Con esta entrada acabo la trilogía dedicada al telescopio, pues son tres las entradas que he realizado sobre este instrumento óptico: El telescopio I: el tubo, dedicada a explicar el tubo y los diferentes tipos que hay, El telescopio II: la montura, en la que hablo de la montura y sus diferentes tipos y la presente, en la que comento qué son los oculares, sus características y los diferentes tipos que hay.

El ocular es donde ponemos el ojo y vemos la imagen que nos muestra el telescopio, ya que el ocular es un elemento óptico que recoge la imagen formada en el foco, gracias al objetivo, y la amplía. La luz procedente del cuerpo celeste llega al objetivo, en el que se refracta (si es de lentes) o refleja (si es de espejo), converge y se concentra en un punto situado en el eje óptico, el foco; el ocular recoge esta imagen formada en el foco y la amplía (ver Un poco de óptica).

La distancia entre el centro del objetivo y el foco es la distancia focal del objetivo o del telescopio, una característica de todo tubo; la distancia entre el foco y el centro del ocular es la distancia focal del ocular, una característica de todo ocular.

Los oculares son siempre de lentes y, como en los objetivos, lo más simple es una lente biconvexa. Pero como ocurre también en los objetivos, una lente biconvexa tiene diversas aberraciones y, para corregirlas, los oculares también están formados de varios elementos (lentes).

Para corregir la aberración cromática como mínimo habrán de tener dos elementos (como los objetivos), pero los oculares con únicamente dos elementos no son muy buenos.

Unos oculares decentes estarán formados como mínimo por tres o más elementos. Evidentemente, a más elementos, mejor imagen obtendremos, pero también subirá el precio del ocular.

El ocular es una parte muy importante de nuestro telescopio; podemos tener un tubo con un objetivo muy bueno, pero si el ocular no lo es, la imagen no será de buena calidad. Y también al revés, podemos tener un ocular muy bueno, pero si el objetivo no lo es, la imagen no será de buena calidad.

Hay una serie de parámetros de los oculares que habremos de tener en cuenta a la hora de adquirirlos.

Distancia focal, aumentos y pupila de salida

Como ya he comentado, la distancia focal del ocular es la distancia entre el foco y el centro del ocular y tiene una relación inversa con los aumentos de manera que, a mayor distancia focal tenga el ocular, menos aumentos conseguiremos y al revés.

Los oculares no son fijos, sino que son intercambiables, por lo que podremos cambiar de aumentos simplemente cambiando de ocular.

Como se comenta en «Un poco de óptica», los aumentos nos los da el cociente entre la distancia focal del objetivo y la distancia focal del ocular (ambas en milímetros):

Según esta fórmula, también hay una relación entre los aumentos y la distancia focal del objetivo (o tubo o telescopio), pero en este caso directa, pues a mayor sea ésta, más aumento y al revés; pero el objetivo no es intercambiable. Es decir, para conseguir más o menos aumentos en un mismo telescopio, lo que haremos será utilizar oculares con diferente distancia focal.

La distancia focal del ocular viene siempre escrita en el mismo, como se observa en la imagen de la izquierda, donde hay cuatro oculares de diferentes distancias focales: 40 mm, 32 mm, 20 mm y 15 mm.

Pero como he indicado, el aumento también depende de la distancia focal del tubo; así, un mismo ocular no se comportará de la misma manera en un tubo que en otro.

Por ejemplo, supongamos un tubo newton 150/750 y un refractor 80/600. Los aumentos que nos dará, en cada uno de ellos, un ocular de una distancia focal de 15 mm, es:

Pero más aumentos no significa una imagen mejor, al contrario, a más aumentos, más oscura es la imagen, menos contraste tiene y más cuesta enfocar. Muchos aumentos va bien para planetaria (planetas y Luna, detalles de la Luna), que son objetos brillantes y de tamaño aparente pequeño, pero para cielo profundo, donde los objetos no son muy brillantes y suelen tener un tamaño aparente considerable, es mejor no muchos aumentos.

x aumentos nos indica que observaremos un objeto como si estuviésemos x veces más cerca del mismo. Así, los 40x del ocular de 15 mm en el tubo de 600 mm, nos indica que veremos el objeto como si estuviésemos 40 veces más cerca. Por ejemplo, la Luna que está a unos 384000 km de distancia, si la observamos con 40 aumentos tenemos 384000:40=9600, es decir, es como si estuviésemos observándola a unos 9600 km de distancia.

También va bien empezar en un objeto con un ocular de larga distancia focal (bajo aumento) e ir acortando la distancia focal con otros oculares y, por tanto, subiendo el aumento, por lo que es conveniente disponer de varios oculares de diferentes distancias focales, pero tampoco muchos, con tres en principio es suficiente, uno de larga distancia focal, otro de media y un tercero de corta.

De esta manera, podemos incrementar el número de aumentos disminuyendo la distancia focal del ocular. Pero subir los aumentos, además de que la imagen obtenida es más oscura y menos contrastada, tiene un máximo, hay un límite de máximo aumento en todo telescopio. En general, en buenas condiciones atmosféricas y con una buena óptica, el límite máximo de aumentos de un tubo es aproximadamente el doble del diámetro del objetivo en milímetros:

Así por ejemplo, en el tubo de 750 mm, que tiene un objetivo de 150 mm, dicho límite es de 300 aumentos (300x), mientras que en el de 600 mm, cuyo objetivo es de 80 mm, el límite máximo de aumentos es de 160 aumentos (160x). Pero como digo, esto en perfectas condiciones atmosféricas y con una buena óptica, tanto del objetivo como del ocular.

Para saber qué distancia focal de ocular nos da este máximo de aumentos y, en general, cualquier aumento, dividimos la distancia focal del objetivo entre el número de aumentos, en este caso, el número máximo de aumentos. Así, en los dos tubos que estamos viendo tenemos:

Deduciendo a partir de todas estas fórmulas, y sabiendo que la relación focal o número f del telescopio es:

también podemos calcular esta distancia focal mínima del ocular, dividiendo la relación focal del telescopio entre 2:

Si trasladamos esta fórmula a nuestros dos tubos:

Evidentemente, podremos poner oculares de distancia focal más corta que nos den más aumento que este límite, pero la imagen será muy pobre, oscura, sin contraste, desenfocada, y no apreciaremos nada.

Hay que evitar siempre esos telescopios baratos que nos ofrecen en tiendas no especializadas con unos aumentos enormes, con oculares malos de distancias focales cortas y que sobrepasan el límite máximo de aumentos del telescopio; además, la óptica del objetivo también es de mala calidad, obteniendo imágenes muy pobres y es como tirar el dinero a la basura.

Pero también hay un límite mínimo de aumento. A mayor distancia focal del ocular, mayor será el haz de luz que salga de éste. El diámetro de este haz de luz se conoce como pupila de salida del ocular, la cual tiene el mismo concepto que en los prismáticos y, si la pupila de salida es mayor que la pupila dilatada del ojo del observador, parte de esta luz se dispersará en torno a la pupila del observador y se desperdiciará.

Para calcular la pupila de salida de un ocular en un telescopio, dividimos la distancia focal del ocular entre la relación focal del telescopio:

Así, la pupila de salida del ocular de 15 mm en el newton 150/750 y en el refractor 80/600, es de:

La pupila de una persona adulta se dilata entre 5 y 7 mm (disminuye con la edad, siendo entre 5 y 6 mm un valor bastante común). El límite de mínimo aumento nos lo da el cociente entre el diámetro del objetivo y el diámetro de la pupila dilatada del observador:

Así, suponiendo como 5,5 mm la pupila dilatada media de una persona adulta, en el newton 150/750 y en el refractor 80/600, este aumento mínimo es de:

Y, como en el caso del máximo aumento, para saber qué distancia focal de ocular nos da este mínimo de aumentos, dividimos la distancia focal del objetivo entre el número mínimo de aumentos. Así, en los dos tubos que estamos viendo tenemos:

Y, como también en el caso del máximo aumento, deduciendo a partir de todas estas fórmulas, también podemos calcular esta distancia focal máxima del ocular multiplicando la relación focal del telescopio por la pupila dilatada del observador:

Y si trasladamos esta fórmula a nuestros dos tubos:

Evidentemente, podremos poner oculares de distancia focal que nos den menos aumento que este límite, seguiremos teniendo una imagen lo más brillante posible, pero no se ganará en calidad de imagen.

Campo aparente y campo real

El campo aparente de un ocular es el ancho del área del cielo, medido en grados, que observamos a través del mismo. A mayor campo aparente, mayor área del cielo abarca, pero también sube su precio.

Los oculares con un amplio campo aparente (60º o más) son ideales para cielo profundo, ya que abarcan una superficie del cielo considerable. Pero como el ojo humano abarca un campo de entre 50º y 60º, en los oculares con campo aparente mayor a 60º tendremos que mover el ojo por el ocular para captar toda la imagen que nos ofrece el mismo.

Pero el campo aparente es el que nos ofrece el ocular, el cual es diferente del campo real que observamos a través del telescopio ya que, el trozo de cielo que veremos a través de un telescopio (campo real), depende del campo aparente del ocular y de los aumentos que estemos utilizando. Dicho campo lo obtenemos dividiendo el campo aparente del ocular entre los aumentos:

De manera que, a mayor campo aparente tenga el ocular, mayor será el campo real, pero a mayor aumento utilicemos, menor será el campo real.

Si trasladamos esto a los dos tubos (newton 150/750 y refractor 80/600) que estamos viendo, y supongamos que el ocular de 15 mm tiene un campo aparente de 52º, tenemos que el campo real que vemos en cada uno de ellos es:

Así, en el primero podremos observar un campo que tendrá unas dos lunas llenas de diámetro y en el segundo unas dos lunas llenas y media.

Tamaño del ocular (diámetro del casquillo o barril)

Los oculares tienen un cilindro metálico (casquillo o barril) que es por donde se inserta el ocular al telescopio (porta ocular). Hoy día existen dos tamaños principales de porta oculares, por lo que existen dos tamaños o diámetros de casquillo de los oculares, los de 1,25″ (31,75 mm) y los de 2″ (50,8 mm).

Los oculares de 2″ son más grandes y pesados que los de 1,25″ y suelen tener un campo visual mayor. Por lo que un ocular de 2″ y larga distancia focal es ideal para observación de cielo profundo. También se ha de decir, que los oculares de 2″ son más caros que los de 1,25″.

Como he comentado, los porta oculares de los telescopios son de una medida o de la otra, pero existen adaptadores que nos permiten poner oculares de 1,25″ en porta oculares de 2″ y al revés, aunque en este último caso (ocular de 2″ en porta ocular de 1,25″), no aprovechamos toda la potencia que nos ofrece el ocular.

La imagen siguiente muestra un ocular de 2″ colocado directamente sobre un porta ocular de 2″ y otro ocular de 1,25″ colocado sobre el mismo porta ocular con un adaptador de 2″ a 1,25″.

Relieve ocular (Eye relief)

El relieve ocular es la distancia a la que habremos de poner el ojo del ocular para una buena visualización de la imagen.

Si el relieve ocular es bajo (menor a 10 mm), la observación es muy incómoda y, para observadores que utilicen gafas, es recomendable entre 15 y 20 mm.

Tipos de oculares

Existen diferentes tipos de oculares según el número de elementos (lentes) que tengan, el campo aparente y, en general, las prestaciones y calidad de los mismos.

De todos ellos, los más utilizados son los siguientes:

Huygens

Es un ocular de mala calidad compuesto de dos lentes, con una mala corrección de la aberración cromática y un campo aparente en torno a los 40º. Es el tipo de ocular que suele venir en los telescopios baratos de no muy buena calidad.

Ramsden

También es un ocular de baja calidad, pero algo mejor que el Huygens. Está compuesto también de dos lentes y con un campo aparente similar. Es también un tipo de ocular que suele venir en telescopios baratos de baja calidad.

Kellner

Es un ocular que consta de una lente acromática formada por tres elementos, corrigiendo de manera bastante satisfactoria la aberración cromática. Con un campo aparente que puede llegar a los 50º, es un tipo de ocular mejor que los dos anteriores.

Plössl

Es un ocular de cuatro lentes dispuestas en dos dobletes acromáticos, corrigiendo la aberración cromática mejor que el Kellner. El campo aparente también está en torno a los 50º y se les considera unos oculares «todoterreno». Muy valorados entre los aficionados por su buena relación calidad/precio. Eso sí, en bajas distancias focales, el relieve ocular es muy corto, por lo que su observación se hace bastante incómoda, siendo mejor en cortas distancias focales utilizar otro tipo de ocular, como puede ser el ortoscópico.

Ortoscópico

Es un ocular formado por cuatro lentes dispuestas tres en un triplete y una sencilla, corrigiendo muy bien la aberración cromática y ofreciendo un relieve ocular mayor que el Plössl, aunque también es más caro. El campo aparente de este tipo de ocular está también en torno a los 50º. Perfecto en oculares de baja distancia focal para observaciones de planetas y detalles de la Luna.

Erfle

Es un ocular formado por cinco o seis lentes dispuestas en dos dobletes acromáticos y una lente sencilla entre ellos o bien de tres dobletes. Es un ocular de gran campo aparente (entre 50º y 70º), haciéndolo ideal en focales largas para observación de espacio profundo de bajo aumento.

Existen más tipos de oculares, especialmente algunos diseñados por fabricantes en concreto, como el Nagler de Tele Vue, un ocular formado por siete lentes, con un gran campo aparente (en torno a los 80º) y que corrige perfectamente aberraciones periféricas como la coma; pero es un ocular muy caro.

Lentes Barlow

Una lente Barlow no es un ocular, pero sí es un accesorio del mismo. Es una lente que se pone entre el porta ocular del telescopio y el ocular y lo que hace es aumentar la distancia focal del telescopio y, por tanto, el aumento.

Las más utilizadas son las 2X y las 3X; las primeras duplican la distancia focal y el aumento que nos da el telescopio-ocular y las segundas triplican la distancia focal y el aumento.

Así, si tomamos como ejemplo los tubos y ocular que hemos utilizado hasta ahora (newton 750/750, refractor 80/600 y ocular de 15 mm), tenemos que, en el newton, con una distancia focal de 750 mm, una relación focal f/5 y 50x con dicho ocular, poniendo una lente Barlow 2X obtenemos una distancia focal de 1500 mm, una relación focal f/10 y 100x y con una 3X tenemos 2250 mm de distancia focal, f/15 y 150x.

En el caso del refractor, con una distancia focal de 600 mm, una relación focal f/7,5 y 40x con el ocular de 15 mm, con la Barlow 2X tenemos 1200 mm de distancia focal, f/15 y 80x, mientras que con la 3X tenemos 1800 mm de distancia focal, f/22,5 y 120x.

Aunque con una lente Barlow hay un poco de pérdida de luminosidad, es un accesorio muy útil, pues por cada ocular que tengamos, es como si tuviésemos dos. De todas maneras es importante elegir bien los oculares y la o las lentes Barlow y no caer en la redundancia. Por ejemplo, si tenemos un ocular de 20 mm y otro de 10 mm y una Barlow 2X, al usar el de 20 mm con la Barlow obtenemos el mismo resultado que utilizando únicamente el ocular de 10 mm, y si usamos la Barlow con el de 10 mm, que es como si tuviésemos uno de 5 mm, es mejor comprarse un buen ocular de dicha distancia focal.

Las lentes Barlow han de ser de buena calidad, bien, como en los oculares y en todo. Como siempre, hemos de «huir» de las publicaciones engañosas de telescopios baratos que nos ofrecen muchos aumentos. Suelen llevar, además de oculares malos, lentes Barlow malas, de plástico, que harán que la imagen sea muy pobre. Tampoco son recomendables telescopios que llevan en el interior del tubo una lente Barlow incorporada.

Oculares reticulados

Y ya para acabar, comentaremos los oculares reticulados. No es que sean un diseño o tipo especial de ocular, pero sí es un accesorio muy útil para diversos temas, como puede ser la puesta en estación de un telescopio.

Un ocular reticulado es un ocular de distancia focal media, que tiene una retícula en su interior en forma de cruz, con lo que podemos situar perfectamente en el centro del campo de visión, una estrella en concreto o cualquier otro cuerpo celeste.

Los oculares reticulados pueden ser iluminados, es decir, llevan un láser, normalmente rojo, en su lateral que lo que hace es iluminar la retícula con diferente intensidad, lo cual es perfecto para que por la noche podamos ver la retícula.