Tecniche visuali: Oculari e filtri

Da Sezione Pianeti UAI.

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Quanti ingrandimenti?

Gli ingrandimenti sono, in genere, un fattore secondario, in quanto tutta l' informazione raccolta dal telescopio - definita dall' apertura - e' presente nell' immagine sul piano focale: si tratta solo di ingrandirla quel tanto da renderla accessibile al Pr dell' occhio. Ammettendo che l' occhio umano abbia un potere risolutivo di 90" (valore medio tra quelli riportati da vari Autori), l' ingrandimento risolvente sara':

Ir = 90 D/120 = 3/4 D

Sulla carta i rifrattori offrono la miglior resa possibileovvero un ingrandimento equivalente ai 3/4 dell' apertura espressa in mm rende accessibili all' occhio i dettagli piu' fini registrati dall' obbiettivo.

Nel nostro caso sono necessari alcuni correttivi. Anzitutto non e' sicuro che il Pr dell' occhio individuale nelle condizioni di esercizio reali sia effettivamente di 90". In secondo luogo e' noto che l' occhio offre le migliori prestazioni quando la pupilla e' molto stretta, il valore ottimale essendo 0,7 mm. Ricordando che, oltre dal rapporto tra la focale dell' obbiettivo e quella dell' oculare, l'ingrandimento e' dato anche dal rapporto tra il fascio di luce raccolto dall' obbiettivo (pupilla d' entrata) e quello che esce dall' oculare (pupilla d' uscita), ponendo quest' ultima 0,7 mm appunto, avremo un ingrandimento ottimale (sotto il profilo considerato) :

I = D/0,7 = 1,4 D

Bisogna inoltre tener presente che, Saturno escluso, i maggiori Pianeti hanno una elevata brillanza superficiale tale da indurre nell' occhio un effetto di abbagliamento che compromette la visione dei dettagli piu' fini o meno contrastati. Anche questo inconveniente puo' essere controllato aumentando gli ingrandimenti o facendo uso di filtri neutri.

Infine vi e' una considerazione di ordine psicofisiologico di cui tener conto. Comunque sia i Pianeti appaiono piccoli. Per meglio esplorare un disco planetario l' osservatore deve poter rivolgere l' attenzione non tanto al disco nel suo insieme, quanto piuttosto a parti specifiche di esso. Se il disco e' troppo piccolo cio' risulta molto difficile, perche' l'attenzione finisce per ricadere sui dettagli maggiori che caratterizzano la visione del pianeta nel suo insieme.

In conclusione vale la regola generale per cui l' ingrandimento ottimale - date le condizioni di turbolenza e trasparenza atmosferica - e' quello massimo che fornisce ancora immagini nitide e sufficientemente contrastate.

Oculari e accessori

La necessita' di ottenere sempre e comunque ingrandimenti elevati implica normalmente l'uso di oculari a corta focale. Senza tener conto degli oculari di ultima generazione, dei quali si fara' cenno piu' avanti, vale la regola per cui piu' corta e' la focale minore risulta l' estrazione pupillare, ovvero la distanza a cui porre l' occhio durante l' osservazione.

In pratica avviene che per focali inferiori ai 6mm l' occhio sfiora letteralmente la lente esterna dell' oculare, e l'osservatore si trova in una condizione fastidiosa - si pensi al batter di ciglia - ed estremamente faticosa. Spesso 6, ed ancor piu' 8 mm (la classica corta focale che assicura ancora un buon confort d' esercizio), sono insufficienti per ottenere gli ingrandimenti desiderati. In tal caso e' inevitabile il ricorso alla lente di Barlow: una lente negativa (divergente) che, posta in posizione intrafocale aumenta - raddoppia nel valore piu' classico - la focale dell'obbiettivo. La cattiva fama che a volte accompagna questo accessorio, risale alla mediocre qualita' dei prodotti commerciali piu' diffusi fino a qualche anno fa. In realta' un doppietto acromatico di classe, con trattamento antiriflesso, ben montato e utilizzato su uno strumento accuratamente collimato, introduce un disturbo impercettibile, di gran lunga compensato dal vantaggio che offre.

Si noti che i duplicatori di focale di uso corrente nei rifrattori apocromatici a corta focale (f/7-9) altro non sono che lenti di Barlow. Parimenti gli oculari di ultima generazione, proposti anche in focali cortissime eppure dotati di estrazione pupillare di tutto rispetto, semplicemente incorporano una Barlow nel disegno ottico.

In via generale l'oculare planetario deve essere rigorosamente acromatico, assicurare la massima trasmissione ed essere libero da riflessi.

Quanto alla trasmissione essa risulta tanto maggiore quanto minore e' il numero delle superfici di contatto aria-vetro. Queste caratteristiche sono proprie degli oculari c.d. "cementati", in pratica dei tripletti. Tra essi il Monocentrico e' concordemente ritenuto il miglior oculare possibile per l'osservazione planetaria. Esso sconta tuttavia una certa ristrettezza del campo apparente (max. 30 gradi): per questa ragione non e' prodotto dalle maggiori Case per astronomia amatoriale e dunque risulta di difficile reperimento.

Con quattro superfici vetro-aria troviamo numerosi disegni ottici. Tra questi i Plossl e gli Ortoscopici, specialmente se tutte le superfici sono trattate, danno risultati veramente eccellenti.

Per contro gli oculari a grande campo, costituiti da un maggior numero di lenti (non sempre adeguatamente trattate) danno risultati mediocri a forti ingrandimenti.

Malgrado la complessita' del loro progetto ottico, anche gli oculari di ultima generazione sembrano offrire le migliori immagini planetarie grazie all' introduzione di nuovi materiali e a trattamenti antiriflesso particolarmente profondi.

Barlow ed oculari, purtroppo, sono accessori tanto necessari quanto costosi. La concorrenza tra le varie Case produttrici e' poi tale che a minor prezzo corrisponde minor qualita'. Ogni tentativo di risparmiare e' dunque illusorio, e d'altra parte un buon oculare rappresenta un acquisto definitivo, un piccolo investimento che, se necessario, conviene fare quanto prima.

Infine e' opportuno spendere due parole circa i rinvii Coude', gli specchietti diagonali a 45 gradi o accessori analoghi. E' evidente che in molte circostanze sarebbero utilissimi all' osservatore al fine di operare in posizione confortevole e rilassata, eppure gli inconvenienti a cui danno luogo ne sconsigliano l' uso drasticamente. Anche a voler prescindere dal deterioramento d'immagine - magari minimo nel caso di accessori nuovi e di sicura qualita' - resta il fatto determinante che le inversioni d' immagine rendono impossibile l' inserimento e il confronto delle osservazioni cosi' ottenute in un contesto da sempre standardizzato secondo la geometria della visione telescopica diretta. Nel caso di Marte non sara' neppure possibile confrontare la visione telescopica con le mappe del Pianeta...

Qualora l' uso di un rinvio sia assolutamente inevitabile, non resta che ricopiare i disegni ottenuti al telescopio ripristinando il corretto orientamento per mezzo di un piano luminoso.

Filtri per le Osservazioni Planetarie

La risposta spettrale dei principali filtri Kodak Wratten. Le "finestre" chiare rappresentano le bande di trasmissione del filtro.

L' equipaggiamento dell' osservatore planetario prevede un set di filtri colorati. Il loro impiego equivale alla disponibilita' illimitata di immagini monocromatiche, spesso difficili ad ottenere per via fotografica o assimilabile. Oltre a una certa standardizzazione della risposta spettrale individuale, e a un qualche miglioramento nel seeing - come nel caso del filtro giallo su Venere - essi consentono l' indagine su strati diversi delle atmosfere di Marte e Venere, e sulle proprieta' colorimetriche dei dettagli di Giove e Saturno.

Un set completo comprende i filtri giallo, rosso, verde, blu e violetto. Di essi devono essere note le caratteristiche di risposta spettrale, di solito riferite alla serie Wratten della Kodak. Le caratteristiche dei vari filtri, e il loro uso in rapporto alle problematiche dei vari pianeti, verranno approfondite nelle pagine relative.

Si noti che tutti i filtri Kodak Wratten sono trasparenti nell'infrarosso. Anche se l'occhio non è sensibile a questo intervallo di lunghezze d'onda, non altrettanto si può dire dei sensori CCD, che proprio in questa porzione dello spettro incontrano la massima sensibilità. Per questo motivo, i filtri colorati qui descritti non sono adatti che per l'osservazione visuale.

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