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Qual'è il miglior strumento per l'alta risoluzione?

Testo liberamente tradotto da Massimo Boetto su autorizzazione di Thierry Legault, il medesimo testo è disponibile in francese e inglese al sito dell’Autore: www.astrophoto.fr

 

Un celebre astronomo ha dichiarato “la peggior parte dello strumento è l’atmosfera”. Questo era certamente vero per gli strumenti che utilizzava, ma in realtà la maggior parte delle immagini lunari e planetarie amatoriali sono più limitate dallo strumento che dall’atmosfera. Lo strumento è l’elemento più importante, e occorre prestargli una grande attenzione.
 
Il tipo di strumento.
 
Ugualmente se delle leggere differenze possono apparire tra i vari telescopi, tutti i tipi di strumento sono capaci di dare dei buoni risultati in alta risoluzione: rifrattori, Newton, Cassegrain, Schmidt-Cassegrain, ecc. La qualità ottica e meccanica del telescopio è più importante che il suo schema ottico.
 
La qualità ottica e meccanica.
 
Tenendo conto delle piccole dimensioni dei sensori CCD e delle lunghe focali utilizzate in alta risoluzione i campi sono molto ridotti. Di conseguenza non abbiamo bisogno di avere uno strumento capace di dare una immagine puntiforme su di un campo piano molto grande. La sola cosa veramente importante è la qualità dell’immagine che deve essere perfetta.
 
La qualità dell’immagine data da un telescopio dipende egualmente dalla sua qualità meccanica, specialmente dai suoi sistemi di vincolo delle parti ottiche e dal sistema di messa a fuoco. Se lo strumento è difficile da collimare, se le sue ottiche sono mal posizionate o ancora se il suo sistema di messa a punto manca di precisione, uno strumento così, anche se munito di una eccellente ottica non produrrà mai buoni risultati.
 
Per saperne di più sulla valutazione di uno strumento, vedere Star Testing Astronomical Telescope.
 
Il diametro dello strumento.
 
Le leggi sulla diffrazione della luce ci confermano che la dimensione dei dettagli piu’ fini che possiamo rilevare in un telescopio è inversamente proporzionale al suo diametro. A pari qualità uno strumento grande mostra teoricamente più dettagli di uno piccolo.
 
Ma il grande strumento è più affetto dalla turbolenza atmosferica, e per conseguenza la sua efficacia è ridotta in modo importante. Inoltre, l’immagine osservata in un grande telescopio appare meno stabile, questo vuol giustamente dire che il rendimento relativo del telescopio di grande diametro è meno elevato. E egualmente la sua superiorità è minima nelle medesime condizioni, a meno di concentrare più luce, da cui tempi di posa più corti (un vantaggio molto importante nella lotta contro la turbolenza!). La sua superiorità diventa evidente nei momenti in cui la turbolenza si calma. Questa è la ragione per cui diaframmare uno strumento non migliora il suo potere risolutivo, salvo si tratti di un’ottica di cattiva qualità.
 
Il problema è che è molto difficile produrre una buona ottica, e soprattutto, tenendo conto dei problemi di affidabilità meccanica, equilibrio termico e di regolazione, è ugualmente molto difficile padroneggiare uno strumento di grande diametro. In fin dei conti va meglio un ottimo piccolo strumento ben padroneggiato che un mastodonte mal utilizzato! La corsa al diametro ha i suoi limiti….
 
Rifrattori o riflettori?
 
Una discussione senza fine! Bene se si incontrano degli ayatollah dei rifrattori vi giureranno che in tutte le circostanze un rifrattore dà migliori risultati, non è ragionevole essere così categorici. Ogni tipo di strumento ha i suoi vantaggi e i suoi inconvenienti, ed è più o meno adattato all’uso per il quale è destinato.
 
Per l’alta risoluzione, il rifrattore presenta i seguenti vantaggi:
 
1)    un rifrattore di lunga focale dona una immagine più stabile, meno sensibile alla turbolenza atmosferica.
2)    Il tubo di un rifrattore è chiuso, il vento non vi entra e l’aria contenuta all’interno è più stabile (tuttavia, certi riflettori come gli Schmidt-Cassegrain condividono questo vantaggio).
3)    Il fascio luminoso attraversa una sola volta il tubo del rifrattore, contro le due volte di un Newton o tre volte di un Cassegrain o Schmidt-Cassegrain. I movimenti d’aria nel tubo, dovuti a una messa in temperatura imperfetta, hanno meno influenza sulla qualità delle immagini.
4)    Una deformazione (termica e meccanica) di una superfice ottica si traduce in una deviazione del fascio luminoso quattro volte inferiore in una lente rispetto a uno specchio.
5)    Un rifrattore non possiede l’ostruzione centrale dovuta allo specchio secondario.
6)    La tolleranza per la messa a punto è più ampia su di un rifrattore che su di uno specchio primario molto aperto come quello di uno Schmidt-Cassegrain.
 
L’assenza della collimazione in un rifrattore di piccolo diametro è un elemento di comodità, non un vantaggio tecnico.
 
Senza dubbio, un rifrattore sarà di impiego più facile e fornirà in alta risoluzione dei risultati un po’ migliori che un riflettore della medesima apertura, soprattutto sui pianeti. Ma comparare un rifrattore e un rifrattore di diametro uguale non è interessante che per un ottico, non per l’amatore il cui scopo è di ottenere le migliori performances possibili con un budget limitato. Ad un prezzo uguale, i vantaggi di un riflettore, in cui il diametro è nettamente più importante (da due a tre volte), sono i seguenti:
 
1)    Il supplemento di diametro compensa ampliamente gli effetti dell’ostruzione e permette di ottenere una migliore risoluzione e un miglior contrasto. Un rifrattore, per quanto perfetto sia, non può superare le leggi della diffrazione, le sue performances sono limitate dalla sua apertura.
2)    Il supplemento di diametro permette di raccogliere più luce, e questo è un vantaggio importante in fotografia e in riprese CCD (la diminuzione dei tempi di posa permette di lottare meglio contro la turbolenza) cosi’ anche nell’osservazione visuale (l’occhio ha bisogno di luce per distinguere bene i contrasti deboli).
 
A prezzo uguale, un buon telescopio, benché più esigente (collimazione accurata, messa in temperatura più vincolante), permetterà di ottenere migliori risultati in alta risoluzione se ci si prenderà la pena di padroneggiarlo. Il rapporto risoluzione/prezzo è più favorevole al riflettore. Jean Dragesco ha mostrato, in High Resolution Astrophotography, che le migliori immagini ad alta risoluzione realizzate negli anni passati da amatori (G. Thérin, D. Parker, I. Miyazaki, C. Arsidi) sono state tutte prese con dei telescopi da 200 mm. a 400 mm. anche ostruiti a più del 30%.
 
La massima attenzione deve essere posta alla correzione cromatica di un rifrattore, soprattutto se si tratta di un acromatico semplice, in quanto i sensori CCD correnti sono essenzialmente sensibili nel rosso e nell’infrarosso prossimo. Dei test devono essere effettuati ed un filtro freddo (KG3) deve eventualmente essere installato davanti alla camera, l’inconveniente di un tale filtro è che diminuisce la sensibilità effettiva del sistema di un fattore 2 circa.
 

 

Thierry Legault ®
www.astrophoto.fr