¿Cómo se relacionan la distancia focal, el aumento angular y el campo de visión?

Para la relación entre la ampliación y el campo de visión, las imágenes se amplían, pero solo puede imprimir imágenes en un tamaño de papel. Si no tiene muchos aumentos, puede dibujar toda la cara de una persona en la imagen, de modo que tenga un gran campo de visión. Si amplía mucho la misma imagen, es posible que solo pueda ver la nariz o una oreja en la imagen, porque todo lo demás se cortará en los bordes: tiene un campo de visión pequeño.

Para la relación con la distancia focal, consulte los siguientes esquemas. Puede encontrar las reglas sobre cómo rastrear dichos esquemas aquí .

En rojo son los rayos de luz de un objeto en el infinito que está alineado con el eje de la lente. En azul, hay un objeto que también está en el infinito, pero está en el borde del campo de visión. Si la distancia focal es más larga, entonces el objeto en azul y el objeto en rojo están juntos en el cielo, por lo que el campo de visión es más pequeño, pero las cosas que ves en el plano focal parecen ser más grandes.

En resumen, boceto superior: distancia focal corta, gran campo de visión, puede ver los tres objetos. Dibujo inferior: distancia focal larga, campo de visión pequeño, ya no se puede ver el objeto verde

El campo de visión es la porción del cielo que ves en tu ocular, medida en grados. Un ser humano normalmente puede tener un campo de visión de 200° con dos ojos . Si tuviera ojos en la nuca, su campo de visión sería de 360°. Los dos objetos del boceto superior están separados por una distancia mayor en el plano del cielo que los dos objetos del boceto inferior. En otros términos, el ángulo aparente entre los dos objetos es mayor en el boceto superior que en el boceto inferior.

La ampliación y el campo de visión están directamente opuestos. Un aumento bajo dará un campo de visión grande y un aumento alto dará un campo de visión pequeño. (El campo de visión indica cuán "ancha" es la parte del cielo que se puede ver en el ocular).

Piensa en mirar la Luna con poca potencia. Digamos que la Luna llena 1/4 de la vista, lo que significa que podrías tener 4 Lunas alineadas una al lado de la otra en la vista. Cuando aumenta la ampliación, la Luna se ve más grande, por lo que llena más el campo de visión. Y por lo tanto, puede alinear menos lunas una al lado de la otra. Si duplica la ampliación, la Luna llena la mitad de la vista, lo que significa que ahora solo puede ver 2 Lunas una al lado de la otra en la vista.

Tenga en cuenta que el ejemplo anterior es inusual para un telescopio, dependiendo del diseño, por supuesto. La mayoría de los telescopios astronómicos utilizados por los aficionados mostrarán un área del cielo ligeramente más grande que la Luna cuando se utilice "baja" potencia. Ser capaz de adaptarse a 4 lunas es un poco exagerado, para facilitar la explicación.

Quizás su confusión es que nos referimos al "Campo de visión" como el campo angular del objeto (cosas distantes) que el ojo humano puede ver sin mover el ojo. Esto es a lo que se dirige la respuesta del 'número de usuario'.

Debido a que el ojo en sí tiene un diámetro de imagen limitado (tamaño de la retina combinado con la distancia focal del ojo), mapeamos ese campo de visión con cualquier aumento angular que cree el telescopio. Por lo tanto, no es el FOV de salida "disponible", sino el FOV de entrada que puede ser capturado por su globo ocular.

Afuera es de día, estás en un túnel largo y recto sin luces. Te das cuenta de que solo puedes ver una pequeña parte de lo que está fuera del túnel y, a medida que te acercas a la salida, puedes ver más y más lo que está afuera.

Cuando estás en lo profundo del túnel, está más oscuro porque solo te alcanzarán los rayos de luz que entran directamente en el túnel. Si estuviera recolectando fotones, los estaría recolectando lentamente.

Cuando te acercaste a la salida, se hizo más brillante porque los rayos de luz de más lugares podrían alcanzarte; sus esfuerzos de recolección de fotones serían rápidos.

para un primario dado (diámetro del túnel) f larga significa menos área "exterior" desde la cual recolectar fotones (lento) f corta significa más área "exterior" desde la cual recolectar fotones (rápido)

Esta analogía deja de ser intuitiva cuando cambiamos a la ampliación porque cuando estás en lo profundo del túnel, las cosas exteriores parecen más pequeñas porque estás más lejos. Pero los telescopios son diferentes a nuestros ojos a este respecto y cada vista que obtienes del exterior, sin importar cuán cerca o lejos, sigue siendo tu campo de visión completo que luego puede ampliarse.