distancias focales y profundidad del campo

[victorgabriel66]

Buenas tardes amigos queridos.

 

Leyendo una nota sobre las mejoras del nuevo teléfono de Apple, corto y pego el texto siguiente.: "Tener dos lentes con distancias focales distintas permite, además, varios efectos que juegan con la profundidad de campo de la imagen (como el tan mencionadobokeh, en el que el objeto en primer plano está en foco, y el fondo está completamente fuera de foco), algo difícil de lograr con la cámara tradicional de un smartphone. También, en teoría, puede combinar las imágenes para hacer mapas 3D, usando las cámaras para detectar objetos, ver cuál está cerca, la distancia con el que está atrás, etcétera."

 

Pregunta para los entendidos, extrapolemos este concepto de las distancias focales y profundidad del campo, en los telescopios que tenemos actualmente.

Me imagino un f4 apuntando a un objetivo A, sobre ese mismo objetivo apuntar un f10 por ejemplo, o sea dos telescopios apuntando un mismo objetivo. Como resultado final combinar ambas fotos. Apriori me parece interesante analizar ese escenario y discutir los posibles resultados.     

Saludos.

[criswille]

Hola Victor

 

Pregunta medio rara.... Hasta donde yo sé el nuevo teléfono de Apple trae 2 cámaras en línea con diferente distancia focal para minimizar la tecnología y espacio de un zoom mecánico. De este modo combinan cámaras como si una tuviera una lente de 28mm y la otra una de 300mm. Mucho mas que eso sobre el software que las combina no sé. 

El efecto "Bokeh" es un típico invento chino que significa un desenfoque atrás y delante de una imagen en foco y en general donde aparezcan de fondo puntos de luz fuera de foco claro está.

En la fotografía tradicional ese efecto de profundidad de campo ya sea por delante o por detrás se consigue mediante la abertura del diafragma de la cámara, cuanto mas abierto el diafragma (f mas pequeño), menos profundidad de campo y el foco sobre el objeto debe ser mas exacto. A mas cerrado (aumentando el f) mas campo adelante y atrás del plano en foco. Los telescopios no tienen diafragmado. La combinación de donde resulta el número f depende del tamaño del objetivo y de la distancia focal. Me cuesta imaginar 2 telescopios de diferentes "f" y que tuvieran la misma distancia focal para que la foto combinada no sea cualquier cosa desproporcionada en fin....

Para terminar digo... los objetos que fotografiamos con telescopio se entienden que se encuentran en un plano "infinito" y muy difícil lograr una verdadera profundidad con la distancia que separa a los objetos y a nosotros del foco.

No se si a lo que te referís es a algo como esto que parece tridimensional y con profundidad de campo que puede hacerse con software...

 

http://imgur.com/gallery/KDrhh

http://www.robgendlerastropics.com/HH-HST-ESO.html

[victorgabriel66]

Buenas Noches

 

Gracias por responder a la brevedad.

Pensé en las imágenes que enviaste y en un pensamiento rápido contestaste parte de esa duda que tenia.

Ahora lo siguiente imaginemos lo siguiente gráficamente hablando.

 

Telescopio 1  -------------------------------------objeto "a" (mismo plano)

Telescopio 2  -------------------------------------objeto "b" (mismo plano)

 

El mismo plano me refiero capturar una imagen de ese objeto "a", y posterior capturar otra foto en la misma dirección de "a" pero con la profundidad del objeto "b", y ambas fotos unirlas y tener dos fondos alineados visualmente con distintas profundidad.

 

Saludos.

[criswille]

a que distancia esta el objeto A del objeto B? para poder determinar si existe diferencia posible de foco cuando ambos estan casi en el infinito (en términos fotográficos)

[victorgabriel66]

 

El objeto a esta a 2.5 millones de año luz y el objeto b se encuentra a 2.9  año luz .  

[Tunitas]

Todo lo que vemos en espacio profundo ,es a foco infinito ,no importa su distancia , sino un simple cambio de latitud del observador ya habria que cambiar el foco , la pregunta es si se pueden apilar dos tomas de distinto telescopios con igual campo de vision , "yo nose"

[victorgabriel66]

Como varia el campo de visión en función del foco?

Es decir supongamos que observo M35 com um foco a e luego el mismo objetivo com o foco b.

[Fgomezm]

Las imágenes astronómicas siempre estan en el infinito por lo que el concepto de profundidad de campo no tiene sentido alguno.

 

Respecto a si se pueden combinar dos imágenes astronómicas tomadas con diferentes telescopios la respuesta es que sí, pero primero se les debe hacer una transformación que iguale las escalas y que alinee las estrellas . Los softwares de procesamiento de imágenes astronómicas tal como el Pixinsight resuelven ese problema.

 

 

[victorgabriel66]

 

Entendí el concepto.

 

Otra tema, por ejemplo si tenemos una imagen de un determinad objeto x obtenidos con una cámara ccd de alta resolución. Por otro lado tenemos un radio telescopio con la capacidad de obtener el comportamiento de ese objeto x. Existe alguna posibilidad de relacionar esos dos tipos de informaciones obtenidas, a fin de comprender una determinada característica o comportamiento de ese objeto analizado.  

 

[criswille]

Si, la interpolación de informacion óptica y de radio es totalmente posible para construir modelos, no para hacer fotos artísticas pero la verdad es que me parece que esto ya es una charla de bar...

 

saludos

 

PD: esto es mas bien para conversaciones en el chat. saludo2

[victorgabriel66]

Justamente eso es lo que quería corroborar, no pensé en una imagen artística, sí en una base de datos inteligente que pueda asociar los datos de fotografía con los datos de ondas electromagnéticas. Por ejemplo, sería interesante captar una tormenta solar con un telescopio coronado de meade, e además conocer el comportamiento electromagnético en ese instante, que se produce la tormenta desde una perspectiva de campo electromagnético.

Juntar esos dos modelos e interpretar los resultados observados y sobre ese análisis proponer un modelo de comportamiento o predicción, ahora porque estoy hablando de una inteligencia, llegado el caso de obtener los datos de óptica y electromagnético con algoritmos de inteligencia artificial o aprendizaje de máquina, se puede obtener o predecir modelos de comportamiento futuro.

Sin duda que amerita un charla más extensa, y desde ya muchas gracias por su colaboración.

Muchas gracias por su atención.

Atte

Gabriel

[CODO]

Hola Gabriel,como estás;lo que tu quieres saber si es posible,me parece que lo contesta el siguiente diagrama del funcionamiento de un telescopio,conectado a un analizador de espectro.Dos cosas aparentemente distintas pero íntimamente ligadas,y emergentes del objeto observado;imagen,y electromagnetismo del mismo.Con respecto a la profundidad de campo en el ámbito astronómico,solo tendría una utilización,en los objetos del sistema solar por su cercanía;el espacio profundo demanda infinito absoluto según mi modesto entender,(si estoy errado por favor corrijan mi opinión para no confundir a Gabriel,y aprender yo también)Gracias,saludos y buenos cielos,César. 

[cardrw]

hace 2 horas, CODO dijo:

el espacio profundo demanda infinito absoluto según mi modesto entender,(si estoy errado por favor corrijan mi opinión para no confundir a Gabriel,y aprender

 

Estás en lo cierto. La profundidad de foco se nota por ejemplo en la Luna, para dar un ejemplo de objetos del Sistema Solar. En objetos de espacio profundo para nada.

[CODO]

Gracias Cardrw,tu respuesta ratifica entonces lo expuesto por mi,y pones en claro definitivamente la importancia de la profundidad de campo,o sea,la tolerancia de la misma para lograr la máxima definición sin perder el foco.Saludos,cuídate,y buenos cielos,César.

[fsr]

El concepto de bokeh se refiere a la calidad del desenfoque en el fondo que se logra con determinado lente. Es bastante subjetivo. No es un mero efecto digital, aunque al efecto le puedan llamar efecto bokeh, porque lo que busca lograr está relacionado con ese concepto.

 

La profundidad de campo es algo que se puede calcular. Como las fotos se hacen con el telescopio a foco primario, no hay muchas complicaciones. Un 150/750 se comporta igual que un lente de 750 mm f/5, así que se puede calcular con cualquier calculadora de profundidad de campo (bah, mas o menos, porque muchas veces se usan formulas simplificadas).

 

Usando un archivo de excel que hace de calculadora que saqué de este sitio: http://dougkerr.net/Pumpkin/index.htm#Optics e ingresando como distancia de foco los 362600 km de la distancia que mas cerca está la luna (ojo que hay que ponerlo en metros), dá que la distancia mas cercana de "foco aceptable" es desde los 3629 metros hasta infinito (campos Field Distance Limit).

 

Ahora bien, hay que tener en cuenta que la profundidad de campo se basa en un valor que especifica qué tanto desenfoque es "aceptable" (el diametro máximo del circulo de confusión), cosa que es un tanto arbitraria. Aunque haciendo al circulo de confusión tan chico como un pixel del sensor, calculo que sería imposible que se vea ningún tipo de desenfoque. Por ejemplo, en el manual de la T3i dice que cada pixel en el sensor tiene 4.3 um, o 0.0043 mm, así que eligiendo eso como limite para el circulo de confusión, estamos siendo mucho mas exigentes, pero aun así, nos da que sale todo en foco desde 26161 metros hasta infinito.

 

O sea, la teoría dice que en estas condiciones, la profundidad de campo no podría provocar desenfoque en la superficie de la luna. El diametro de la luna es muy chico comparado con la distancia a la que está. Ahora, metiéndole un ocular, ahí ya no sabría decirles, porque estas formulas están pensadas para una camara de fotos con un lente (o en este caso, a foco primario, que es lo mismo, realmente). A medida que la focal aumenta, la profundidad de campo se va reduciendo, así que al meter un ocular, con el aumento que eso implica, estimo que la profundidad de campo también se reduciría mucho.

Editado 12 de Septiembre del 2016 por fsr

[fbuezas]

On 9/9/2016 at 21:35, victorgabriel66 dijo:

Como varia el campo de visión en función del foco?

 

Es decir supongamos que observo M35 com um foco a e luego el mismo objetivo com o foco b.

 

Estimado, varia en forma proporcional: un objeto que ocupe la mitad del campo en un telescopio, llenara ese campo en uno de focal doble.

[fbuezas]

On 11/9/2016 at 23:18, fsr dijo:

El concepto de bokeh se refiere a la calidad del desenfoque en el fondo que se logra con determinado lente. Es bastante subjetivo. No es un mero efecto digital, aunque al efecto le puedan llamar efecto bokeh, porque lo que busca lograr está relacionado con ese concepto.

 

La profundidad de campo es algo que se puede calcular. Como las fotos se hacen con el telescopio a foco primario, no hay muchas complicaciones. Un 150/750 se comporta igual que un lente de 750 mm f/5, así que se puede calcular con cualquier calculadora de profundidad de campo (bah, mas o menos, porque muchas veces se usan formulas simplificadas).

 

Usando un archivo de excel que hace de calculadora que saqué de este sitio: http://dougkerr.net/Pumpkin/index.htm#Optics e ingresando como distancia de foco los 362600 km de la distancia que mas cerca está la luna (ojo que hay que ponerlo en metros), dá que la distancia mas cercana de "foco aceptable" es desde los 3629 metros hasta infinito (campos Field Distance Limit).

 

Ahora bien, hay que tener en cuenta que la profundidad de campo se basa en un valor que especifica qué tanto desenfoque es "aceptable" (el diametro máximo del circulo de confusión), cosa que es un tanto arbitraria. Aunque haciendo al circulo de confusión tan chico como un pixel del sensor, calculo que sería imposible que se vea ningún tipo de desenfoque. Por ejemplo, en el manual de la T3i dice que cada pixel en el sensor tiene 4.3 um, o 0.0043 mm, así que eligiendo eso como limite para el circulo de confusión, estamos siendo mucho mas exigentes, pero aun así, nos da que sale todo en foco desde 26161 metros hasta infinito.

 

O sea, la teoría dice que en estas condiciones, la profundidad de campo no podría provocar desenfoque en la superficie de la luna. El diametro de la luna es muy chico comparado con la distancia a la que está. Ahora, metiéndole un ocular, ahí ya no sabría decirles, porque estas formulas están pensadas para una camara de fotos con un lente (o en este caso, a foco primario, que es lo mismo, realmente). A medida que la focal aumenta, la profundidad de campo se va reduciendo, así que al meter un ocular, con el aumento que eso implica, estimo que la profundidad de campo también se reduciría mucho.

 

Estimado, Excelente análisis. Solo una corrección y un comentario, un telescopio 150/750 no es como un lente 750mm f5, "ES" un lente 750mm f5. El circulo de confusión es el circulo mas chico que un ojo puede ver en la copia (nunca va a ser tan chico como el que propones)  Pero mejor aun, tu estimación es super conservadora y da una profundidad de campo muchísimo menor que la real y aun asi es descomunalmente gigantesca como para enfocar la luna y ver el fondo de estrellas desenfocado. Para ello el telescopio tendria que tener una apertura de unos cuantos cientos de kilómetros. 

Con el telescopio usándolo con ocular el concepto es distinto ya que el instrumento se comporta como "subjetivo" y en vez de existir una "profundidad de campo" existe una "profundidad de enfoque" ya que el ojo, por acomodación, puede enfocar una profundidad a través del instrumento. Esa profundidad claramente es muy inferior al ojo desnudo pero está en el orden del calculo hecho como instrumento "objetivo" tal como indicaste en tu comentario. Este fenómeno incluso se usa para medir profundidad pero en microscopia. En astronomía todo esta tan lejos que virtualmente los telescopios  son  puntos comparados con las dimensiones delos objetos que observan y la distancia a la que están.

 

 

 

[fsr]

Gracias, fbuezas. Si, es cierto, me refería a que era como el lente de una cámara, pero si, un telescopio simplemente es un lente, al igual que el lente de una cámara también lo es. Un lente de una camara es identico a un telescopio refractor, e incluso hay lentes de camaras catadioptricos, que también son como pequeños telescopios catadioptricos (aunque son poco utilizados). No hay grandes diferencias, un lente es un lente

Entonces incluso con el ocular puesto, nunca quedaría fuera de foco parte de la luna?

[fbuezas]

hace 27 minutos, fsr dijo:

Gracias, fbuezas. Si, es cierto, me refería a que era como el lente de una cámara, pero si, un telescopio simplemente es un lente, al igual que el lente de una cámara también lo es. Un lente de una camara es identico a un telescopio refractor, e incluso hay lentes de camaras catadioptricos, que también son como pequeños telescopios catadioptricos (aunque son poco utilizados). No hay grandes diferencias, un lente es un lente

Entonces incluso con el ocular puesto, nunca quedaría fuera de foco parte de la luna?

Sin haacer cuentas digo que no pero dejame que haga algun numero y de paso explico que es lo que pasa con la prof de enfoque cuando usamos un instrumento con ocular