Meglio un 106 f/5 o un 200 f/8?

danyline74

Perdonate “l’irruzione” ma il quesito posto da Alessandro nasce in realtà da un recente scambio di battute avute con il sottoscritto, vorrei quindi partecipare rendendolo ancor più diretto (almeno questa sarebbe la mia intenzione).
Partendo dal presupposto che in campo astronomico maggiore è il Diametro di un’ ottica e più si vede, questione valida sia per gli oggetti puntiformi che per quelli estesi, la domanda sarà dunque così riformulata:
relativamente alla q.tà di roba visibile, per un risultato simile a quello ottenibile con una posa da 10 minuti fatta con ottica da 100 mm. di diametro a f5, occorrerebbe effettivamente farne una da almeno 16 minuti per un 200 mm. f8? Oppure potrebbero essere sufficienti tempi di esposizione minori dei 16 menzionati essendo decisamente maggiore la magnitudine limite raggiungile dal 200?
A parità di diametro la questione mi pare semplice (ad es. con un 100 f5 vs un 100 f8), ma con un’ ottica avente diametro doppio rispetto ad un’ altra, sarebbe poi ugualmente così semplice arrivare alle medesime considerazioni?

Sinceri Saluti a tutti,
____________________
Daniele

fabio_bocci

L'intensità luminosa sul piano focale viene definita dal parametro f, non dal diametro. Perchè l'oculare non c'è. La lunghezza focale è determinante per il fattore di scala dell'oggetto fotografato, è la prima cosa da considerare (come nella foto tradizionale), perchè se si volesse fotografare la nebulosa Rosetta con un tescopio di 2500 di focale bisognerebbe fare un mosaico perchè non entra nel fotogramma.

danyline74

Personalmente immagino che il rapporto focale determini solo ed esclusivamente la velocità con la quale un' ottica è in grado di trasferire, all' interno del proprio focheggiatore, la q.tà di luce che il diametro del suo obiettivo gli consente di catturare. Ergo, tra un 200 f5 ed un 100 f5, tale velocità risulterebbe la medesima ma la quantità di luce che l'ottica con maggiore diametro riuscirebbe a trasferire al proprio foch, nello stesso intervallo di tempo, sarebbe comunque superiore.
Sto per caso errando?
Saluti,
_________________________
Daniele

fabio_bocci

Forse hai sentito il termine di velocità applicato alle ottiche. E' un termine essenzialmente fuorviante, che significa solo che un f=4 è più "veloce" di un f=8 ad impressionare la pellicola. Per forza, è più veloce ad impressionare la pellicola perchè un f=4 è 4 volte più luminoso di un f=8. Ma è una questione geometrica, la velocità non c'entra nulla.

Markigno

Ciao, la mia risposta è strettamente relativa al titolo del topic, quindi: Dipende...
da cosa vuoi fotografare!
In generale, a parità di lunghezza focale, è chiaramente superiore uno strumento con il maggior diametro che, utilizzando il medesimo tempo di esposizione, ci darà molto più segnale. Tuttavia esistono dei limiti che sono essenzialmente legati al seeing. Infatti, prima de l'avvento delle ottiche adattive professionali, il diametro "sfruttabile" a terra era considerato in 30 cm. E' per questo motivo che molte immagini amatoriali sono decisamente "all'altezza" di immagini ottenute con grandi telescopi professionali "classici".
Tornando al titolo, a parità di tempi espositivi, un 106 f/5 darà un campo ampio e molto segnale, adatto ad oggetti estesi, ma se vuoi fotografare ad esempio una piccola galassia, tirandoci fuori qualche dettaglio in più, allora occorre una lunghezza focale adeguata all'oggetto. Questo implica chiaramente un aumento del tempo di esposizione, consono ad assumere dati con una qualità e quantità di segnale lavorabile. Sempre rimanendo in topic, bisognerebbe considerare anche il fattore ostruttivo. Infatti un 200 f/8 newton avrà una capacità di raccolta reale paragonabile ad un rifrattore da 140. Un RC 8" f/8 scende a 120. In questo caso la differenza dal 106 è veramente minima. Per questo motivo alcuni astroimager sostengono che un RC sotto i 10" non ha molto senso di esistere.
Marco

Renzo

Credo che si debbano considerare vari fattori se si vogliono confrontare due strumenti così diversi.
Ovviamente un telescopio con 1600 mm di focale avrà un campo ben diverso rispetto a uno da 500 mm di focale, a parità di sensore utilizzato
Cercherò di essere il più breve possibile riservandomi eventualmente una trattazione numerica in seguito così come eventuali approfondimenti.
Cominciamo dalla scala di immagine. Ovviamente una focale lunga ha una scala di immagine minore rispetto a una focale corta. In arcsec per mm il campo inquadrato dal primo telescopio sarà molto più ristretto.
Se prendiamo per esempio un sensore con pixel da 1 mm quadro (valore ovviamente assurdo) nel telescopio a focale più corta avremo un campo coperto con un'area di circa 10 volte più grande rispetto a quello con focale più lunga.
Questo significa che il telescopio più piccolo raccatterà, a parità di diametro, dieci volte più fotoni di quello più lungo. Ma il diametro è diverso.
E allora? Il diametro del telescopio a focale più lunga è il doppio di quello piccolo per cui il flusso dei fotoni nel telescopio è il quadruplo.
Il piccolo perciò raccatta nel singolo pixel 10/4 volte più fotoni del telescopio più grande arrivando perciò prima a un rapporto S/N ottimale.
Tutto così semplice?
NO!
Purtroppo non lo è.
Perché il telescopio più piccolo avrà ovviamente una risoluzione di oltre tre volte inferiore (larghezza del campo ripreso dal singolo pixel) e un campo complessivo ovviamente tre volte maggiore come lato.
E perciò a seconda di cosa si vuol riprendere sarà meglio l'uno o l'altro.
Siamo quasi alla fine, non preoccupatevi.
Resta un unico nodo da sciogliere. Abbiamo parlato sino ad ora di riprese a parità di sensore per non incasinarci troppo. Ma se volessimo usare due sensori diversi in modo da rendere equiparabili come scala di immagine e come efficienza quantica i due strumenti (stesso rapporto S/N a parità di tempo e stesso campo inquadrato per mm quadro) avremo la medesima risoluzione?
Purtroppo no. O meglio se lavoriamo al di sopra di un certo valore di dimensione del pixel non noteremo la differenza ma se i pixel diventano sufficientemente piccoli avremo che la massima risoluzione possibile dipende dal diametro (formula di Raleygh).
In conclusione in linea di massima non esiste il telescopio migliore ma quello che si adatta meglio alle nostre esigenze (non ultime quelle di spesa e trasportabilità)
Disponibile per eventuali approfondimenti

fabio_bocci

Nel secondo post di questo thread ho riportato le dimensioni sul piano del sensore di un oggetto di 0,5° (30'; tipo la Luna o il Sole), calcolato per le focali proposte. E' facile quindi farsi il calcolo della dimensione per qualsiasi altro oggetto, sempre con le suddette focali.

astroaxl

Comunque la domanda non era rivolta alla dimensione angolare degli oggetti nelle riprese con tubi da 500 mm o 1600mm bensì alla differenza dei tempi di esposizione tra un f8 e un f5, con una canon 40d! :wink:

Scusate la mia ignoranza ma non riesco a capire il nesso. A me interessa sapere solo se la luce raccolta da un tubo più grande ma con rapporto focale peggiore può in qualche modo sopperire proprio a questo svantaggio del rapporto focale........

fabio_bocci

La luce raccolta la dà il parametro f, come già detto molte volte. Però nelle foto normali, come in quelle astronomiche, prima si sceglie cosa si vuole fotografare (la facciata del duomo di Milano, la Madonnina...) quindi si sceglie la focale adatta ad avere una giusta dimensione dell'oggetto sul sensore o sulla pellicola e poi in funzione dei soldi che abbiamo si prende lo strumento più o meno luminoso e corretto. Questo è valido sia nella normale fotografia che in quella astronomica.

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