Coma, o que é e como evitar

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Em óptica dos telescópios se refere a aberração inerente a determinados sistemas ópticos devido a alguns defeitos de desenho ou imperfeições nas lentes, espelhos ou outros componentes, que resultam em fontes pontuais fora de eixo. Com as estrelas apresentam um formato cônico, semelhante a figura de um cometa.

A coma é uma característica dos espelhos parabólicos. A luz de uma estrela no centro do campo se foca perfeitamente no ponto focal do espelho. Entretanto quando a luz não procede do centro do campo (fora do eixo), as diferentes partes do espelho não refletem a luz para o mesmo ponto. Quanto mais distante do centro do eixo, mais significativo este efeito.

Quanto menor a distancia focal de um telescópio, maior a incidência de coma.

Imperfeições de alinhamento entre espelhos secundário e primário também agravam a presença da distorção.
 
Corretor de coma, um sistema de lente dual: uma plano-convexo e outra plano-concavo instalado em uma lente que parece com uma barlow, é comumente utilizado para redução deste efeito. Não eliminam totalmente o erro, apenas aplicam uma correção. E apresentam uma redução de campo (FOV) por serem também uma barlow, mesmo que de baixa relação. Por exemplo: O corretor  GSO 2 pol apresenta uma relação de 1.15 x.

Ilustração gráfica da distorção:



Imagem 1: Foto desfocada, como para teste de estrela utilizado para aferição de colimação. Mostra o deslocamento da imagem do espelho secundario conforme o afastamento do centro do espelho.




Imagem 2: corte do canto superior direito da imagem original analixe1a.jpg
Duas fotos superpostas, uma com e outra sem corretor e deslocadas diagonal à direita vértice inferior para comparação. Observe que a imagem com o corretor apresenta uma ligeira redução do FOV e portanto impressão de ampliação, em 1,15x





Imagem 3:  corte do canto superior esquerdo da  imagem original

Duas fotos superpostas, uma com e outra sem corretor e deslocadas lateralmente à direita para comparação. Observe que a imagem com o corretor apresenta uma ligeira redução do FOV e portanto impressão de ampliação, em 1,15x




Imagem 3:

O uso dos corretores podem gerar reflexos indesejados. Imagem esquerda com corretor; imagem direita sem corretor.



Detalhe do reflexo:




Testes de posicionamento dentro do focalizador, alterando a distancia com o espelho secundário não surtiram nenhuma alteração.

Utilizando, além do anel EOS, um extensor T2 35 mm, proporcionando um afastamento do corretor em relação ao sensor da câmera, provável causa do reflexo, obtive o desaparecimento do reflexo.

Não houve grandes alterações do efeito barlow, medido desta vez em 1.13x :



Informações obtidas com FLopes no Cosmoforum mostram que o corretor de coma necessita de ajuste no distanciamento com relação ao sensor da câmera. E nos testes feito com Alnitak e Eta Carina isto ficou muito bem evidenciado. A precisão de foco e colimação também afetam muita a performance do corretor.

Verifiquei que a correção ficou quase que completa em todo o campo, tendo a parte direita uma maior acentuação.

Nas imagens abaixo temos cortes de duas fotos: uma que chamaria de padrão, onde a preocupação foi com o foco de Alnitak; outra com alteração de foco para apurar a correção de campo no canto mais crítico (inferior direito).

Observei que alteração do foco consegue uma boa melhoria, mas em compensação degrada Alnitak. Isto leva a pensar em pequeno erro de colimação. Provavelmente um extensor, distanciando o corretor de coma do sensor da câmera, talvez amenizasse esta diferença de distorção.

imagem campo cheio



imagem da estrela padrão e com alteração de foco






imagem dos cantos superiores esquerdo e inferior direito com foco padrão e foco alterado.



As imagens foram cortadas e tem a resolução de pixel original da Canon: 3456 x 2304, foram convertidas de RAW para JPG no Photoshop, sem tratamento. OTA com inclinação para setor Norte - Oeste

Entretanto nos testes com Eta Carina, onde a população de estrelas é bem maior e com posicionamento bem diferente do OTA: inclinação Sul - Meridiano Este, a tentativa de corrigir com manipulação de foco não foi bem sucedida. Provavelmente a flexão do OTA altera a colimação exacerbando o coma e evidencia que há necessidade de um extensor curto.

imagem campo cheio



imagem da estrela padrão e com alteração de foco



imagem dos cantos superiores esquerdo e inferior direito com foco padrão e foco alterado.



Nota: várias configurações foram tentadas com o que eu tinha disponível porém sem sucesso. Ou piorava ou não permitia foco. Verificado que a proximação do corretor com relação ao sensor da câmera piorava a incidencia da coma.

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Aproveitando o corpo de um redutor focal com anel de 15 mm, feito a experiência para afastar o corretor de coma do sensor da câmera, verifiquei que a performance piora. Então tenho que: se há necessidade de extensor, este seria bem menor que 15 mm. E como não tenho outras possibilidades pelo momento, e não há previsão para aquisição de um grupo de anéis extensores, terei que dar como correção máxima a imagem atual; com o set constituído do anel EOS + EOS/T2 + corretor.