¿Que ocular me compro?

Por Alejandro Barelli

En general, cuando tenemos que seleccionar el ocular más pequeño que podemos utilizar todos aplicamos la regla de “dos veces la apertura”. Pero hay otras cosas a tener en cuenta:

Asi, inicialmente, la máxima magnificación estará dada por:

M = 2A

Pero como

M = ft / fo 

resulta que la mínima focal que deberíamos utilizar sería

fo = ft / 2A

O lo que es lo mismo

fo = F/2

Dónde:

M es la magnificación del telescopio y está dada por ft/fo (ambos en mm)
A es la apertura del telescopio
ft es la focal del telescopio en mm
fo es la focal del ocular en mm
F es la relación focal del telescopio y está dada por ft/A (ambos en mm)

Pero, ¿siempre es válido lo de “dos veces la apertura”?

En realidad no es tan así y depende de cada persona. Sin entrar en mayores detalles que se relacionan con la capacidad resolutiva del telescopio por un lado y la del ojo humano por el otro, se tiene que en general la máxima magnificación sin perder detalles está entre dos veces y media la apertura y la mitad de la apertura. Lo de dos veces es simplemente un estimativo que en el caso de algunos observadores puede resultar hasta exagerado.

Dos veces la apertura, permite siempre calcular el aumento máximo?

Sin embargo lo anterior es en un cielo ideal, en general los efectos de un mal cielo pueden arrojarnos valores que con grandes aperturas harían que la regla de dos veces el diámetro esté más cerca de una utopía que de la realidad. En general la cota máxima estaría rondando los 300x ya con un cielo espectacular.

Hasta aquí lo referido al menor ocular que se puede utilizar, pero así como hay una cota para la máxima magnificación hay otra para la mínima, la cual depende de dos cosas:

Una es la pupila de salida. Como se comenta allí, la cota máxima estaría dada por:

fo = FxPS

fo es la focal del ocular en mm
F es la relación focal del telescopio y está dada por ft/A (ambos en mm)
A es la apertura del telescopio
ft es la focal del telescopio en mm
PS Pupila del observador en condición de dilatación (en mm)

Tal como además se ha comentado en dichos artículos, el problema de superar este valor en un refractor es simplemente pérdida de luz, sin embargo en un reflector newtoniano o un catadióptrico puede ocasionar oscurecimiento central debido a la obstrucción, el cual será más evidente cuanto más se sobrepase el valor de la máxima focal del ocular o cuanto más luminoso sea el objeto (esto último se debe a que la pupila se contrae).

Sin embargo hay otro efecto adverso que es la pérdida o desaprovechamiento de campo, en general esto se manifiesta por un viñeteo en el ocular (una corona negra en la periferia). Este fenómeno se debe a que se está utilizando un ocular con más campo d el que puede ofrecer el telescopio. Sin entrar en las deducciones de las expresiones, el máximo campo (MFOV) que puede entregar un refractor o un reflector newtoniano esta dado por:

MFOV = 1455 K / ft

MFOV es el máximo campo en grados
1455 es un factor de conversión de radianes a grados y de pulgadas a mm
K es la mínima reducción en el camino óptico en pulgadas
ft es la focal del telescopio en mm

Si se tiene un enfocador (focuser) de 2” y se utiliza un ocular de 1.25” el valor de K será 1.25, mientras que si se utiliza un ocular de 2” será de 2. Si en cambio se tiene un enfocador de 1.25” el valor será 1.25 aún cuando se utilice un ocular de 2” con adaptador. Antes se mencionó antes refractor o reflector newtoniano debido a que en general en algunos catadióptricos es un tanto más complicado determinar el valor de K.

Por otra parte sabemos que el campo efectivo del ocular (TFOV) está dado por el valor de campo aparente especificado por el fabricante (AFOV) dividido por la magnificación, el que pata evitar inconvenientes debería ser menor que el MFOV, es decir:

TFOV = AFOV / M < MFOV = 1455 K / ft

O lo que es lo mismo, se debe cumplir que:

fo < 1455 K / AFOV (con K = 1,25 o 2 según de que ocular se trate)

Pongamos todo junto en una tabla:

En cualquier caso debería ser:

a) fo < Ko / AFOV (donde Ko = 1820 con oculares de 1.25” y Ko = 2910 con oculares de 2”)

b) fo > ft / 300

Si bien se puso 300x como límite práctico en el campo, mucho menos en centros urbanos, es de por si un valor muy optimista. Algo que hay que tener siempre en cuenta es si realmente vale la pena comprar un ocular que con suerte se podrá utilizar una o dos veces por año. Tal vez 200x o incluso 150x sean valores bastante más conservadores.

La primera condición fo = F x PO y la última fo = F/2 no son demasiado recomendables ya que por lo general se está trabajando en los límites del equipamiento, es algo que vale la pena cuando ya se han cubierto los rangos intermedios o cuando se cuenta con varios equipos.

¿Bien, si 300x puede ser mucho, vale la pena entonces un barlow?

Hay que tener en cuenta que el uso de barlows no aumenta la focal por encima de la propia del telescopio, simplemente aumenta la imagen dando la idea de más focal (obviamente a expensas del campo).

Esquemáticamente sería algo así:

En el caso de los Barlow, estos tienden a corregir los defectos del borde debido a que básicamente es un arreglo divergente. Sin embargo el uso de barlows introduce dos efectos que pueden o no resultar adversos:

1. Algo que es inherente a los barlows y conviene tenerlo en mente es la perdida de campo, si se tiene un ocular de 10 mm con 50° de campo, al usar un barlow de 2x no equivale a un 5 mm con un campo similar, la reducción del campo es significativa. De todas formas es muy posible que si el interés radica hacer planetaria la perdida de campo no va a resultar algo tan importante. Pero bueno, lo mismo sucedería con un ocular del 5 mm, ya que el campo efectivo es AFOV/Magnificación.

2. Otro problema inherente al uso de barlows es que aumentan el eye relief (efecto denominado growth - crecimiento) Cosa que es poco relevante si se utilizan oculares de focales cortas, pero si la focal del ocular es relativamente grande puede que la pupila de salida se forme fuera de los parámetros de eye relief especificados por el ocular, lo que te puede ocasionar un viñeteo (el que resultará más significativo cuanto mayor sea la focal del ocular). Si bien existen barlows que corrigen ese defecto agregando un elemento más (una lente convergente), en general son bastante costosos, por ejemplo los Tele Vue Powermate.

Dicho esto, en especial lo referido al segundo punto, en general con un buen barlow acromático o apocromático de 2x se pueden obtener muy buenos resultados. Si bien en lo personal los utilizo muy poco en general es una buena alternativa a la hora de reducir costos (cantidad de oculares).

Si se los va a utilizar con un ocular Plössl, en general un Barlow acromático (ACRO) da muy buenos resultados. Pero si la idea es utilizarlo con oculares de mayor calidad ya hay que pensar en un buen barlow apocromático (APO). Más aún si se buscan barlows por arriba de 2x o 3x, en cuyo caso la lente convergente extra se hace fundamental.

Algo que hay que tener en cuenta es que acromático y apocromático no son dos cosas diferentes, en realidad son básicamente lo mismo, y se diferencian en cuanto a la capacidad de resolver problemas de cromatismo. En general la diferencia entre ACRO y APO es la cantidad de elementos (dos en el primero y tres en el segundo), pero se pueden encontrar arreglos apocromáticos de dos elementos. Si bien se supone que el APO tiene mejor corrección cromática que el ACRO, al igual que ocurre con los refractores, un muy buen doblete puede ser mejor que un triplete mediocre. Sin embargo, a igualdad de marcas, es casi seguro que el APO siempre va a resultar mejor que el ACRO en cuanto a aberración cromática.

Algo que hay que tener presente es que la cadena se rompe siempre por el eslabón más débil, si se tiene un excelente telescopio y un muy buen ocular el uso de un barlow de calidad cuestionable va a hacer que todo el conjunto baje a ese mal nivel.

Nota al margen:

Ya que se mencionó que el barlow no aumenta la focal resulta oportuno aclarar que los reductores focales tampoco la acortan, por lo que jamás de podrá tener un TFOV por encima del MFOV del telescopio. Al ser una lente convergente produce el efecto inverso que el Barlow, es decir, sólo achica la imagen para que pueda entrar en el campo del ocular cuando es menor que el que puede entregar el telescopio. Dicho de otra forma, de la misma manera que un barlow "abre el cono de luz" dando la sensación de una focal más larga, el reductor focal "estrecha el cono de luz" permitiendo así maximizar el campo que puede entregar. Si se sobrepasa el límite del campo sólo se gana en viñeteo.

Para mayor información sobre estos temas se puede consultar mi sitio.