FOCAGEM

Para os principiantes na fotografia com câmaras CCD, a focagem é normalmente uma das tarefas mais desgastantes e que, não raras vezes, provoca o afastamento da astrofotografia. De facto, focar uma câmara CCD pode transformar-se num tarefa complicada e fastidiosa se não desenvolvermos processos expeditos e precisos para encontrar o ponto de focagem óptimo. Tal como se pode comprovar na figura seguinte, em telescópios de relação focal curta, a zona crítica de focagem é menor do que nos telescópios de maior distância focal, de modo que a determinação do foco é ainda mais crucial e difícil naqueles telescópios.

Recorde-se que a relação focal (ou razão focal) de um telescópio é o rácio entre a sua distância focal e a respectiva abertura. Isto é, um telescópio com 1000 mm de distância focal e uma abertura de 100 mm tem uma relação focal f/10.

A zona crítica teórica de focagem (ZCTF) é função apenas da relação focal e pode ser calculada através da fórmula

ZCTF (em micrómetros) = Relação focal ˆ 2 x 2,2

Por exemplo, para o telescópio Meade LX200 a f/10, a zona crítica teórica de focagem é de 220 micrómetros ou 0,22 mm (10ˆ2 x 2,2). Um telescópio com metade da razão focal (f/5) tem apenas 1/4 da zona crítica de focagem (e não metade) de um sistema óptico a f/10 (0,055 mm).

Na prática, como os sistemas ópticos não são perfeitos, o valor da ZCTF é de cerca de 10 a 30% maior que o respectivo valor teórico, o que não invalida que, com zonas críticas desta ordem de grandeza, não se torne quase obrigatório utilizar meios auxiliares para facilitar a focagem. Um das formas mais simples para a determinação rápida do foco é a utilização de uma máscara ou ecrã de focagem.

Utilizo, por isso, um ecrã de focagem (que é colocado à frente da objectiva) com três orifícios equidistantes do centro, os quais dão, na imagem de CCD e sempre que estamos fora da zona crítica de focagem, outras tantas imagens da estrela que estamos a "utilizar" para focar. À medida de vamos "caminhando" para o foco, as três imagens da estrela vão convergindo para um único ponto, o qual só se consegue no plano focal, isto é, quando a focagem é óptima.

Na imagem seguinte pode-se ver o ecrã de focagem (construído em metal com o diâmetro da objectiva do telescópio):

Com o ecrã, as deficiências de focagem são imediatamente detectadas porque a imagem de uma estrela desfocada é dada por três pontos luminosos. Quanto maior for o afastamento inicial desses pontos, maior é o grau de desfocagem. Sem o ecrã, uma estrela desfocada é simplesmente um ponto, sendo difícil saber com segurança quando atingimos o plano focal do telescópio. Tal como se pode constatar na animação ao lado, constituída por imagens reais de CCD, à medida que avançamos para o foco os três pontos vão convergindo, fundindo-se num único ponto de luz só quando se atinge a focagem perfeita.

Se houver também outras estrelas mais fracas no campo do CCD, estas podem ser utilizadas como indicadores da qualidade da focagem conseguida. Na animação apresentada à direita tornou-se visível gradualmente uma estrela de menor brilho (indicada pela seta) à medida que melhorámos a focagem. Portanto, ao aproximarmo-nos do ponto de focagem óptimo é possível detectar estrelas de maior magnitude (menor brilho) e isso pode ser uma ajuda preciosa para a determinação precisa do foco.

A utilização de ecrãs de focagem apenas com dois orifícios é também muito eficiente, mas com três orifícios o ecrã de focagem dá-nos uma informação adicional importante: se estamos antes ou depois do plano focal. À medida que nos aproximamos deste plano, as imagens da estrela desfocada vão convergindo, mas começam a divergir quando ultrapassamos o plano focal. Após a ultrapassagem do foco, um dos pontos desloca-se para o outro lado da linha imaginária que une os outros dois pontos. A análise da estrela de menor brilho na parte inferior da imagem permite visualizar com mais rigor o quanto, na realidade, nos afastámos do plano focal (aumente, se necessário, o brilho do seu monitor).

O método de focagem que aqui apresento é fácil de concretizar, eficaz, rápido e preciso.
Não desanime, a focagem pode tornar-se uma tarefa trivial se tiver um pouco de engenho!

Ecrã de focagem construído por José Ferreira.

Luís Ramalho
Novembro de 2002