MASCARA de ENFOQUE tipo "HARTMANN"
INDICE
HISTORICO
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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HISTÓRICO
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Anterior y tras utilizar la máscara de
enfoque
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Necesarias para conseguir enfoque manual más
preciso.
Hechas en material no transparente de
cartulina o plástico resistente preferiblemente negro, dotándolas de un
asidero de unos 50mm para su colocación y retiro fácil en el caso de situarlas
dentro, o incluso y mejor situándola por encima del borde exterior con tres
ángulos a 120º, que dotados con tornillo de presión, se aprieten contra el tubo
debiendo permanecer firmes en el objetivo para que no se mueva durante el
enfoque, en las diferentes posiciones que pueda tomar el Telescopio.
En los Schmidt-Cassegrain,
deberá tener un círculo en el medio, de diámetro tal para su encaje en la
obstrucción, a menos que la máscara se construya con elementos de presión
lateral exteriores sobre el tubo.
Fue inventada
realmente en 1691 por Christopher Scheiner, aunque la mayoría de la gente sabe
de ella como máscara de Hartmann y no una máscara de Scheiner. También se conoce
como máscara de Shack-Hartmann.
Estas máscaras son utilizadas a menudo por los telescopios
profesionales muy grandes también.
El concepto operativo consiste en que la luz
entrante a través de dos o más agujeros formará una imagen para cada agujero si
el telescopio está desenfocado, juntándose en una sola al conseguir el
enfoque optimo.
La máscara de
Scheiner es la forma más simple tiene dos círculos. Cuando convergen las
imágenes usted está en foco. Una máscara de Hartmann tiene realmente muchos
agujeros, pero el concepto es igual.
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.
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TIPOS DE MÁSCARAS:
Ejemplo para Telescopio con objetivo de
203,2 mm de Ø
Ø = 10% del Ø del objetivo
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Obtenemos Ø = 20,32 mm
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enfoque óptimo
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Ø = 15% del Ø del objetivo
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Obtenemos Ø = 30,48 mm
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enfoque práctico
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Ø = 20% del Ø del objetivo
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Obtenemos Ø = 40,64 mm
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enfoque menos preciso
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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
Igual que los anteriores, pero situados a 120º
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
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Obtenemos altura = 31,92 mm y base 20,32
mm
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enfoque óptimo
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Ø = 15% del Ø del objetivo
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Obtenemos altura = 47,88 mm y base 30,48 mm
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enfoque práctico
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Ø = 20% del Ø del objetivo
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Obtenemos altura = 63,84 mm y base 40,64 mm
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enfoque menos preciso
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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,
Igual que los anteriores, pero situados a 120º y con un
ángulo de desfase de 40º en lugar de 60º del de dos.
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
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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"
.... |

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pulsar
para ampliar |
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:
En base 100 mm Ø del objetivo: 15,71 - 45,00 - 5,00 - 20,00 - 34,64 - 69,28
- 10,00 - 100,00
En base 100 mm Ø del
objetivo:
23,56 - 45,00 - 5,00 - 18,75 - 32,48 - 64,95 - 15,00 - 100,00
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"
..... |
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pulsar para ampliar |
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
PEQUEÑO COMENTARIO COMPARATIVO
Es que es diferente, la
"2C1T" de 2 círculos y 1
triángulo,
tiene como misión el saltar la imagen del triángulo
de un círculo a otro, hasta conseguir por buen enfoque, cuando no salte.
Por eso los lados del triángulo deben mirar hacia los círculos, para que sea
más notorio el salto.
Cuando se habla de "3C"
de 3 círculos o "3T" de 3 triángulos,
el efecto es por desdoblamiento de la imagen, es decir en modo
desenfoque se ve como doble imagen y por tanto
se debe actuar hasta que solo se vea una.
La más simple es la de "3C" con 3 círculos y algo más perfeccionada la "3T"
de 3 triángulos, que al tener lados ves 2 líneas de desenfoque por cada lado
por tanto 6 líneas dobles, por 3 triángulos igual 18 líneas dobles (más
técnico líneas de difracción).
Pero claro en estos dos casos, necesitas casi una lupa, para precisar cuando
están superpuestas,
en cambio en la tipo "2C1T" es obvio el salto y mucho
más fácil de verificar.
CONVENIENTE ANTES, VERIFICAR
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Por tanto y
antes de hacerlas en material sólido, creo sería conveniente hacer los dos o tres tipos
en simple cartulina, con el fin de verificar cual de las opciones nos es más
práctica, efectuando un enfoque de objeto concreto, que contenga
bastantes detalles, permitiendo verificar la facilidad y calidad del enfoque,
con la luminosidad conveniente.
A mi gusto, son las torres de comunicaciones
situadas a gran distancia (procurar estén a más de 10 Km) en altas montañas, son
interesantes para verificar calidad de las máscaras, por la cantidad de detalles
a visionar y por estar en lugares elevados, lo que reduce los efectos del calor
emergente.
NOTA: El corte de cada círculo o
triángulo, deberían estar lo más biseladas posible, asimilado a una hoja de
cuchillo y más si se hace con material sólido.
Imagen Plantilla en aluminio colaboración de
Manel
Contreras, en la imagen la 15% y 10% para Objetivo de 203,2 mm Ø hechas con
datos de la TABLA_03
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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