Den penetrerande kraften är stjärnstorleken på de svagaste stjärnorna som är synliga med ett teleskop när de observeras i zenit . Det kan uppskattas med Bowen-formeln:
, [1] varD är teleskopets öppning i centimeter, [2]
är teleskopets vinkelförstoring .
Penetreringskraften beror på teleskopets förstoring, eftersom när förstoringen ökar minskar den skenbara ljusstyrkan på natthimlens bakgrund snabbt, vilket gör det lättare att se svaga stjärnor.
Oftare i litteraturen finns det en annan, förenklad formel:
[1] .Men den mest exakta formeln för att uppskatta penetrerande kraft ser ut så här:
, [3] varär diametern på det centrala maximumet av stjärnans diffraktionsbild ( Erie-skiva ) i bågsekunder,
K är kvantutbytet för teleskopets optiska system, lika med förhållandet mellan antalet registrerade fotoner och antalet som träffar strålningsmottagaren (öga eller CCD .),
s är ljusstyrkan på natthimlens bakgrund,
t är exponeringstiden.
Denna formel kan användas för att beräkna den exponering som krävs för att avbilda svaga rymdobjekt i astrofotografering.