es entre 2 a 2.4 veces el diametro del espejo, en realidad la maxima resolución que puede entregar el instrumento ocurre cuando el aumento es igual al diametro del espejo. De todas formas, la percepción humana es algo compleja, y hay varios casos donde es preferible un aumento mayor para que el ojo pueda percibir el detalle. Ademas esto llevaría el detalle exactamente hasta los límites observables por una persona con buena vista, por lo que tal vez sea preferible un aumento ligeramente superior.

 

Aumento extra: realmente el instrumento no puede dar mas detalles que en el caso anterior, pero como se dijo, ese caso lleva el detalle a un nivel donde el ojo apenas logra alcanzar, por lo que en este caso exigimos el telescopio un poco mas, para obtener una imagen mas ampliada y un poco mas fácil de ver. En la pagina le llaman "la vista fisher-price", porque las imágenes tienen un aspecto de bordes algo redondeados.

 

Como ejemplo, pongo los valores que se calculan según la tabla superior para el 150/750:

 

Caso                     Pupila Salida    Aumento      DF Ocular     Brillo
Aumento minimo           7 mm             21           35 mm         100%      
Aumento p/ campo amplio  5 mm             30           25 mm         50%
Aumento Optimo           2 mm             75           10 mm         8%     
Aumento "Maximo"         1 mm             150          5 mm          2%
Aumento extra            2/3 mm           225          3.3 mm        1%

 

Maximizando la cantidad de aumentos disponibles, usando un barlow 2x

 

Es muy comun usar un barlow 2x en combinación con un ocular. Lo que se logra es tener el doble de aumento que con el ocular solo, o sea que en ese aspecto se comporta como un ocular que tiene la mitad de focal y la pupila de salida también es la mitad.

 

Veamos que pupilas necesitamos y cuales son las mitades y el doble de ellas, para ver que se superpone, o que nos conviene:

Pupilas requeridas    Mitad        Doble
7 mm                  3.5 mm
5 mm                  2.5 mm
2 a 3 mm              1 a 1.5 mm   4 a 6 mm
1 mm                  0.5 mm       2 mm
0.67 mm                            1.33 mm

Saqué las pupilas mayores a 7 mm y las menores a 0.5 mm, por no tener sentido una pupila mayor a la del ojo, ni vamos a considerar una tan pequeña tampoco.

La columna "Mitad" nos dice las pupilas que podríamos obtener a partir de las pupilas requeridas. Mientras que la columna "Doble" nos dice que pupilas podríamos considerar incorporar, y que nos darían como resultado alguna de las requeridas al usar el barlow.

 

En realidad no hay muchas superposiciones ahí, pero veamos... Lo mas fácil es el rango de 2 a 3mm. Ahí podemos llegar muy cerca del valor teórico de 2.4 mm usando el barlow con el ocular de 5mm. Nos quedaría algo así:

 

Con ocular solo    Con ocular + barlow     Relacion con pupila siguiente   *Ejemplo* de aumentos en telescopio de 150 mm
7 mm                                       1.4                             21 x
5 mm                                       1.4                             30 x
                   3.5 mm                  1.43                            43 x
                   2.5 mm                  1.4                             60 x
1.33 mm                                    1.33                            112 x
1 mm                                       1.5                             150 x
                   0.67 mm                 1.33                            224 x
                   0.5 mm                                                  300 x

En este caso, el aumento maximo se daría con la pupila de 0.5 mm y sería de 2 veces el diametro del espejo.

"Relación con pupila siguiente" es simplemente dividir la pupila de esta fila por la pupila de la fila que le sigue hacia abajo. Es para ver como se relaciona una pupila con la siguiente, y si hay saltos muy grandes en el rango de aumentos disponibles, o estan distribuidos de manera pareja.

 

Otra opción sería para el rango de 2 mm a 3 mm, ir por los 2 mm, con lo cual la pupila de 1 mm la logramos a partir del mismo ocular con el barlow:

Con ocular solo    Con ocular + barlow     Relacion con pupila siguiente
7 mm                                       1.4
5 mm                                       1.4
                   3.5 mm                  1.43
                   2.5 mm                  1.4
2 mm                                       1.5
1.33 mm                                    1.33
                   1 mm                    1.5
                   0.67 mm                 

En este caso estaríamos sacrificando la pupila de 0.5 mm en favor de la de 2 mm. El aumento maximo se daría con la pupila de 0.67 mm y sería igual al diametro del espejo * 1.5

 

 

Yo creo que me quedaría con la primera opción, donde con 4 oculares y un barlow 2x tenemos un rango de aumentos distribuidos de manera bastante razonable entre DO/7 y DO*2.

Como figura mas arriba, a partir de las pupilas se puede saber con que oculares se obtienen y los aumentos que nos dá en un telescopio en particular:

 

Aumento = DO/Pupila_Salida

DF_Ocular = Pupila_Salida * fR

 

Basado en eso, mi selección de oculares serían los siguientes:

DF Ocular     Aumento      Brillo    Caso                     Pupila Salida    
7×fR          DO/7         100%      Aumento minimo           7 mm
5×fR          DO/5         50%       Aumento p/ campo amplio  5 mm
1.33×fR       DO/1.33      3.5%                               1.33 mm
fR            DO           2%        Aumento "Maximo"         1 mm

Y nos es posible alcanzar el caso que falta "Aumento extra" usando el barlow. Y también un aumento aún mas grande que ese (2 veces el diametro del espejo), además de varios aumentos intermedios.

 

Sólo es necesario saber el diametro del espejo (DO) y la relación focal (fR).

 

Saludos

Editado 6 de Agosto del 2017 por fsr

[fsr]

Fe de erratas, la siguiente parte debería leerse así:

 

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En realidad no hay muchas superposiciones ahí, pero veamos... Lo mas fácil es el rango de 2 a 3mm. Ahí podemos llegar muy cerca del valor teórico de 2.4 mm usando el barlow con el ocular de 5mm. Nos quedaría algo así:

Con ocular solo    Con ocular + barlow     Relacion con pupila siguiente   *Ejemplo* de aumentos en telescopio de 150 mm
7 mm                                       1.4                             21 x
5 mm                                       1.4                             30 x
                   3.5 mm                  1.43                            43 x
                   2.5 mm                  1.9                             60 x
1.33 mm                                    1.33                            112 x
1 mm                                       1.5                             150 x
                   0.67 mm                 1.33                            224 x
                   0.5 mm                                                  300 x

 

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

La diferencia está en la "relación con la pupila siguiente" para la pupila de 2.5 mm. Antes decía 1.4 en vez de 1.9. Ahí hay un salto con respecto a los demás valores, aunque tal vez siga siendo preferible a no tener la pupila de 0.5 mm.

 

Lo modificaría, pero ya pasaron los 30 minutos en los que es posible editar. Lástima. Bueno, si algún moderador puede habilitar alguna magia para que pueda modificar el posteo de arriba, lo cambio, y después volamos este, o que quede así.

 

Saludos

Editado 6 de Agosto del 2017 por fsr

[fbuezas]

On 15/10/2015 at 20:04, criswille dijo:

Buen artículo, seguí publicando!!!

Cuando decis "focal del telescopio" creo que deberías decir relación focal (focal ratio) del telescopio, no? sinó se presata a confundir con la distancia focal del instrumento.

saludos

tal cual, Otra forma equivalente que puede ser intuitiva es que la pupila de salida es igual a la de entrada dividida por el aumento del conjunto.

[fbuezas]

hace 12 horas, fsr dijo:

Aumento mínimo: Ofrece el mayor campo de visión, y el mayor brillo. A veces es demasiado brillante para la ciudad y al levantar el brillo del cielo, se reduce el contraste. Además, a medida que se envejece, la pupila del ojo pierde la capacidad de dilatarse tanto. Termina siendo no tan utilizado, aunque el campo de visión es invaluable cuando se trata de observar objetos extensos.

Este aumento es en el que la pupila de salida coincide con la del ojo. Si usamos pupilas de salida mayores es propio iris del ojo quien "diafragmara" el cono de luz de la salida del telescopio generando una pupila efectiva menor. Por eso no se gana nada usar una pupila de salida mayor a la del ojo y como con los años ésta se achica la pupila efectiva tb. El aumento que da el telescopio en el que la pupila de salida es igual a la del ojo es  el Aumento Equipupilar que los fabricantes llaman aumento mínimo. Es en este aumento en el que uno ve la máxima luminosidad que es de 1 comparada con ver a ojo desnudo.

 

hace 12 horas, fsr dijo:

Aumento "máximo": si bien generalmente se tiene como que el aumento máximo es entre 2 a 2.4 veces el diametro del espejo, en realidad la maxima resolución que puede entregar el instrumento ocurre cuando el aumento es igual al diametro del espejo. De todas formas, la percepción humana es algo compleja, y hay varios casos donde es preferible un aumento mayor para que el ojo pueda percibir el detalle. Ademas esto llevaría el detalle exactamente hasta los límites observables por una persona con buena vista, por lo que tal vez sea preferible un aumento ligeramente superior.

Una vez que superamos el aumento equipupilar perdemos luminosidad pero dependiendo del diámetro del telescopio puede que entregue imágenes mas nítidas que las que el propio ojo puede resolver (una imagen muy nítida pero pequeña). Entonces si seguimos incrementando el aumento existirá un punto en el que la imagen tendrá una resolución espacial que coincide con la del ojo. Esta es el llamado Aumento Super resolvente que al hacer el calculo da ese valor de 1 a 2.5 veces el diámetro del telescopio dependiendo de la resolución del ojo del observador (a mayor capacidad de resolver detalles del ojo menor sera el aumento super resolvente del instrumento)

[fbuezas]

@Leoyasu Te felicito por el aporte ya que este tema es uno de los mas interesantes de la óptica instrumental y el motor de la optimización del diseño de los telescopios.

Gracias por esto

abz

Ferando

[javier ar.]

Excelente el tema original y los agregados.

 

Mi experiencia:

 

Hace tiempo dejé de usar pupilas de salida máximas y mi límite ronda los 4mm; pasando ese valor las estrellas se ven horribles por los defectos provocados por mi propio ojo. No solo eso, con los equipos que tengo, el mayor detalle, aún en nebulosas extendidas y galaxias, lo logro con aumentos que van desde los 60/80x y los 120/160 x, en esos valores logro una escala de imagen apropiada, y buen brillo y  el color en los objetos. Caso aparte son las nebulosas planetarias, que muestran su mejor versión entre los 150 y 300 x en general (con pupilas de salida entre 1 y 2mm).

 

En cuanto a los aumentos máximos, noto que en pupilas de salida menores a 1mm los flotadores del ojo en observación lunar y planetaria me empiezan a molestar un poco, aunque sigo usando valores hasta .75mm. 

 

El último caso especial son las estrellas dobles o múltiples, o los satélites de júpiter, que a veces requieren aumentos ridículamente altos para ser separadas o resueltos en discos.

 

Saludos!

 

 

[fsr]

hace 35 minutos, fbuezas dijo:

Una vez que superamos el aumento equipupilar perdemos luminosidad pero dependiendo del diámetro del telescopio puede que entregue imágenes mas nítidas que las que el propio ojo puede resolver (una imagen muy nítida pero pequeña). Entonces si seguimos incrementando el aumento existirá un punto en el que la imagen tendrá una resolución espacial que coincide con la del ojo. Esta es el llamado Aumento Super resolvente que al hacer el calculo da ese valor de 1 a 2.5 veces el diámetro del telescopio dependiendo de la resolución del ojo del observador (a mayor capacidad de resolver detalles del ojo menor sera el aumento super resolvente del instrumento)

Es que el desarrollo que hace la página de poner el maximo en el diametro del espejo parece razonable: http://www.rocketmime.com/astronomy/Telescope/MaximumMagnification.html

Yo el ocular mas chico que tengo es un 5 mm, que me da 150x con mi telescopio. De ahí puedo meterle un barlow para llegar a 300x. A 300x en planetaria resulta evidente que no se vé ningun detalle nuevo, aunque a esos aumentos seguramente se deba a la atmósfera. Para hacer la prueba me parece que tendría que tener un telescopio mas chico, o irme al CASLEO

[raberrio]

excelente post.

 

en mi caso estoy mirando, mas que un barlow, un reductor de focal. Puesto que ya con las caracteristicas del tubo (203 / 2032mm), con un ocular de 7mm tengo una pupila de salida de 0,7mm aprox.

 

consulta, como afecta el AFOV del ocular en la luminosidad?