Calculadora de relación focal y escala de imagen para astrofotografía
Calcula la relación focal de tu telescopio, la escala de imagen en segundos de arco por píxel, el muestreo según el seeing (con binning), el campo de tu cámara y el efecto de una Barlow o un reductor, además de los límites de Dawes y Rayleigh, la relación focal ideal para planetaria y el aumento con tu ocular.
Cómo funciona
Relación focal = focal × Barlow/reductor ÷ abertura · Escala de imagen (″/px) = 206.265 × tamaño de píxel (µm) × binning ÷ focal (mm) · Muestreo = FWHM del seeing ÷ escala (ideal 2–3.5) · Campo (°) = tamaño del sensor ÷ focal × 57.3 · Exposición ∝ relación focal² · Dawes = 116 ÷ abertura (mm), Rayleigh = 138 ÷ abertura · Disco de Airy = 2.44 × λ × relación focal · Planetaria: relación focal ≈ 3.6–5 × tamaño de píxel (µm) · Magnitud límite ≈ 7.7 + 5 log₁₀(abertura en cm) · Aumento = focal ÷ ocular
La relación focal (el número f) es la focal dividida entre la abertura, y en astrofotografía decide casi todo: cuánto campo cabe en el sensor, cuánto tardas en acumular luz de nebulosas y galaxias y qué tan exigente es el telescopio con la colimación. La escala de imagen, en segundos de arco por píxel, dice cuánto cielo cubre cada píxel según su tamaño, el binning y la focal; comparada con el seeing de tu sitio indica si estás bien muestreado (unos 2–3.5 píxeles por estrella), submuestreado (estrellas cuadradas) o sobremuestreado (resolución desperdiciada y exposiciones más largas). Una Barlow alarga la focal y sube el número f; un reductor hace lo contrario, y la tabla compara todos los factores habituales. Para objetos extensos, el tiempo de exposición crece con el cuadrado del número f, por eso un f/10 necesita cuatro veces más tiempo que un f/5. Puedes elegir una cámara predefinida o escribir tu propio tamaño de píxel y de sensor. La fotografía planetaria es la excepción: con exposiciones muy cortas que congelan el seeing, el objetivo es el límite de difracción, que para luz verde pide una relación focal de unas 3.6 a 5 veces el tamaño de píxel en micras. También verás los límites de Dawes y Rayleigh, el tamaño del disco de Airy, una magnitud límite visual aproximada y lo que muestra un ocular.
Ejemplo resuelto
Sofía tiene un newtoniano de 200 mm f/5 (1,000 mm de focal) y una cámara con píxeles de 3.76 µm: la escala es 206.265 × 3.76 ÷ 1,000 = 0.78″ por píxel, así que un seeing de 2.5″ abarca 3.2 píxeles, bien muestreado. Con un sensor APS-C de 23.5 × 15.7 mm cubre 1.35° × 0.90°. Si le pone un reductor de 0.75×, queda en f/3.75 con 1.03″/px y necesita solo el 56% del tiempo de exposición (0.75² = 0.56). Con binning 2×2 la escala sube a 1.55″/px (1.6 px por estrella, submuestreado). Para Júpiter con una cámara planetaria de 2.9 µm le conviene f/10.5–f/14.5, es decir, una Barlow de 2× a 3×, y con un ocular de 25 mm ve a 40 aumentos.
Fuentes: Astronomy Tools — CCD suitability and image scale · Astronomy Tools — Dawes, Rayleigh and limiting magnitude
Preguntas frecuentes
¿Un telescopio más rápido (número f menor) hace más brillantes las estrellas?
Para las estrellas lo que cuenta es la abertura: la misma abertura capta los mismos fotones por estrella sin importar el número f. La relación focal solo cambia qué tan concentrada queda la luz en el sensor y qué tan brillante sale el fondo del cielo.
¿Qué hace el binning 2×2?
Duplica el tamaño efectivo del píxel y, con él, la escala de imagen en ″/px. Es la forma de corregir el sobremuestreo sin cambiar la óptica. Elige de 2×2 a 4×4 arriba y la tabla de binning compara las cuatro opciones.
¿Cómo se calcula la relación focal de un telescopio?
Divide la distancia focal entre la abertura, ambas en milímetros. Un telescopio de 1,000 mm de focal y 200 mm de abertura es f/5; con una Barlow de 2× pasa a f/10.
¿Qué escala de imagen es la ideal?
Depende del seeing: lo ideal es que una estrella ocupe unos 2 a 3.5 píxeles. Con un seeing típico de 2–3″, eso equivale a entre 0.7 y 1.5″ por píxel. El resultado «Tamaño de píxel ideal» lo traduce a un tamaño de píxel para tu focal.
¿Qué relación focal necesito para fotografía planetaria?
Más o menos entre 3.6 y 5 veces el tamaño de píxel en micras: f/10–15 para píxeles de 2.9 µm y f/7–10 para 2.0 µm. El resultado indica qué Barlow necesitas desde la relación focal nativa de tu telescopio.
Calculadoras relacionadas
Estimación para la observación. El seeing, la contaminación lumínica, la calidad óptica y tu propia vista pueden mover los límites prácticos una magnitud o más.