En una respuesta a la pregunta "¿Qué características de lentes son importantes en astrofotografía?" se mencionó "Si la temperatura cambia drásticamente, es posible que deba volver a enfocar ya que los diferentes materiales en la lente se expandirán y contraerán a diferentes velocidades". Pero la respuesta aceptada a "¿Cómo se enfoca uno en condiciones muy oscuras?" sugiere una marca de cinta en la lente, y ¿no resultaría inútil cuando la temperatura baja por la noche?
¿Es posible estimar el cambio de enfoque de antemano, cuando el enfoque se encuentra por primera vez en 5 grados centígrados por la tarde y luego en la noche la temperatura desciende a -10 grados centígrados? ¿Cómo calcularía, o estimaría, el cambio de enfoque entre estas temperaturas?
Por otro lado, ¿es probable que un cambio de temperatura de 15 grados Celsius (27 F) realmente cambie tanto el enfoque que necesite volver a enfocar? ¿Qué tan drástico cambio en la temperatura hace que el reenfoque sea típicamente necesario?
En mi caso es una cámara tipo réflex de tamaño pequeño con un objetivo de 14 mm que tiene un elemento frontal algo grande y el objetivo pesa más que el cuerpo de la cámara. Y el foco estaría en el infinito para las estrellas.
Según mi lectura, la cantidad de materiales dentro de una lente "portátil" se expande / contrae, por ejemplo, 15C es tan mínima que no vale la pena pensar en ella.
Sin embargo, esto realmente se convierte en un problema en los grandes telescopios, tanto de refracción como de reflexión (aún más).
¿Por qué?
Como ejemplo (aproximado), imaginemos un gran telescopio reflector que tiene una longitud de cuerpo de 3 m y está construido con aluminio tubular. El aluminio puro tiene una tasa de expansión térmica lineal de 0,0000222 m/m/K, lo que significa que se alarga o acorta 0,0222 mm por grado Kelvin (o C) por metro de longitud.
Por lo tanto, el telescopio se acortaría en 0,0222 mm × 3 m × 15 °C = 0,999 mm a medida que la temperatura desciende 15 °C. Esto, junto con la ampliación en el espejo secundario, conduce a un cambio de enfoque dramático.
Creo que puedes hacer algún experimento por tu cuenta. Tomaría varias instantáneas (con la cámara, la configuración, el enfoque y la luz bloqueados en los mismos valores) y con diferentes temperaturas de un estándar de borde inclinado y mediría el MTF con ImageJ y el complemento MTF o con Imatest . Luego puede trazar el gráfico MTF con diferentes temperaturas y ver el resultado.
Creo que los diferentes coeficientes de expansión no son las únicas causas de este cambio, los materiales tienen diferentes índices de refracción con diferentes temperaturas y creo que debes tener en cuenta que si tu lente se enfría mucho, se podría formar condensación en la óptica porque dentro de tu cámara hace más calor que afuera.
La distancia focal aumenta alrededor de 0,7 prom en el rango de temperatura de -10 a 20 °C, y la posición de enfoque de día frente a noche/temperatura en el Hubble se modela cuidadosamente (y no son relaciones simples "enfoque frente a temperatura") y está en el rango de 5- 7 micras. Pero aún así, la desviación de esos modelos es bastante grande. Una cosa es la temperatura, otra son los cambios de temperatura y la propagación de ese cambio en los componentes con el tiempo, y luego está la exposición prolongada a esas temperaturas.
Cada diseño de lente reaccionará a los cambios de temperatura de manera diferente. Generalmente compruebo el enfoque varias veces durante una sesión de astrofotografía tanto para asegurarme de que no he cambiado de enfoque accidentalmente como por cualquier otra razón.
Una marca de cinta lo acerca lo suficiente para comenzar el proceso. Cuando se enfoca en fuentes de luz puntuales tenues, como las estrellas, no aparece nada en el visor o incluso a través de Live View hasta que casi se logra el enfoque porque la minúscula cantidad de luz se extiende demasiado para ser detectable cuando la lente está demasiado lejos. enfoque. Hasta que esté bastante cerca del enfoque infinito, puede recorrer todo el cielo nocturno y no ver nada en lo que enfocarse (a menos que la luna sea visible). Una vez que esté cerca, como lo estaría si estuviera correctamente enfocado antes de un cambio de temperatura, es relativamente fácil encender LV, acercar una estrella mediana, verificar el enfoque y corregir ligeramente si es necesario. Mucho depende de cuán enfocadas quieras que estén tus estrellas. A veces, un poco fuera de foco se ve más realista ya que las estrellas más brillantes se ven más grandes a nuestros ojos.
Las cantidades físicas de contracción/expansión en la lente debido a cambios de temperatura dentro del rango de su pregunta son muy pequeñas. Pero el efecto que tienen esas cantidades puede ser significativo. Si la brida de montaje de una cámara está desviada por tan solo 50 µm (50 micras o 0,05 mm) de un lado al otro, hará que la cámara quede inutilizable para cualquier tipo de trabajo de enfoque crítico con grandes aperturas. Y los efectos se pueden ver con tan solo 20 µm de error. La astrofotografía, en la que se tienen fuentes de luz puntuales extremadamente pequeñas en todo el campo de visión, suele ser el trabajo más importante para el enfoque que muchos fotógrafos realizan.
miguel c
Esa Paulasto
miguel c