MASCARAS de ENFOQUE

* MÁSCARA TIPO "HARTMAN"

* MÁSCARA TIPO "BAHTINOV"

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Hace tiempo, cuando empecé con la fotografía astronómica, me confeccioné una máscara del tipo Hartman y no la encontré demasiado útil, no mejoraba el enfoque, que conseguía a ojo excepto en casos muy concretos y en ocasiones empeoraba lo que conseguía a ojo.

La de Bathinov en cambio sí que representa una gran mejora, yo diría que es un complemento casi indispensable en cualquiera, que quiera abordar la fotografía astronómica, especialmente si estamos interesados en fotografía de cielo profundo, aunque hay otro método aún más preciso, el valor del FWHM, aunque para ello se necesita un programa que tenga la opción de medir ese valor.

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* SOBRE LA MÁSCARA DE HARTMAN:

INDICE

COMPARATIVA entre CIRCULOS y TRIANGULOS

OPERATIVA de ENFOQUE

EJEMPLOS de APLICACION

PLANTILLA a ESCALA para su construcción a 120º

TIPOS de MASCARAS de ENFOQUE :

 2 Círculos en línea  "2C"

 3 Círculos a 120º  "3C"

 2 Triángulos en línea  "2T"

 3 Triángulos a 120º  "3T"

 2 Círculos y 1 Triángulo a 120º (la más precisa)  "2C1T"

TABLA_03 - cotas para su construcción

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EJEMPLOS de aplicación

En base a un objetivo de Ø 203,2mm, que naturalmente se puede extrapolar a otras medidas del objetivo de cada Telescopio, al efecto ver TABLA_03, con la posibilidad de confeccionar en cualquier medida Ø del Objetivo.

El diámetro óptimo de cada orificio será del 10% respecto al diámetro Ø del objetivo, para obtener un óptimo enfoque de precisión, pero será por su tamaño menos luminoso que si llega hacia el 20% respecto al Ø del objetivo, pero siendo cuanto mayor menos preciso.

TIPOS DE MÁSCARAS:

• DOS CIRCULOS "2C"

Ejemplo para Telescopio con objetivo de 203,2 mm de Ø

Ø = 10% del Ø del objetivo	Obtenemos Ø = 20,32 mm	enfoque óptimo
Ø = 15% del Ø del objetivo	Obtenemos Ø = 30,48 mm	enfoque práctico
Ø = 20% del Ø del objetivo	Obtenemos Ø = 40,64 mm	enfoque menos preciso

Situados y fijados los orificios, en el eje paralelo al horizonte cuando el Telescopio está al Sur y lo más separados posible del centro del objetivo  

• TRES CÍRCULOS "3C"

Igual que los anteriores, pero situados a 120º

• DOS TRIÁNGULOS "2T"

Superficie de los triángulo isósceles equivalente a cada círculo anterior del tipo Ø al 10% por ejemplo de un Objetivo de 203,2 mm Ø 

Ø = 10% del Ø del objetivo	Obtenemos altura = 31,92 mm y base 20,32 mm	enfoque óptimo
Ø = 15% del Ø del objetivo	Obtenemos altura = 47,88 mm y base 30,48 mm	enfoque práctico
Ø = 20% del Ø del objetivo	Obtenemos altura = 63,84 mm y base 40,64 mm	enfoque menos preciso

Desfasadas sus alturas a 60º  

Situados y fijados en el eje paralelo al horizonte cuando el Telescopio está al Sur y lo más separados posible del centro del objetivo,  

• TRES TRIÁNGULOS "3T"

Igual que los anteriores, pero situados a 120º y con un ángulo de desfase de 40º en lugar de 60º del de dos.

• DOS CÍRCULOS Y UN TRIÁNGULO  "2C1T"

Configuración bastante más precisa, que las anteriores, por lo que se la considera la óptima

-- (para el ejemplo, para un Objetivo del Telescopio de 203,2 mm Ø)

 

2 Círculos           Ø = 10% del Ø del objetivo          Obtenemos Ø = 20,32mm

1 Triángulo         Altura “h” = 31,92mm con base de 20,32mm  

para 15% y 20% ver sus proporciones, en el apartado de Círculos y Triángulos, ya comentado, o directamente en TABLA_03

Situados a 120º cada centro de figuras, y el triángulo en la perpendicular al eje horizontal, que contiene los dos círculos. Como  en anteriores, situarlos lo más separados y posible, del centro del objetivo.  

OPERATIVA del ENFOQUE

Utilizar un Ocular iluminado y reticulado de unos 12mm df, o bien el retículo que ya muchos software’s para tratamiento de imágenes disponen, permitiendo un proceso de enfoque mucho más fácil y seguro, de la imagen captada directamente por la cámara CCD, al poderse ver a pantalla completa del PC.

• En los cuatro primeros casos, la imagen desenfocada de una estrella, producirá dos objetos separados, que al ir enfocando conseguiremos la superposición de ambos en uno solo.

• En la de triángulos, obtendremos también 12 rayos de difracción con dos y 18 con tres.

• En el quinto caso y el más preciso "Dos Círculos y un Triángulo"

• Una vez enfocado según comentado para los dos círculos, 

• Apunte uno de los puntos del triángulo hacia una línea imaginaria entre los dos círculos y 

• Cuando se pasa del enfocado óptimo, el triángulo del indicador saltará a partir de un lado de los círculos al otro,  indicando que se ha pasado del enfoque óptimo y deberemos reenfocar de nuevo.

COMPARATIVA entre CÍRCULO y TRIÁNGULO

Adjunto gráfico indicativo de un CIRCULO o TRIANGULO, que se menciona en este tema,  manteniendo gráficamente sus proporciones.

En el mismo se compara para una misma superficie el CIRCULO y el TRIANGULO (BFI), siendo (FI) la base del triángulo igual al diámetro Ø del círculo y cuya altura para obtener una misma área, llegará al punto (B) del eje (AG).

Se indica en el dibujo, la opción en que el triángulo es paralelo al eje que contiene el diámetro del círculo (EK).

• En el caso de necesitar dos triángulos, el segundo en lugar de estar situada su altura en el eje (AG), lo estará en el (DJ), por tanto girado hacia la derecha a 60º  

• Si necesitamos de tres triángulos, el primero estará situado en el eje (AG), el segundo en el eje (CH) y el tercero en el mismo eje (CH) pero trasladando el (AG) a la posición (CH) del segundo triángulo y por tanto este segundo eje estará a 40º también hacia la derecha y 80º del eje (AG), situándose el primer triángulo a 0º, el segundo girado hacia la derecha a 40º y el tercero, girado también hacia la derecha a otros 40º del segundo. Es decir cada triángulo girado hacia la derecha 40º respecto al anterior. 

• Las figuras resultantes, deben situarse lo más separadas posible, es decir casi junto al borde exterior del objetivo.

• En el caso de dos círculos y un triángulo, parece sea mejor situar el triángulo con su ángulo más agudo hacia los círculos (ver plantilla).

Como se indicaba al inicio, un diámetro del 10% del objetivo, sería la óptimo para un enfoque preciso, aunque puede llegar al 20% como máximo, perdiendo efectividad en la precisión del enfoque pero aumentando en luminosidad la imagen a enfocar, por tanto cuanto menor sea el Ø mejor.

PLANTILLA a ESCALA - tipos "3C" y "2C1T"

Válida para:

--   3 círculos a 120º

o la más eficaz por precisión obtenida de 

--   2 círculos y 1 triángulo a 120º,

Ambas con superficies perforadas en círculos y en el triángulo su base, con medida equivalente a un diámetro del 10% del objetivo, para la obtención del enfoque óptimo, aunque por su tamaño pierda algo en luminosidad.

Al representar en el dibujo una máscara a situar en un objetivo de 100 mm Ø y presentarlo en una escala E = 1/1, por extrapolación de valores, se puede aplicar a cualquier diámetro Ø de objetivo, por simple proporción de valores, facilitando construcción. 

Cotas de la imagen, por orden de situación en la imagen adjunta y su posible cambio, para obtención de calidad "óptima" (10%), la "práctica" (15%) o la del 20% (en imagen las cotas del 10%), ya que cuanto mayor sea el orificio tendremos mayor luminosidad pero menor precisión:

• Los tres radios contenedores de orificios se sitúan a 120º c.u.

• Diámetros al 10%

En base 100 mm Ø del objetivo:

15,71 - 45,00 - 5,00 - 20,00 - 34,64 - 69,28 - 10,00 - 100,00

• Diámetros al 15%

En base 100 mm Ø del objetivo:                                                                                      

23,56 - 45,00 - 5,00 - 18,75 - 32,48 - 64,95 - 15,00 - 100,00

• Diámetros al 20%

En base 100 mm Ø del objetivo:

31,42 - 45,00 - 5,00 - 17,50 - 30,31 - 60,62 - 20,00 - 100,00

PLANTILLA a ESCALA - tipo "3T"

Válida para:

--   3 triángulos a 120º

Adjunto también y a título de ejemplo, la plantilla para una "3T" "Máscara de Hartmann del tipo 3 triángulos", para un Telescopio con  tubo  Ø 200 mm de luz. 

• El vértice más agudo de cada triángulo a 5 mm del borde del objetivo

• Para Objetivo de 200 mm de luz: Cada triángulo con base = 20 mm y altura = 31,42 mm 

• Situándose el primer triángulo a 0º, el segundo girado hacia la derecha a 40º y el tercero, girado también hacia la derecha a otros 40º del segundo. 

• Es decir cada triángulo girado hacia la derecha 40º respecto al anterior. 

Repito que la más eficiente es la de "2C1T", porque comporta en el proceso del enfoque, el salto del triángulo de un círculo al otro, lo que permite una precisión de enfoque muy elevada. y en especial para los que trabajamos con telescopios tipo S.C. controlados a distancia, con su conocida dificultad de enfoque, al efectuarse por variación de la posición del espejo. No obstante, la de 3 triángulos es interesante por basarse en el efecto de la difracción y en este caso de 18 líneas 

CÁLCULO AUTOMÁTICO de COTAS

Ver al efecto, la TABLA_03  

Para la construcción de la Máscara del tipo "HARTMANN", relacionada con las medidas Ø en mm, de su Objetivo del Telescopio y su decisión del % de abertura deseado, recordando que cuanto mayor sea obtendremos mejor luminosidad, pero menor precisión.

Se acompaña para simple curiosidad, una comparativa de niveles de luminosidad captada, por cada una de las opciones, comparada con la más precisa del 10%.

Igualmente una comparativa de luminosidad captada por una pupila de ojo a edad media, comparada con la de su Telescopio

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* SOBRE LA MÁSCARA "BAHTINOV"

*  Pimera imagen:        Máscara para SCT   (Pulsar subre la imagen para ampliarla)

*  Segunda imagen:     Muestra la estrella:

DEsenfocada el eje central hacia izquiera o derecha de la X

enfocada el eje central en el centro de la X

*  Tercera imagen,      Máscara para Newtonianos, etc.   (Pulsar subre la imagen para ampliarla)

Dado que los SCT tienen una obstrucción central en la "placa correctora" del objetivo, imagen de la izquierda, es conveniente diseñar la máscara con ese orificio, para que al situarla quede perfectamente adosada a la cristal (placa correctora) del objetivo.  

Adjunto enlace, para la construccion de cualquiera de dichas máscaras :  https://satakagi.github.io/tribahtinovWebApps/Bahtinov.html

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0. Cómo funciona una "Mascara de Bahtinov"

Una máscara de Bahtinov es un accesorio inventado por el astrofotógrafo Pavel Bahtinov ,que sirve para lograr un enfoque milimétrico y perfecto en telescopios y objetivos fotográficos al capturar el cielo nocturno. 

A continuación, explico de forma sencilla cómo funciona y cómo se utiliza:

1. El principio físico: La difracción de la luz

La máscara consiste en una placa perforada con rejillas orientadas en tres ángulos diferentes.   Cuando la luz de una estrella (que actúa como un punto de luz ideal) pasa a través de estas ranuras, se produce un fenómeno físico llamado difracción. 

En lugar de ver la estrella como un simple punto borroso, la máscara distorsiona la luz intencionadamente y la divide en tres líneas brillantes (llamadas aspas o spikes de difracción). 

2. El patrón visual (Cómo interpretar el enfoque)

Al mirar por el visor, la pantalla o la cámara astronómica, verás que la estrella proyecta una "X" formada por dos aspas oblicuas, y una tercera línea central que cruza verticalmente.   La clave está en la posición de esa línea central: 

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