Ópticas
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El sistema óptico es uno de los tres elementos fundamentales
de nuestro equipo, además de la cámara y la montura. Los
distinguimos en dos grandes grupos, los telescopios y los objetivos fotográficos.
Dentro de cada uno de ellos hay por supuesto una gran variedad. Comentaremos
los tipos más extendidos.
Antes de ello, vamos a recordar las características más importantes de todo sistema óptico: - El diámetro. Se refiere al diámetro de la lente o espejo principal, según el sistema óptico. Cuanto mayor sea, más luz recogeremos y más detalles podremos observar. Está directamente asociado al poder resolutivo del telescopio, es decir, a mayor diámetro, mayor capacidad de resolver detalles. Es la principal característica en la que nos fijaremos. - La distancia focal. Es la longitud que recorre la luz desde que penetra en la lente o sale del espejo principal, hasta el foco, o punto en el que se concentra la luz. Está relacionada con los aumentos. A mayor distancia focal, más aumentos obtendremos. En este sentido, cabe recordar a los no iniciados que la imagen no por estar más aumentada será mejor, ya que los aumentos reducen la luminosidad observada. Es sencillo de entender: la cantidad de luz que entra a un telescopio es fija, siempre la misma, y depende de su diámetro. Si aumentamos mucho la imagen, estamos haciendo que el objeto luminoso reparta su luz en una mayor superficie, por lo que ésta se observa como menos intensa. Por otro lado, la astrofotografía a grandes aumentos requiere de monturas de gama alta que ofrezcan un gran rendimiento. - La relación focal. Es el producto entre la distancia focal y el diámetro, y se abrevia con la letra f. Es un indicativo de la rapidez del telescopio. Por ejemplo, ¿a igualdad de diámetro qué telescopio será más luminoso, un f:5 o un f:10? Has acertado: el f:5, ya que un f:10 da obligatoriamente un valor del doble de distancia focal. Con ello el telescopio f:10 aumentará más, y por tanto, será menos luminoso. |
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Telescopios |
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1.- Refractores acromáticos. Son los clásicos
y los más sencillos. Únicamente se componen de una lente
convergente, que se encarga de formar un foco a una determinada distancia
de la misma, o distancia focal como ya hemos comentado. Hasta en los telescopios
más modestos, la lente se compone de al menos un doblete, es decir,
dos lentes unidas entre sí, para evitar en parte el efecto de la
aberración cromática.
La aberración cromática, o simplemente, cromatismo, se produce porque la luz visible no tiene toda la misma longitud de onda, sino que hay una variación en el rango que va del rojo al violeta. Estas longitudes de onda se comportan de manera distinta al incidir sobre la lente convergente, formando un foco no puntual, sino alargado. Esto supone que cuando tratemos de enfocar nos dejaremos siempre fuera de foco los extremos del espectro de luz visible, es decir, los violetas y los rojos. Así, el cromatismo se traduce en una visión de las estrellas con destellos rojos por un lado y azules por el opuesto.
El cromatismo es el principal defecto de los telescopios refractores acromáticos, a pesar de que por su nombre debería ser lo contrario. El doblete típico de los refractores acromáticos es el diseñado por Fraunhoffer. Se compone de una lente convergente o crown y otra divergente o flint, de vidrios de distintos grados de dispersión que compensan entre ambas sus aberraciones cromáticas. Sin embargo, la compensación no se produce en la práctica con mucha exactitud. Se elimina un nivel de cromatismo que convierte a estos telescopios en aptos para la observación visual, pero no para fotografía de larga exposición.
2.- Refractores apocromáticos. Siguiendo el mismo esquema óptico, en estos telescopios el cromatismo se elimina por completo, incluso en las largas exposiciones que requiere la astrofotografía. Esto se consigue mediante vidrios de materiales y calidad extremos, y un conjunto de lentes triple o incluso cuádruple. La fluorita, o fluoruro de calcio, se sitúa entre las lentes. Son los mejores sistemas de lentes que conocemos hoy por hoy. El cromatismo es nulo y, por tanto, la calidad de la imagen es inmejorable. Como es de esperar, los elementos ópticos de fluorita alcanzan no sólo calidad, sino también precios exclusivos. Las marcas más reputadas son la estadounidense Astro-Physics y la japonesa Takahashi . Entre los acromáticos y los apocromáticos de fluorita existe una amalgama de productos que los fabricantes tienden a hacer lo más confusa posible, aunque todos ellos con la palabra apocromático por delante, seguida de otras siglas imposibles de resolver salvo que alguien de buena fe te cuente de qué van. Es evidente que los fabricantes tienden a llamar apocromático a cualquier cosa, pero lo cierto es que en el último año han aparecido nuevos sistemas ópticos intermedios que representan una opción a considerar seriamente y que se están expandiendo con rapidez entre los aficionados por su buena relación calidad-precio. Digamos que mientras que los telescopios acromáticos eliminan el cromatismo principal, éstos eliminan también el secundario, y los de fluorita el terciario. La mayoría se basan en el empleo de un vidrio mejorado, denominado de baja dispersión o Extra-low Dispersion, de ahí sus siglas comerciales ED, aunque la variedad de combinaciones es tan grande que debemos establecer unos criterios para definir su calidad. Estos criterios son: - Número de lentes en que se descompone el conjunto de la lente principal. Cuanto mayor número mejor. - Tipo de material utilizado entre las lentes del conjunto de la lente principal. En orden de calidad: fluorita, aceite, aire (SD). - Tipo de vidrio. - Relación focal. Cuanto mayor sea mejor corregidos estarán los bordes del campo de visión por lo general. Las ópticas apocromáticas no de fluorita, sino llamadas así por ser de calidad mayor que las acromáticas, pueden ser válidas o no para la astrofotografía. Conviene antes de decidirse por algún modelo concreto buscar referencias de imágenes por Internet y no comprar a ciegas, puesto que nos podemos llevar alguna sorpresa desagradable. Sin embargo, en observación visual suelen dar un resultado excelente. Las marcas más conocidas que apuestan por este tipo de telescopios son William-Optics , TMB , Vixen , Sky-Watcher (Orion), etc. 3.- Reflectores. El tipo más extendido con gran diferencia sobre los demás es el Newton. En un reflector tipo Newton, la luz penetra libremente hasta el fondo del tubo, donde se aloja el espejo principal. El diámetro de este espejo es el que determina el diámetro del telescopio. Pues bien, el espejo principal por supuesto no es plano, porque devolveríamos la luz al espacio con lo cual no estaríamos haciendo un buen negocio. De lo que se trata es de que ese espejo tenga una curvatura tal que haga a la luz converger en un punto, en el foco. Será por tanto un espejo convergente. Pero profundicemos un poco: ¿con qué ángulo se refleja un rayo de luz en un espejo? Dicen los ópticos que con el mismo con el que incida la luz respecto al eje del espejo. Por ello un espejo con curvatura esférica no forma un único foco para los rayos paralelos, es decir, que no nos vale. Es el efecto conocido como aberración esférica. Sin embargo, existe una curva que se adapta perfectamente a nuestra necesidad: la parabóla. El espejo primario de un reflector será un espejo parabólico.
Aunque con ellos nos olvidamos del cromatismo, el gran caballo de batalla de los refractores, hay dos problemas más con los reflectores. Al quedar el tubo óptico totalmente abierto el aire que contiene suele estar más caliente que el exterior, creando un flujo que se traduce en una imagen inestable durante los primeros 15 minutos de observación aproximadamente. Además, se produce un efecto de coma, o de estrellas lineales, en los bordes del campo de visión, sobre todo con relaciones focales menores de 6. Para corregirlo, Baader comercializa la lente Multi Purpose Coma Corrector, o MPCC , que se coloca en el portaocular. 4.- Catadióptricos. Son sistemas ópticos algo más complejos, caracterizados por distancias focales muy largas. En ellos existe un espejo primario normalmente esférico y un espejo secundario, pero esta vez no plano, sino con curvatura, y alineado con el eje del espejo primario. La curvatura del secundario, usualmente hiperbólica convexa (tipo Schmidt-Cassegrain), hace las veces de multiplicador de la distancia focal. Por eso son telescopios cuyo tubo óptico es muy corto a pesar de la elevada distancia focal del conjunto. El sistema de doble espejo curvo genera sin embargo una distorsión de la luz que debe ser corregida. Para ello, en los telescopios catadióptricos se dispone una lente correctora en la boca del tubo óptico.
Dentro del gupo de los catadióptricos, últimamente se está extendiendo el tipo Maksutov-Cassegrain entre los aficionados a la observación planetaria debido a que se fabrican con tamaños sorprendentemente pequeños, manteniendo una calidad muy aceptable. La diferencia óptica de este sistema la encontramos en la lente correctora, con forma de menisco, en lugar de la forma con triple curvatura más compleja de la lente Schmidt. |
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Objetivos fotográficos |
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Los objetivos y teleobjetivos fotográficos son herramientas de
gran utilidad también en astrofotografía. Sus distancias
focales, cortas o intermedias, proporcionan grandes campos de imagen. Por
eso son las mejores ópticas para fotografía de constelaciones,
de la Vía Láctea, y de grandes regiones nebulares
. Encontramos una amplísima variedad de marcas y lentes, pero
volvemos a la necesidad de contar con una calidad óptica por encima
de la media para evitar el cromatismo. Lo dicho para los telescopios refractores
es válido para los objetivos fotográficos. Los mejores, los
apocromáticos con grupos de fluorita, pero hay también el mismo
galimatías de denominaciones "apocromáticas". Sigue por tanto
siendo recomendable buscar imágenes conseguidas con un objetivo antes
de decidirnos por su compra.
El dilema principal, además de la calidad óptica, al que
nos enfrentamos los aficionados a la astrofotografía es decidirnos
por la compra de un objetivo de focal fija o de un objetivo zoom. En este
sentido, es indudable que los objetivos fijos proporcionan mayor luminosidad,
ya que pueden trabajar a unas relaciones de f:2 o incluso menores, lo cual
no se consigue con los zoom, que a baja relación focal rondan la
f:4. Sin embargo, los encuadres posibles son mucho más limitados con
un objetivo fijo que con un zoom. Lo ideal sería disponer de varios
objetivos de focales fijas diferentes.
Es muy normal que los objetivos presenten coma en los bordes del campo. Para paliarlo, no queda otra que cerrar el diafragma uno o dos pasos. De esta forma reducimos el diámetro de entrada de luz y por tanto la imagen será más oscura, debiendo alargar el tiempo de exposición. El enfoque es posible que se presente complicado por la excesiva suavidad de la corona en modo manual. Cuando esto ocurre, el más leve movimiento en la montura puede hacer que el objetivo pierda el foco. Para acomodar el enfoque lo que yo suerlo hacer es lo siguiente: 1.- Encuadrar el objeto o región del cielo a fotografiar. Selecciono la distancia focal adecuada (uso un objetivo zoom; en caso de usar un objetivo fijo este paso es innecesario). 2.- Apuntar hacia una luz lejana en el horizonte, en modo de enfoque automático, o bien hacia la estrella o planeta más brillante. La luz hay que colocarla sobre el punto de enfoque que prefiramos de la cámara. 3.- Una vez enfocada la cámara, vuelvo a encuadrar la zona deseada manteniendo el enfoque en automático. En automático el giro de la corona de enfoque se vuelve muy duro, de manera que no le afectan los movimientos. 4.- Paso de modo de enfoque automático a manual, con mucho cuidado de no mover la corona de enfoque mientras toco el objetivo, e inicio la toma de imágenes.
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