Los opticos han estado diseñando oculares por más de 300 años. Muchos diseños son clásicos (Huygens, Ramsden, Kellner, Ortoscopicos, Plossl) y son más que centenarios. Hay también algunos nuevos, con diseños que ofrecen campos más anchos, imágenes más destalladas y/o un mayor Eye Relief (ver mas abajo).
La corrección óptica es la meta principal de cualquier diseño de ocular y se consigue cuando todos los rayos son concentrados en el foco logrando una imagen muy detallada.
La dificultad que tienen tambien es que dependen del coeficiente D/F(1) del telescopio. Con un telescopio f/10, cualquier ocular bien hecho dará una imagen perfecta. Con un telescopio f/4, solamente los mejores oculares modernos darán imágenes perfectas en todo el campo visual(2).
Campo visual aparente
Finalmente, el diseño óptico determina el tamaño del campo visual que ves. El campo visual aparente de un ocular es el diámetro angular, expresado en los grados (°), del círculo de luz que el ojo ve. La mayoría de los oculares tienen un campo aparente de alrededor de 40° a 50°.
El campo verdadero de visión es el área del cielo considerada a través del ocular cuando ha puesto en el telescopio. El campo verdadero se puede calcular aproximadamente usando la fórmula:
Campo verdadero = campo aparente / aumento
Por ejemplo, suponte que tienes un telescopio de 20 cm de diametro y 200 cm de Distancia focal, con un ocular de 20 mm. con un campo aparente de 50°. La ampliación sería 100x (2000 mm. / 20 mm.). El campo verdadero será 50º / 100, o sea 0,5°, equivalente al diámetro aparente de la Luna Llena.
Algunos diseños más viejos (por ej. Ramsden, Huygens) y los oculares de un microscopio cubren solamente 30° de campo aparente. Los diseños mas nuevos sobrepasan los 60° o más. Con el ejemplo de la Luna, si cambias de un ocular 30° a un ocular 60° tendras el mismo aumento, pero verás dos veces mas grande que la Luna.
Puedes gastar muchisimo dinero en oculares de alto rendimiento que cubren campos aparentes enormes, pero muchos observadores sienten que 50° es suficiente. Otros gozan “del efecto de la ventanilla de la nave espacial” y usan oculares del mayor campo posible.
El campo visual real de un ocular es muy variable, y depende del tipo de ocular. Mas abajo pueden ver una imagen de la Luna, con el mismo aumento, pero con campos aparentes de 30º, 60º y 85º. Aunque no lo parezca, el tamaño de la Luna es el mismo, solo que con 30º no llega a verse toda la superficie.
Comparativa de campos visuales
Eye Relief
El diseño óptico también determina el 'eye relief' (distancia de tu ojo a la lente del ocular cuando la imagen está en foco). Si usas anteojos, necesitaras probablemente por lo menos 15 mm. y preferiblemente 20 mm. de eye relief para ver el campo visual entero. Con un eye relief corto el ojo pierde la porción externa del campo de visión, dando por resultado un “efecto ojo de cerradura”, como si estivieses mirando a traves de un tubo. En diseños tradicionales de ocular, el eye relief es proporcional a la distancia focal(3): cuanto más corta es la distancia focal, más corto es el eye relief. Sin embargo, algunos de los más nuevos diseños de oculares proporcionan un eye relief lujosamente grande sin importar distancia focal -un verdadero favor para los ojos de los portadores de anteojos.
Tipos de Oculares
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Ejemplo de lente tipo Huygens
Huygens (H): El ocular de Huygens es de dos elementos(4). Fue inventado por Christiaan Huygens (se pronuncia “joyguens”) y es un diseño del 1600. Este diseño es inferior a los más recientes, así que es ahora obsoleto, salvo algunos telescopios de bajo costo que todavia los poseen. El eye relief es bastante corto y el campo aparente es pequeño.
Ramsdem: En el siglo XVIII Ramsden diseñó un ocular mucho mejor, tambien de dos elementos, pero todavía está lejos de los estándares de hoy (aunque se utiliza en algunos microscopios que tienen relaciones focales muy altas). Como da foco sobre la cara de la lente mas alejada del ojo, suelen usarse para poner un reticulo(5). Muchos de los oculares de los buscadores son Ramsdem.
Kellner (K): Son de tres elementos, y junto con sus parientes cercanos el Ramsden acromático (“RA”) y el acromático modificado (“MA”), es el ocular menos costoso de los de mejor calidad. Da imágenes detalladas y brillantes a bajos aumentos. Lo mejor es usarlos en telescopios pequeños y medianos. Tienen campos aparentes de alrededor de 40° y el eye relief es razonable, aunque un poco corto para aumentos altos. Son buenos, baratos, muy superiores a los diseños más simples de Ramsden y de Huygens. Un Kellner de 40 mm. es una manera barata de conseguir muy de baja potencia en la mayoría de los telescopios.
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Ejemplo de lente tipo Ramsdem
Ortoscopicos: Son oculares de cuatro elementos, y en una epoca fue considerado el mejor ocular, pero ha perdido algo de su brillo debido a su campo estrecho comparado con los diseños mas nuevos. Tienen una agudeza en las imagenes excelente, muy corregidos de aberracion cromatica(6), y gran contraste, con un eye relief más larga que los Kellners. Son especialmente buenos para la observación planetaria y lunar.
Plossl: El diseño más popular actualmente, de cuatro elementos y proporciona una calidad excelente de imagen, buen eye relief y un campo visual aparente de alrededor de 50°. Presentan un alto contraste y una alta calidad de imagen aun en los bordes. Ideal para todos los tipos de observación. Hace veinte años, en los ochenta, eran considerados oculares “de lujo”. Hoy son oculares de uso general.
Erfle: Cuando tienen 5 o 6 elementos se optimizan para un campo aparente de 60° a 70°. En los bajos aumentos, su “área grande de visión como una ventana” proporciona impresionantes visiones del espacio profundo. En altos aumentos se pierde calidad de la imagen hacia los bordes.
Ultrawides o ultra anchos: Varios diseños mejorados que incorporan 6 a 8 elementos, tienen campos aparentes de hasta 85° (!!) - tienes que mover el ojo para ver de un lado al otro del campo de vision-. Se pierde algo de luminosidad levemente por la cantidad de elementos adicionales, pero la calidad de la imagen en estos oculares es por ese motivo muy alta. Así tambien son oculares muy caros.
Elegir el diseño correcto de ocular depende de lo que planeas ver, de que tan meticuloso sos para la calidad de la imagen y el campo visual, y cuánto estás dispuesto a invertir.
El diametro de los oculares es otro tema: Hay de 0,965', 1,25' y 2'. El tamaño más pequeño se encuentra sobre todo en los telescopios mas baratos.
La mayoría de los telescopios aficionados se diseñan para soportar el de 1,25” de diametro de ocular. Los mas grandes de 2” son modelos que se utilizan sobre todo con telescopios de alto rendimiento, y ofrecen un campo visual creciente e imágenes más brillantes.
(1) Esto se debe a que deben estar muy corregidos para tener f/d muy cortos. El f/d es la distancia focal del telescopio dividido su diametro. Por ejemplo, un telescopio de 90 cm de 'F' y 10 cm de 'd', tiene una relacion focal f/d= 9.
(2) El campo visual es la cantidad real de cielo que se ve con un determinado telescopio y ocular.
(3) La distancia focal es la distancia entre el elemento optico principal (lente o espejo) y el lugar donde se forma la imagen.
(4) Se llama elemento a la cada una de las lentes que tiene el ocular.
(5) El reticulo es una serie de hilos que se ponen en foco para poder hacer mediciones, similares a los hilos de las miras telescopicas.
(6) Distorsion de la imagen que produce colores el los objetos y a veces en objetos brillantes como Venus, halos de colores.
Artículo gentileza de Telescopios Duoptic.com, distribuidor oficial de Sky-Watcher, iOptron, GSO, William Optics, Tele Vue, Orion, QHY CCD
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