Maior e Melhor - na prática

AGM Qui 02 Jul 2015, 10:30

Tenho uma questão que preciso que os colegas me esclareçam, pelo menos aqueles que possuem instrumentos de grande abertura ou que já tiveram experiência com essas. Vamos tomar como referência a Lua, que já a observei com no máximo 250x em rara noite de bom seeing com ventos fracos.

Um telescópio de 114mm por exemplo me proporciona belas imagens lunares até onde esse instrumento alcança com uma boa ocular de 6 elementos, sem deteriorar a imagem, e também o Mak 90mm, onde nesse, consigo ainda mais ampliação e melhor contraste.

Sabemos que a ampliação normal de um telescópio, sem degradação alguma, é 1x o seu diâmetro, e cada instrumento dentro das suas especificações pode atingir ampliações específicas relativas à sua d/f.

A minha questão é devido ao SEEING, quando esse está ruim, ampliações mais moderadas produzem imagens mais detalhadas e não adianta exceder, quem manda é a natureza.

- Se com o Mak 90 numa noite de SEEING "bom +", vamos colocar assim, eu consigo observar a superfíce da Lua com 250x e já bem no limite, com uma abertura maior, como por exemplo, 200mm, eu poderia observá-la com mais de 300x com uma imagem estável sem deteriorações devido ao maior "D" e potência (resolução)?

- Resumindo, se com um telescópio de 100mm eu posso ver a Lua com 100x naturalmente, 1x D, com um de 300mm eu poderia vê-la com 300x dentro das mesmas condições atmosféricas e observar uma imagem tão boa quanto a de 100x produzida por um 100mm?

Espero ter descrito minhas questões o máximo esclarecidas para gerar respostas e não perguntas, agradeço quem puder contribuir.

Bruno Qui 02 Jul 2015, 20:32

AGM escreveu:1- A minha questão é devido ao SEEING, quando esse está ruim, ampliações mais moderadas produzem imagens mais detalhadas e não adianta exceder, quem manda é a natureza.

3- Se com o Mak 90 numa noite de SEEING "bom +", vamos colocar assim, eu consigo observar a superfíce da Lua com 250x e já bem no limite, com uma abertura maior, como por exemplo, 200mm, eu poderia observá-la com mais de 300x com uma imagem estável sem deteriorações devido ao maior "D" e potência (resolução)?

4- Resumindo, se com um telescópio de 100mm eu posso ver a Lua com 100x naturalmente, 1x D, com um de 300mm eu poderia vê-la com 300x dentro das mesmas condições atmosféricas e observar uma imagem tão boa quanto a de 100x produzida por um 100mm?

Olá AGM,
1- Além da degradação relacionada a um mau seeing, as distorções ópticas no aparelho como a aberração cromática, aberrração esférica, Coma, difração, má qualidade do vidro, sujeira, ampliações excessivas etc ..., também determinam a qualidade da imagem que será entregue.
A relação focal F determina até onde sob boas condições atmosféricas, uma boa óptica pode avançar ou ampliar sem perder a nitidez dos detalhes revelados pelo poder de resolução.
No caso das turbulências quanto menor for a abertura menores serão os efeitos captados.

2- Exato, quanto menor a ampliação menos serão ampliados os efeitos das turbulências, e quanto maior a abertura maior será a área turbulenta abarcada.

3- Às vezes pode acontecer de uma abertura inferior alcançar uma maior ampliação. D ou a abertura não determinam o grau de estabilidade, isso é com a atmosfera, e quanto maior o D maior será a instabilidade atmosférica captada na imagem, por que uma maior área turbulenta no céu foi abarcada.
D ou a potência tem relação com a capacidade de separar distâncias muito próximas (resolução), a área do céu abarcada e a luz coligida de algum ponto luminoso nele. A potência ou abertura, ou ainda a luminosidade de um telescópio também limita teoricamente a capacidade de aumentos de um espelho ou objetiva. Esse limite teórico indica a ampliação máxima alcançável da objetiva, antes das imagens ficarem saturadas em excesso e perder com isso a nitidez.
Apesar da potência impor um limite máximo teórico de ampliação para qualquer instrumento através da fórmula D x 2.4 a 2.5, um telescópio continuará ampliando na medida em que forem sendo substituídas as oculares por outras de distâncias focais cada vez mais curtas, ou então adicionando barlows com ampliações cada vez maiores. O problema é que à partir do limite teórico resolutivo proporcional à abertura ou D x 2.5, o contraste nas imagens inicia uma queda sem volta. Esse limite teórico 2.5 é o que determina o grau máximo de saturação numa imagem, ou o limite antes dela começar a perder visualmente a nitidez nos seus detalhes.
A abertura ou D tem a ver com o número de detalhes, quanto maior mais eles serão visualizados, entretanto a nitidez com que eles serão visualmente observados durante as ampliações elevadas é determinada pelo F ou a distância da objetiva onde a imagem é formada (foco).

4- Em teoria sim, mas na prática depois do seeing vai depender da qualidade óptica do instrumento.

Espero ter ajudado.

Bruno
Moderador

AGM Sex 03 Jul 2015, 08:49

Certamente ajudou Bruno, o que era complexo ficou simplificado.

A relação focal F determina até onde sob boas condições atmosféricas, uma boa óptica pode avançar ou ampliar sem perder a nitidez dos detalhes revelados pelo poder de resolução. Quanto mais longo o F mais facilmente os detalhes nas imagens visuais serão ampliados sem perder a nitidez, desde que não se exceda o limite máximo teórico de aumentos proporcional à abertura utilizada. escreveu:

- Posso concluir que uma abertura de 180mm com um "F" mais longo, por exemplo 9, permitirá imagens visuais mais nítidas em fator do F e mais resolutivas ou definidas em fator de sua abertura, já com um F curto, como 5 por exemplo, o instrumento ficaria comprometido mesmo em 2.4 a 2.5 x D ?

No caso das turbulências quanto menor for a abertura menores serão os efeitos captados. escreveu:

- Então aberturas pequenas e médias, entre 60mm a 100mm e com "F" longo, são aliados fortes para os amadores na questão observacional, pelo menos para aqueles que não compram instrumentos com objetivo para astrofotografia?

A abertura ou D tem a ver com o número de detalhes, quanto maior mais eles serão visualizados, entretanto a nitidez com que eles serão visualmente observados durante as ampliações elevadas é determinada pelo F ou a distância da objetiva onde a imagem é formada (foco) escreveu:

Exato, é dos "detalhes"que me refiro em adquirir uma abertura maior, mas nnao com "F" curto demais.

Bruno Sex 03 Jul 2015, 22:25

AGM escreveu:1- uma abertura de 180mm com um "F" mais longo, por exemplo 9, permitirá imagens visuais mais nítidas[/u] em fator do F e mais resolutivas ou definidas em fator de sua abertura,
2- já com um F curto, como 5 por exemplo, o instrumento ficaria comprometido mesmo em 2.4 a 2.5 x D ?
3- Então aberturas pequenas e médias, entre 60mm a 100mm e com "F" longo, são aliados fortes para os amadores na questão observacional,
4- pelo menos para aqueles que não compram instrumentos com objetivo para astrofotografia?
5-Exato, é dos "detalhes"que me refiro em adquirir uma abertura maior, mas nao com "F" curto demais.

Vou tentar simplificar as coisas:
1- As imagens mais nítidas encontram-se reservadas ao aumento normal do aparelho. É nele que o brilho e o contraste estão equilibrados, e a intensidade da luz é perfeita para revelar com o máximo de nitidez os detalhes. Desnecesário dizer que uma grande abertura com uma óptica perfeita é mais do que desejável. Um espelho perfeito de 180mm suporta um aumento de 180x, é o aumento normal dele por que nessa ampliação a reflectância ou o fluxo incidente está em equilíbrio com o fluxo que é refletido, permitindo visualizar com o máximo de nitidez os contornos dos detalhes nas imagens. O número de detalhes aumenta à medida em que se aumentam as aberturas. Aumentar a ampliação apenas amplia os contornos dos detalhes observados, e estes para se tornarem visíveis dependem da abertura e que por sua vez para se tornarem nítidos dependem do F.
2- Entre três telescópios de 180mm cada, o que for F5 alcançará a mesma ampliação do que tiver o F10 ou F15, entretanto os três apresentarão imagens com a mesma qualidade apenas quando estiverem utilizando o aumento normal deles ou D x 1 = 180 x 1 = 180x. Por ser a reflectância uma grandeza adimensional, as imagens formadas mais longe do espelho serão naturalmente ampliadas, e as que se formarem mais próximas do espelho estarão naturalmente saturadas de brilho, e se aumentar a ampliação aumentará também a saturação.
3- Em relação à turbulência atmosférica abertura nenhuma escapa dela, entretanto os aparelhos menores destacam menos os efeitos da turbulência por que uma pequena abertura abarca uma pequena área do céu.
4- Embora não haja comparações possíveis num ponto a astrofotografia é mais privilegiada do que a astronomia observacional, por que o filtro IR-Pass minimiza nas imagens coligidas pelos sensores os efeitos da turbulência atmosférica (ruído eletrônico).
5- Os detalhes ou o número deles numa imagem tem a ver com a abertura, e a nitidez deles quando ampliados tem a ver com o F.

Bruno
Moderador

Franklin Reno Sáb 04 Jul 2015, 09:24

Bruno escreveu:
1- As imagens mais nítidas encontram-se reservadas ao aumento normal do aparelho. É nele que o brilho e o contraste estão equilibrados, e a intensidade da luz é perfeita para revelar com o máximo de nitidez os detalhes. Desnecesário dizer que uma grande abertura com uma óptica perfeita é mais do que desejável. Um espelho perfeito de 180mm suporta um aumento de 180x, é o aumento normal dele por que nessa ampliação a reflectância ou o fluxo incidente está em equilíbrio com o fluxo que é refletido, permitindo visualizar com o máximo de nitidez os contornos dos detalhes nas imagens. O número de detalhes aumenta à medida em que se aumentam as aberturas. Aumentar a ampliação apenas amplia os contornos dos detalhes observados, e estes para se tornarem visíveis dependem da abertura e que por sua vez para se tornarem nítidos dependem do F.
2- Entre três telescópios de 180mm cada, o que for F5 alcançará a mesma ampliação do que tiver o F10 ou F15, entretanto os três apresentarão imagens com a mesma qualidade apenas quando estiverem utilizando o aumento normal deles ou D x 1 = 180 x 1 = 180x. Por ser a reflectância uma grandeza adimensional, as imagens formadas mais longe do espelho serão naturalmente ampliadas, e as que se formarem mais próximas do espelho estarão naturalmente saturadas de brilho, e se aumentar a ampliação aumentará também a saturação.
3- Em relação à turbulência atmosférica abertura nenhuma escapa dela, entretanto os aparelhos menores destacam menos os efeitos da turbulência por que uma pequena abertura abarca uma pequena área do céu.
4- Embora não haja comparações possíveis num ponto a astrofotografia é mais privilegiada do que a astronomia observacional, por que o filtro IR-Pass minimiza nas imagens coligidas pelos sensores os efeitos da turbulência atmosférica (ruído eletrônico).
5- Os detalhes ou o número deles numa imagem tem a ver com a abertura, e a nitidez deles quando ampliados tem a ver com o F.

Bom dia e um respeitoso abraço a todos do forum.
Durante a minha vida estive envolvido com a astronomia, tanto profissionalmente quanto por lazer, mas até então não havia ainda encontrado um forum de discussões sobre astronomia, onde eu tivesse lido uma descrição tão clara quanto à relação optica entre a abertura, o f e o limite visual prático do poder de ampliação de um telescópio. Basta compreender o que ocorre com a luz dentro do telescópio e a que distância do espelho ou objetiva a imagem é formada. Para efeito prático e afim de compreender as relações opticas citadas, é preciso considerar que dentro do telescópio a objetiva/espelho é quem deve ser considerada como a fonte de luz, e não o astro lá longe no céu (sempre soube disso mas nunca considerei assim), porque uma será a intensidade da radiação incidente (rica em comprimentos de ondas mais longos), e outra a intensidade dela depois de coligida e refletida ou refratada. Mais perto da objetiva ou espelho formam-se imagens saturadas de brilho, e mais longe a saturação naturalmente diminui de intensidade por unidade de área de brilho. No caso da observação de objetos muito brilhantes tal como a Lua e os planetas mais próximos, se quisermos ampliações naturalmente maiores será sensato optar pelas distâncias focais mais longas ou com o f longo, mas se dispomos de objetivas cujo foco está mais próximo do espelho ou com o f curto, caso quisermos maiores ampliações deveremos ficar atentos quanto à saturação do brilho que além do aumento normal vai ofuscar e limitar a nitidez.
Franklin Reno.

Bruno Sáb 04 Jul 2015, 22:47

Franklin Reno escreveu:Para efeito prático é preciso considerar que dentro do telescópio a objetiva/espelho deve ser considerada como a fonte de luz, e não o astro lá longe no céu, porque uma será a intensidade da radiação incidente (rica em comprimentos de ondas mais longos), e outra a intensidade dela depois de coligida e refletida ou refratada.
Mais perto da objetiva ou espelho formam-se imagens saturadas de brilho, e mais longe a saturação naturalmente diminui de intensidade por unidade de área de brilho.

Olá Franklin Reno, seja bem vindo ao AF.
Tentando resumir tudo o que foi escrito, compreendo que o processo de criação da imagem visual telescópica tem origem dentro dele. No exemplo dos três espelhos de 180mm cada ópticamente perfeitos porém com F diferentes (F5, F10 e F15), apesar da intensidade da radiação incidente neles ser a mesma, quanto mais perto do espelho se formar a imagem menor será o grau de pureza dela, por que maior e mais presente será a intensidade luminosa na imagem por unidade de área.
Na prática significa que no telescópio de foco curto as ampliações mais elevadas (D x 2 a D x 2.5) estarão sob a ação e os efeitos da intensidade luminosa, que quanto mais ampliada maior será diminuindo proporcionalmente a nitidez nos contornos dos objetos ampliados (detalhes ofuscados). Se o aparelho tem um F curto e o que se quer é observar os detalhes nos discos dos planetas com grandes aumentos, então não force indo muito além de D x 1. Mesmo com boa óptica mas F curto, se quiser visualmente avançar mais nas ampliações será necessário o auxílio de filtros corretivos, tais como o polarizador de densidade variável afim de atenuar a intensidade luminosa, e no caso dos refratores acromáticos os filtros bloqueadores de violeta, os reforçadores de contrastes e os visuais coloridos por exemplo.
Na observação do céu profundo como as nebulosas com os instrumentos de F longo é praticamente dispensável o uso de filtros nebulares, a não ser para as observações mais específicas. Sob a ação de um F longo a imagem da nebulosa formada longe da objetiva mesmo ela tendo uma intensidade luminosa menor, terá os seus contornos mais evidenciados pelo céu de fundo abarcado que ficou mais escurecido devido à menor intensidade luminosa.

Bruno
Moderador

Bruno Dom 05 Jul 2015, 00:02

Olá Franklin, foi só para lembrar de que não é muito aconselhável deixar de levar em consideração o processo de formação da imagem dentro do telescópio, ou a análise das características do fluxo de radiação refletido.
Na observação visual cada caso é um caso, não existem duas acuidades visuais iguais, e cada um vê o universo ao seu modo. Num mesmo aparelho uma pessoa pode ver mais detalhes do que outra fisicamente semelhante. O ideal é cada observador visual usar de bom senso estabelecendo o seu próprio limite, e principalmente o do seu telescópio também. Quando o que se observa começar a perder a nitidez, diminua a ampliação ou então use filtros corretivos. Passe a considerar também a aquisição de uma abertura maior, idealmente com o aumento normal favorávelmente mais elevado para a ampliação de detalhes nos objetos do sistema solar. De preferência procure adquirir uma boa óptica, e com um diâmetro cujo aumento normal seja de pelo menos umas 200x a 250x (200mm a 250mm) não importando o F.

Bruno
Moderador

AGM Dom 05 Jul 2015, 07:04

Esse tópico alastrou-se a grandes e importantes informações. Realmente perguntas pertinentes são como uma boa óptica e nos levam a um conhecimento cada vez mais profundo.

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