พิจารณาสักครู่ให้เล็งกล้องของคุณไปที่กำแพงที่มีแสงสว่างเพียงพอ สมมติว่าคุณเริ่มต้นด้วยเลนส์ 50 มม. พร้อมรูรับแสง 25 มม. (เช่น f / 2) หากคุณเปลี่ยนเป็นเลนส์ 100 มม. คุณจะลดมุมมองลงดังนั้นคุณจึงรวบรวมแสงจากพื้นที่ที่เล็กกว่า - ดังนั้นคุณจึงรวบรวมแสงน้อยลง หากต้องการเจาะจงมากขึ้นคุณกำลังตัดมุมมองครึ่งหนึ่งซึ่งจะลดพื้นที่ให้เหลือ 1 / 4th ดังนั้นคุณจึงรวบรวมแสงได้มากขึ้น 1 / 4th ในการมองจากมุมมองที่แตกต่างกันเล็กน้อยแสงจากส่วนหนึ่งของสัญญาณที่ได้รับจะกระจายไปทั่วพื้นที่สี่เท่าบนเซ็นเซอร์ / ฟิล์มดังนั้นจะปรากฏเพียง 1 ใน 4 ของความสว่างในส่วนใด ๆ ของเซ็นเซอร์ / ฟิล์ม
การใช้ค่ารูรับแสงค่อนข้างชดเชยเช่นนั้น f / 2 ให้ปริมาณแสงรวมเท่ากันโดยไม่คำนึงถึงความยาวโฟกัสและขนาดรูรับแสงที่จำเป็นสำหรับการ f / 2
การถ่ายภาพทางดาราศาสตร์ส่วนใหญ่นั้นแตกต่างกันเล็กน้อย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อคุณกำลังถ่ายภาพดาวการเพิ่มความยาวโฟกัสสองเท่านั้นไม่ควรเพิ่มขนาดของดาวเด่นขึ้นเป็นสองเท่า อื่น ๆ กว่าดวงอาทิตย์ดาวทั้งหมด1เป็นวิธีที่ไกลพอที่พวกเขาควรจะแสดงขึ้นเป็นจุดกำเนิด การเพิ่มความยาวโฟกัสไม่ได้หมายความว่าดาวจะถูกฉายลงบนพื้นที่สี่เท่าบนฟิล์ม / เซ็นเซอร์ ตรงกันข้ามกับข้อ จำกัด ของความคมชัดของเลนส์ความยาวโฟกัสใด ๆ ที่คุณใช้จะยังคงฉายภาพดาวเป็นแหล่งจุด
ฉันพูดว่า "ส่วนใหญ่" ด้านบนเพราะสิ่งนี้ใช้ได้กับดาวเท่านั้น สำหรับดวงจันทร์เนบิวลาดาวหางและดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้คุณมักจะขยายไปยังจุดที่วัตถุในโครงการถามว่าเป็นแผ่นดิสก์บนเซ็นเซอร์ / ฟิล์ม ทันทีที่สิ่งนั้นเกิดขึ้นคุณจะกลับไปสู่สถานการณ์เดิมที่อธิบายไว้: การเปลี่ยนความยาวโฟกัสเปลี่ยนขนาดที่ชัดเจนของวัตถุ ความยาวโฟกัสยาวกระจายแสงเดียวกันบนพิกเซลมากกว่าดังนั้นคุณต้องรวบรวมแสงมากขึ้นเพื่อชดเชย
¹เป็นกล้องที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในทางทฤษฎีมีความละเอียดเพียงพอที่จะแก้ไขดิสก์ของดาวฤกษ์ใกล้เคียงที่มีขนาดใหญ่มากเช่น Betelgeuse แม้จะอยู่กับพวกเขานี่ยังคงเป็นทฤษฎีล้วนๆ - บรรยากาศยังไม่เพียงพอสำหรับพวกเขาในการบรรลุระดับรายละเอียดที่จำเป็น
ถ้ากล้องโทรทรรศน์ขนาด 200 นิ้วถูกวางไว้ในวงโคจรนอกชั้นบรรยากาศเราก็จะเห็นว่าเบเทลเจสเซเป็นดิสก์แทนที่จะเป็นแหล่งกำเนิด แม้จะเป็นไปได้เพียงเพราะ Betelgeuse มีขนาดใหญ่เกือบจะน่าประหลาดใจและค่อนข้างใกล้เคียง สำหรับดาวส่วนใหญ่คุณจะต้องมีกล้องโทรทรรศน์ที่กำลังโคจรอยู่ซึ่งมีขนาดใหญ่กว่ามาก