· FAQS para astrónomos: Preguntas y respuestas resueltas

[clowner]

Hola compañeros,

quiero empezar en astrofotografía y la primera duda que me surge es como se calculan los aumentos cuando montamos una cámara en el telescopio, entiendo que tanto las cámaras dedicadas como las reflex van montadas directamente a foco primario siempre (sin oculares ni lentes). Que fórmula seguís para saber que aumentos obtenemos en funciona de la focal de nuestro telescopio y la cámara montada.

Un saludo!

imprescindible leer: Guía y fórmulas: Calcular resolución arcosegundos/pixel por chip, focal y objeto

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[Cabfl]

Se mide en segundos de arco por pixel

. Cantidad de cielo por pixel.
El aumento depende de la distancia focal del telescopio y el tamaño de los fotositos de la cámara (resolución).
El tamaño del sensor sin embargo influye en la cantidad de campo abarcado (encuadre).

(Tamaño del fotosito del sensor / distancia focal del telescopio) x 206,265

Por ejemplo:

ASI 533/2600/6200: 3,76um
Takahashi FSQ106: 530mm
Resolución: 1,46 sg de arc por pix.

ASI 533/2600/6200: 3,76um
Newton 8" f/5: 1000mm
Resolución: 0,78 sg de arc por pix.

ASI 533/2600/6200: 3,76um
SC 8" f/10: 2000mm
Resolución: 0,39 sg de arc por pix.



ATIK 16200: 6um
Takahashi FSQ106: 530mm
Resolución: 2,34 sg de arc por pix.

ATIK 16200: 6um
Newton 8" f/5: 1000mm
Resolución: 1,24 sg de arc por pix.

ATIK 16200: 6um
SC 8" f/10: 2000mm
Resolución: 0,62 sg de arc por pix.

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[clowner]

Muchimas gracias Cabfl!

entonces en astrofotografía solo podemos medir la resolución que nos ofrece la configuración a partir de la distancia focal del tubo y el tamaño del fotosito del sensor. Aunque no me queda claro del todo como llegas al dato de resolución. Aquí, ¿el diametro de la lente en que influye? supongo que es la relación focal lo que importa, a mayor relación focal (F) más tiempo de exposición nesitariamos para acumular la misma cantidad de luz.

¿Podrias ponerme un ejemplo de como llegar a la resolución y aumento?

Con tu primer ejemplo

(Tamaño del fotosito del sensor / distancia focal del telescopio) x 256,265
(3,76um / 530mm) x 256,265 = 1,818 ¿?¿?¿?

ASI 533/2600/6200: 3,76um
Takahashi FSQ106: 530mm
Resolución: 1,46 sg de arc por pix.

Un saludo!

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[mayo]

Aprovecho el hilo, y tengo esta pregunta.
Y  que resolucion se obtendria mejor resultados, o va en funcion del seeing?

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[Cabfl]

Muchimas gracias Cabfl!

entonces en astrofotografía solo podemos medir la resolución que nos ofrece la configuración a partir de la distancia focal del tubo y el tamaño del fotosito del sensor. Aunque no me queda claro del todo como llegas al dato de resolución. Aquí, ¿el diametro de la lente en que influye? supongo que es la relación focal lo que importa, a mayor relación focal (F) más tiempo de exposición nesitariamos para acumular la misma cantidad de luz.

¿Podrias ponerme un ejemplo de como llegar a la resolución y aumento?

Con tu primer ejemplo

(Tamaño del fotosito del sensor / distancia focal del telescopio) x 206,265
(3,76um / 530mm) x 256,265 = 1,818 ¿?¿?¿?

ASI 533/2600/6200: 3,76um
Takahashi FSQ106: 530mm
Resolución: 1,46 sg de arc por pix.

Un saludo!

Disculpa, al escribir rápido cometí un error en la cifra, es 206,265.

La distancia focal determina el aumento óptico. En visual se calcula combinado con el ocular, pero en astrofoto combinado con el tamaño de los fotositos del sensor, pues lo que importa es el aumento por píxel. segundos de arco por píxel.
La abertura determina la resolución óptica, y en proporción a la distancia focal determina la relación focal: luminosidad
Sin embargo la resolución depende del seeing. Aunque tu equipo sea capaz de una resolución muy alta, por ejemplo 0,39 seg arc / pix (SC 8" + ASI533), si tu seeing tiene una resolución de solo 2 seg arc / pix, pues el resultado será de sobremuestreo = imagen borrosa.
Lo primero es averiguar que calidad de seeing suele tener el lugar de observación que vayamos a visitar. El seeing es variable, pero hay lugares con mejor media y otros con peor media.
Se suele recomendar entre 1 y 2 sg arc / pix.

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[clowner]

Muchas gracias Cabfl!

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[Cabfl]

Siempre hablando de astrofoto de cielo profundo.

En el caso de planetaria, la técnica de luckyimage permite resoluciones más altas siendo habitual 0,10 a 0,30 seg arc / pix.

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[Nolomar]

En la práctica, te recomiendo que te bajes el Stellarium en Windows y configures el plugin OCULARES rellenando las solapas de "Oculares", "Lentes" (barlows, reductores de focal, etc), "Sensores" (cámaras), "Telescopios". Podrás de esa manera observar con cada objeto, como quedará encuadrado en cada caso e incluso ver el giro que deberás efectuar en la cámara para obtener el encuadre perfecto.

Hay alguna pagina web con el que tb se puede hacer esto pero no recuerdo cual. Yo siempre he preferido herramientas "en local" para no depender de internet.

« Últ. modif.: Mar, 16 Nov 2021, 20:14 UTC por Nolomar »

[Marchelino]

Herramientas online, por ejemplo, Telescopius

https://telescopius.com/spa/

Pero coincido, configurando el plugin de Stellarium se puede hacer perfectamente

En la práctica, te recomiendo que te bajes el Stellarium en Windows y configures el plugin OCULARES rellenando las solapas de "Oculares", "Lentes" (barlows, reductores de focal, etc), "Sensores" (cámaras), "Telescopios". Podrás de esa manera observar con cada objeto, como quedará encuadrado en cada caso e incluso ver el giro que deberás efectuar en la cámara para obtener el encuadre perfecto.

Hay alguna pagina web con el que tb se puede hacer esto pero no recuerdo cual. Yo siempre he preferido herramientas "en local" para no depender de internet.

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[Jesús Navas]

Hola compañeros,

quiero empezar en astrofotografía y la primera duda que me surge es como se calculan los aumentos cuando montamos una cámara en el telescopio, entiendo que tanto las camaras dedicadas como las reflex van montadas directamente a foco primario siempre (sin oculares ni lentes). Que fórmula seguís para saber que aumentos obtenemos en funciona de la focal de nuestro telescopio y la camara montada.

Un saludo!

Hola clowner:

Cuando se habla de aumento o reducción, siempre se parte de una referencia, que es la que cambia, en este caso, de tamaño.

En fotografía, esa referencia es el tamaño real del objeto fotografiado. Si éste se reproduce en el plano focal con un tamaño mayor que el original, su factor de aumento es mayor que 1. Si es igual, será igual a 1. Si es menor, será menor que 1. En astrofoto, éste último será el caso siempre, y siempre muy cercano a 0.

Aumento lineal o factor de aumento (mal traducido a veces como "magnificación")= tamaño real del objeto / tamaño de su imagen

El tamaño de la imagen en sí formada por el telescopio u objetivo en el plano focal es independiente de los píxeles que la forman. Solo depende de la longitud focal equivalente del sistema óptico.

Otras veces, se usa como referencia el ángulo de visión que da una longitud focal igual a la diagonal del formato del sensor de la cámara empleada. Así, para una cámara de 24x36 mm, con diagonal de unos 43 mm (o, tradicionalmente, 50 mm, para simplificar), esa será la focal "normal", a la que la perspectiva resulta similar a la que percibimos visualmente. Por encima, están los teleobjetivos, y darían aumentos angulares mayores a 1. Por debajo, los llamados gran angulares, que dan aumentos entre 0 y 1 (o sea, "reducciones" de tamaño aparente a cambio de abarcar más campo de visión).

Así, una longitud focal de 500 mm en una cámara con sensor de 24x36 mm supone unos 10x de aumento angular (500/50). Pero si el sensor fuera M4/3, el aumento sería de unos 20x, ya que su diagonal es la mitad que la del 24x36 mm.

Luego, están los conceptos más avanzados de resolución por píxel que te han explicado ya muy bien.

Pero lo primero que tienes que plantearte es qué quieres fotografiar (o seleccionar objetos en función del equipo disponible) para ver si entran bien en el encuadre de que dispones o si tienes que hacer mosaicos, recortes, etc.

Una vez tienes eso más o menos claro, hay que ver la combinación más adecuada de cámara y longitud focal que te da el campo de visión requerido con los requerimientos de resolución por píxel que te han indicado. Yo uso habitualmente Stellarium para eso, aunque también me gusta mucho fabricarme unas plantillas con el campo de visión que permite mi equipo recortado y pasearme con ellas sobre mapas estelares o incluso sobre otras fotos en libros o atlas.

Tampoco hay que ignorar el tamaño total de la imagen en píxeles, porque dependerá de su finalidad. No es igual publicar una fotito en WhatsApp que pretender imprimir un póster en A0 y alta calidad.

Habrá muchas combinaciones posibles y alternativas, ya sea por el diseño óptico, el sensor o ambos. No todas son iguales en prestaciones reales (luminosidad, sensibilidad, aberraciones que echan a perder la resolución por píxel calculada, facilidad de uso...) ni en precio.

Saludos.

« Últ. modif.: Mié, 17 Nov 2021, 01:14 UTC por Jesús Navas »

[Sebtor]

para trabajar con cámara debes pasarte a ver el concepto de resolución por pixel,  
...  los aumentos, ahí, no tienen sentido ...  solo cuando ponemos un ojo.

Guía y fórmulas: Calcular resolución arcosegundos/pixel por chip, focal y objeto

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[Cabfl]

Hola compañeros,

quiero empezar en astrofotografía y la primera duda que me surge es como se calculan los aumentos cuando montamos una cámara en el telescopio, entiendo que tanto las camaras dedicadas como las reflex van montadas directamente a foco primario siempre (sin oculares ni lentes). Que fórmula seguís para saber que aumentos obtenemos en funciona de la focal de nuestro telescopio y la camara montada.

Un saludo!

Hola clowner:

Cuando se habla de aumento o reducción, siempre se parte de una referencia, que es la que cambia, en este caso, de tamaño.

En fotografía, esa referencia es el tamaño real del objeto fotografiado. Si éste se reproduce en el plano focal con un tamaño mayor que el original, su factor de aumento es mayor que 1. Si es igual, será igual a 1. Si es menor, será menor que 1. En astrofoto, éste último será el caso siempre, y siempre muy cercano a 0.

Aumento lineal o factor de aumento (mal traducido a veces como "magnificación")= tamaño real del objeto / tamaño de su imagen

El tamaño de la imagen en sí formada por el telescopio u objetivo en el plano focal es independiente de los píxeles que la forman. Solo depende de la longitud focal equivalente del sistema óptico.

Otras veces, se usa como referencia el ángulo de visión que da una longitud focal igual a la diagonal del formato del sensor de la cámara empleada. Así, para una cámara de 24x36 mm, con diagonal de unos 43 mm (o, tradicionalmente, 50 mm, para simplificar), esa será la focal "normal", a la que la perspectiva resulta similar a la que percibimos visualmente. Por encima, están los teleobjetivos, y darían aumentos angulares mayores a 1. Por debajo, los llamados gran angulares, que dan aumentos entre 0 y 1 (o sea, "reducciones" de tamaño aparente a cambio de abarcar más campo de visión).

Así, una longitud focal de 500 mm en una cámara con sensor de 24x36 mm supone unos 10x de aumento angular (500/50). Pero si el sensor fuera M4/3, el aumento sería de unos 20x, ya que su diagonal es la mitad que la del 24x36 mm.

Luego, están los conceptos más avanzados de resolución por píxel que te han explicado ya muy bien.

Pero lo primero que tienes que plantearte es qué quieres fotografiar (o seleccionar objetos en función del equipo disponible) para ver si entran bien en el encuadre de que dispones o si tienes que hacer mosaicos, recortes, etc.

Una vez tienes eso más o menos claro, hay que ver la combinación más adecuada de cámara y longitud focal que te da el campo de visión requerido con los requerimientos de resolución por píxel que te han indicado. Yo uso habitualmente Stellarium para eso, aunque también me gusta mucho fabricarme unas plantillas con el campo de visión que permite mi equipo recortado y pasearme con ellas sobre mapas estelares o incluso sobre otras fotos en libros o atlas.

Tampoco hay que ignorar el tamaño total de la imagen en píxeles, porque dependerá de su finalidad. No es igual publicar una fotito en WhatsApp que pretender imprimir un póster en A0 y alta calidad.

Habrá muchas combinaciones posibles y alternativas, ya sea por el diseño óptico, el sensor o ambos. No todas son iguales en prestaciones reales (luminosidad, sensibilidad, aberraciones que echan a perder la resolución por píxel calculada, facilidad de uso...) ni en precio.

Saludos.

Efectivamente el "aumento" de la imagen proyectada, o el tamaño de la imagen proyectada, depende de la distancia focal... pero el aumento en la fotografía depende de la resolución del sensor (tamaño de fotosito) respecto a la imagen proyectada.
No tiene nada que ver con el tamaño del sensor. Ese es un concepto confuso ampliamente extendido en el mundo de la fotografía en general, que viene de la época del carrete donde no existían los pixels y se medía el aumento por el tamaño dentro del encuadre que era como quedaba posteriormente impreso. De hecho para continuar con le mismo criterio, se aplican factores de multiplicación cuando los sensores son más pequeños...   .
Hoy día las fotos no dependen solo del formato impreso, y se pueden ver en múltiples formatos digitales: pantalla del ordenador, del móvil, del tablet, de la TV, y cada uno tiene una resolución de ppp diferente.
Por eso desde que existe la "imagen digital", la referencia de tamaño de la foto viene dada por la unidad mínima que es el pixel (fotosito en el sensor antes de convertirse en pixel). Y cuando comparamos aumento de 2 fotos, debe ser en la misma pantalla a zoom 1:1.

Al captar la imagen, aumento es la cantidad de pixels que retratan un detalle u objeto. Cuanto más píxels, más detalle y aumento. (resolución segundos de arco por pixel)
Con un mismo telescopio, haces dos fotos con dos cámaras diferentes con tamaño de sensor igual y tamaños de fotosito diferentes, por ejemplo 6 y 3,76um, cuando veamos la foto en la pantalla del ordenador, ambas fotos tendrán el mismo encuadre y por tanto el mismo tamaño o aumento respecto al encuadre, pero a zoom 1:1 veremos que la foto de fotosito más pequeño tiene más aumento, más resolución, casi el doble.

Si lo miramos desde el punto de vista de impresión, la foto de mayor resolución se corresponde con un formato de papel más grande, pues en impresión se mide el tamaño en ppp (puntos por pulgada), y por tanto más grande = más aumento. Mismo encuadre, tamaño de impresión más grande.

La definición de resolución hace referencia a "la capacidad de separar 2 puntos." Eso significa que 2 estrellas que están muy juntas, necesitarán un sistema de mucho aumento (detalle por pixel) para poder definirlas: "separarlas". Para ello se necesita aumento óptico pero también el tamaño de fotosito adecuado. Si los fotositos son grandes, ambas estrellas caerán en un único fotosito o unos muy pocos = no se separan no se definen. Si los fotositos son pequeños, ambas estrellas caerán en fotositos diferentes y separados y por tanto quedarán definidas.
Todo esto siempre que el seeing permita suficiente claridad para separar esas estrellas.
Por eso se mide en "resolución segundos de arco por pixel."

para trabajar con cámara debes pasarte a ver el concepto de resolución por pixel,   ...  los aumentos no tienen mucho sentido

Guía y fórmulas: Calcular resolución arcosegundos/pixel por chip, focal y objeto

Para ello hace falta que todo esté en consonancia: la óptica tiene que tener capacidad de alcanzar la resolución deseada que normalmente se mide por el tamaño de abertura, el aumento óptico que lo define la distancia focal, la resolución de la cámara en proporción a la distancia focal que se define con el tamaño de fotosito, y finalmente y lo más importante: que el SEEING permita alcanzar esa resolución.

« Últ. modif.: Mié, 17 Nov 2021, 09:54 UTC por Cabfl »

[mayo]

No conocia esta web https://telescopius.com/spa/
Ya me he dado de alta, y esta muy bien, para sabe el tiempo y muchas mas cosas

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[clowner]

Muchas gracias compañeros. No os he podido leer antes. Para entender los conceptos que me comentáis estoy haciendo unas pruebas con lo que tengo, os cuento

Pruebas a plena luz del día sobre objetos terrestres:

Prueba (1)

Cojo un webcam de hace no se cuantos años que tengo un cajon y la dejo sin lente (sensor desnudo). Tamaño del sensor 3x3mm aprox y 1.3MP.

La instalo en un refractor 102/1000 ( sin diagonal y sin oculares )

No hay manera de enfocarla en todo el recorrido del enfocador, de hecho ni se distingue nada el la imagen, causas:

- supongo que esto es debido a la longitud focal del tubo (1000mm) a más focal mas aumento
- el sensor de esta webcam es muy pequeño, sin medirlo de manera muy precisa parece que mide ( 3x3 mm ). Sensor pequeño, coge un trozo muy pequeño de la imagen lo que aumenta todavia mas la imagen

¿Por que no enfoca?, ¿enfocaría si el enfocador tuviera mas recorrido?

Prueba (2)

misma webcam sin lente (sensor desnudo)
la instalo un refractor 102/1000 ( esta vez con la diagonal, sin ocular )

casi enfoca, pero no del todo

- entiendo que casi puedo enfocar porque al añadir la diagonal la distancia focal se acorta y por eso casi es posible enfocarla, ¿estoy en lo cierto?

- el aumento es muy grande, diría que parecido a utilizar un ocular de entre 6mm -8mm aunque esto es subjetivo

Espero vuestros comentarios, a ver si estoy entiendo bien los conceptos.

Un saludo!

« Últ. modif.: Dom, 12 Dic 2021, 12:19 UTC por clowner »

[madaleno]

Prueba 1

No enfoca porque el sensor no se encuentra en el plano focal, da igual la focal del telescopio.
Dicho plano focal no varía de posición, siempre está en el mismo sitio y es el enfocador el encargado de llevar una cámara o un ocular a esa posición para poder visualizar la imagen.
Si el telescopio está diseñado para alcanzar el plano focal con una diagonal para utilizarlo en visual, y la quitas pasa lo que te ha pasado a ti, no puedes enfocar porque el sensor no llega al plano focal por mucho que saques el enfocador, necesitas o un extensor o la diagonal, o las dos cosas como te pasa en la prueba 2 en la que has puesto la diagonal.

El tamaño del sensor no influye en aumento de la imagen, solamente en el campo obtenido. ( Se explicó mas arriba )

La prueba 2 ya ha quedado explicada en el comentario de la prueba 1

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[clowner]

Muchas gracias madaleno,

entonces con este tubo, da igual la cámara que pongamos detrás, ya que ninguna encontrara el plano focal ya que parece esta a mas distancia de la que da el enfocador.
 
Tengo otra duda, supongamos que sí enfocase sin ayuda de un extensor, incorporando un reductor de focal, ¿el campo recogido por el sensor sería mayor? 1000mm + reductor 0.5x = 500mm, ¿tendríamos el doble de campo abarcado por el mismo sensor? (sensación de menor aumento)

Un saludo

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[madaleno]

Muchas gracias madaleno,

entonces con este tubo, da igual la cámara que pongamos detrás, ya que ninguna encontrara el plano focal ya que parece esta a mas distancia de la que da el enfocador.
 
Tengo otra duda, supongamos que sí enfocase sin ayuda de un extensor, incorporando un reductor de focal, ¿el campo recogido por el sensor sería mayor? 1000mm + reductor 0.5x = 500mm, ¿tendríamos el doble de campo abarcado por el mismo sensor? (sensación de menor aumento)

Un saludo

Lo encontrará siempre que pongamos algún tubo extensor hasta alcanzar el plano focal.

Eso es, si reduces la focal el campo aumenta, igual que si usas un sensor mas grande con la misma focal aumenta también.

Te dejo un enlace donde puedes calcular campo y resolución    https://www.astroerrante.com/principal-utilidades/calculo-ccd.html

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[clowner]

Muchas gracias madaleno, ahora lo entiendo mejor

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[CAZACOMETAS]

Hola.
Yo tengo un mak 127 que si no recuerdo mal es un 1500 de focal con lo que si le pongo un ocular de 10 tengo 1500/10=150 aumentos pero cuando le pongo la reflex, ¿cuánto aumento tendría?
Un saludo.

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[Estherilla]

Creo que se obtiene, aproximadamente, dividiendo la focal por la diagonal del sensor de tu camara.

Por ejemplo en mi caso, mi canon tiene sensor aps-c y de diagonal es de unos 26.7mm por lo tanto, el aumento vendria a ser la focal del teles 1500/26.7= 56x aprox. Vamos, que mi reflex me da aprox los similares aumentos q el ocular de 25mm.


Que corrijan los expertos si me euqivoco.

« Últ. modif.: Lun, 10 Oct 2022, 08:03 UTC por Estherilla »

[JDA]

Depende de qué entiendas por aumento. Para visual es el cociente entre los ángulos que subtienden la imagen que observas por el ocular y el objeto. ¿Cómo defines el aumento de una imagen obtenida sobre un sensor?. Si aplicas la definición anterior por supuesto el aumento es siempre 1. Para obtener "aumento" se tiene que ampliar la imagen (en papel fotográfico si es un negativo o en una pantalla si es una imagen digital), y el aumento depende del tamaño de la ampliación y desde dónde la mires.

Dicho esto, no sé cómo se define "aumento" (o si llega a definirse) para una imagen obtenida sobre un sensor, no obervada con un ocular. Creo que lo que comenta Estherilla sobre la diagonal está basado en que al parecer el ángulo de visión de un objetivo cuya focal coincida con el tamaño de la imagen es similar al del ojo humano. Así para película de 35 mm un objetivo de unos 43 mm tiene un "aumento" de 1, otro de 86 mm 2, etc. Pero en este caso la definición de aumento es diferente a la anterior.

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[monos]

Ese concepto de aumento es inexistente. ¿Cuanto te piensas arrimar a la pantalla mientras veas la imagen? No tiene sentido. En su lugar se aplica la resolución por pixel -sampling en guiri- y eso si que nos da una idea exacta de hasta donde va a llegar la calidad de la imagen. Lo de los "aumentos" solo se aplica a una única clase de cámara que todos conocemos como el ojo humano.

Un articulo simplificado sobre el tema:

https://www.captandoelcosmos.com/sampling-o-resolucion-de-equipos-de-astrofotografia/


Un articulo en profundidad sobre el tema:

https://sideribus.com/blog/resolucion-telescopio-astrofotografia-amateur

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[Sebtor]

la pregunta correcta para poder abordar "la idea latente detrás", está aquí:

Calculando la resolución en arcosegundos/píxel según el equipo y el objeto


sin ojo humano, NO hay aumentos,

en todo caso los aumentos, serán el tamaño de la imagen, en el tamaño del monitor que lo ves, y desde que distancia lo tienes.

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