Para un telescopio normal y tradicional, el nivel de aumento debe ser igual a la longitud focal dividida por el diámetro del ocular, es decir, $$Res=\frac{f}{D}$$ Entonces, ¿el tamaño del CCD/CMOS es igual al diámetro del ocular en este caso? ¿O el nivel de aumento no se ve afectado por el tamaño del CCD/CMOS?
Respuesta
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La ampliación de un telescopio es la relación entre la distancia focal del telescopio y la distancia focal del ocular. Al menos para un telescopio por el que quieras mirar con tu ojo. La ecuación que muestras en tu pregunta es el número f $N=f/D$ con distancia focal $f$ y diámetro pupilar $D$. Hay convenciones un poco complicadas para su uso, pero al final caracteriza la colección de luz del telescopio.
En el camino óptico de un telescopio hay planos focales y planos pupilares:
- En los planos focales la luz se enfoca, es decir, una estrella es un punto. La posición en el plano focal es la posición de la estrella, dependiendo de la distancia focal.
- En los planos pupilares, donde se encuentran las lentes, la luz se dispersa. Esto significa que todos los rayos de un mismo objeto son paralelos (idealmente), y su ángulo codifica la posición de la estrella.
La pupila de un ocular se encuentra en el plano pupilar, como sugiere el nombre. Su tamaño no afecta la ampliación. Sin embargo, si se vuelve más pequeña que la pupila proyectada del telescopio, limita la apertura, porque se pierde luz del telescopio. Esto cambia el número f y básicamente reduce el brillo de las imágenes. La ampliación se ve afectada por la distancia focal del ocular, y con ella su distancia al plano focal del telescopio.
El detector CCD/CMOS se encuentra en un plano focal. Su tamaño limita el campo de visión del telescopio (el tamaño del parche de cielo que puedes ver). Su tamaño no afecta la ampliación.
Además de la apertura, la ampliación y el campo de visión, un telescopio también se caracteriza por su resolución. Para un telescopio ideal (limitado por difracción), la resolución está limitada por la longitud de onda de la luz y su diámetro pupilar $D$ (criterio de Rayleigh). La resolución del chip CCD, es decir, el tamaño de píxel, debe diseñarse correctamente para muestrear correctamente la resolución del telescopio.
