Plinio Camaiti & Raffaello Braga - (estate 1998)
Sulla scia del rinnovato interesse per i telescopi rifrattori
e nel tentativo di offrire ad un prezzo accessibile un'apertura superiore
ai classici 4 pollici, la giapponese Vixen ha progettato una serie di rifrattori definiti neo-acromatici da 120 mm e 140 di diametro e 800 mm di focale.
Lo strumento esaminato in questo test breve è il modello 120S, che è stato concepito essenzialmente
per uso astrofotografico, dato che monta un doppietto acromatico di Fraunhofer accoppiato ad un gruppo spianatore di campo con lo scopo di ridurre il
coma e la curvatura di campo, che a f/6,7 iniziano ad essere percepibili.
In totale l'ottica si compone di quattro lenti in due gruppi. Nonostante
le intenzioni del progettista e il rapporto focale apparentemente sfavorevole, anche in alta risoluzione le prestazioni di questo rifrattore
si sono dimostrate ragguardevoli.
L'OTTICA
Il tubo, di colore bianco, è sorprendentemente
compatto per un rifrattore da 12 cm. Questa caratteristica è imputabile
essenzialmente alla corta focale dell'obiettivo, inferiore al metro. Il
paraluce, forse per contenere ulteriormente l'ingombro, ha lo stesso diametro
del tubo contrariamente alla pratica che lo vuole un poco più largo.
Piuttosto stranamente, non siamo riusciti a toglierlo dalla sua sede perchè
cercando di svitarlo si portava appresso anche la cella dell'obiettivo,
filettata sul tubo.
Il doppietto acromatico è apparso ben azzurrato
dal trattamento antiriflessi e perfettamente trasparente. Anche gli spaziatori
ci sono sembrati in ordine. La cella dell'obiettivo è in alluminio
anodizzato, filettata sul tubo e molto ben realizzata: l'oculare Cheshire,
infatti, ha rivelato una collimazione assolutamente perfetta, tanto del Fraunhofer quanto dello spianatore. Qui è bene aprire una
parentesi e parlare un attimo dello spettro secondario dei rifrattori acromatici,
che tanto preoccupa i possessori di questi strumenti. Come tutti sanno
il principale inconveniente degli obiettivi a doppietto del tipo crown/flint è quello di non poter far coincidere nello stesso fuoco le radiazioni
luminose di tutte le lunghezze d'onda, contrariamente a quanto fanno gli
obiettivi apocromatici e i telescopi a specchio. In particolare, quando
si fa convergere in un punto la radiazione giallo-verde (quella a cui è
più sensibile l'occhio) le altre risultano sfuocate in misura dipendente
dalla dispersione dei vetri.
Gli obiettivi vengono progettati in modo che la lunghezza focale più
corta sia quella corrispondente ai 555 nm e che la radiazione rossa
(656.27 nm) e quella blu (486.13) vadano a fuoco in un altro punto, più
lontano dall'obiettivo. Quindi focalizzando sul verde, il rosso e il blu
risultano sfuocati e si fondono in una macchia responsabile del cosiddetto
"spettro secondario" degli obiettivi acromatici e semiapocromatici. Il
violetto (404.6 nm) va a fuoco ancora più lontano ma non viene quasi
percepito dall'occhio mentre può dare luogo ad aloni visibili nelle riprese fotografiche.
Lo spettro secondario è definito come la distanza
(sull'asse ottico) tra il fuoco verde e quello blu-rosso e negli
obiettivi acromatici tale distanza è pari a circa 0.0005f dove f è la lunghezza focale dell'obiettivo. Nella pratica, però,
con le stesse parole si designa l'alone indaco o porpora o violetto che
circonda le immagini date da un obiettivo a lenti ed è in questo
senso che lo intenderemo da qui in avanti.
Lo spettro secondario viene ritenuto "tollerabile"quando
il diametro della macchia formata dal blu e dal rosso non si estende per
più di tre volte il diametro del disco di Airy in luce verde, diametro
dato dalla semplice formula
d = 280/D
dove D è il diametro dell'obiettivo in mm e d è
in secondi d'arco. Ad esempio per il Vixen NA-120S il diametro del
disco di Airy in luce verde è di 2,3 secondi d'arco circa, il che
vuol dire che al massimo si potrebbe tollerare una macchia secondaria di
circa 7 secondi d'arco di diametro. Qualche semplice considerazione di
ottica geometrica porta a concludere che per ottenere questa condizione
il rapporto focale di un rifrattore da 120 mm dovrebbe essere maggiore
o uguale a f/14,6, cioè la lunghezza focale dovrebbe essere di almeno
1750 mm. Questo valori scaturiscono dalla formula fmin =
0,122D. Lo strumento in esame, invece, è un f/6,7 con soli 800 mm
di focale e in base alla teoria dovremmo aspettarci uno spettro secondario
molto più esteso di 7 secondi d'arco e in grado di compromettere
le buone prestazioni del telescopio, innanzitutto il contrasto delle immagini
di oggetti estesi come la Luna e i pianeti.
Nella pratica, invece, si scopre
che l'occhio è assai poco sensibile all'aberrazione cromatica residua
e la regoletta teorica di cui sopra ammette perciò sostanziose eccezioni,
tra le quali rientra, come vedremo, anche il nostro rifrattore, che in
alta risoluzione ha esibito prestazioni di tutto rispetto.
In sostanza
il messaggio che vogliamo trasmettere al lettore interessato all'acquisto
di un rifrattore acromatico è quello di non preoccuparsi troppo
delle solite chiacchiere sulla focale minima che dovrebbe avere, chiacchiere
che sono per lo più un retaggio del passato. Più importante
dello spettro cromatico residuo, invece, è l'accuratezza con cui
le superfici ottiche sono state lavorate e assemblate. Infatti le aberrazioni
geometriche (sferica, astigmatismo, ecc.) compromettono irrimediabilmente
la resa di un doppietto mentre quella cromatica (assumendo che l'obiettivo
sia stato ben progettato e costruito) è in genere di scarsa importanza
e comunque può essere ridotta o soppressa tramite un filtro giallo
o giallo-verde. I rifrattori più economici, però, possono
mostrare un cromatismo veramente fastidioso, abnorme in relazione al loro
rapporto focale. In questo caso vuol dire che il costruttore ha fatto uso
di vetri di scarsa qualità o con caratteristiche ottiche non corrette
e per ridurre il disturbo non resta che aumentare il rapporto focale diaframmando
l'obiettivo e rinunciando a una parte del potere risolutivo. In ogni caso
le prestazioni di un tale strumento non saranno esaltanti.
Torniamo ora al nostro test. Dall'altra parte del tubo
si innesta un fuocheggiatore di lunghezza davvero insolita. Il gruppo ottico spianatore di campo si trova in corrispondenza
dell'innesto del fuocheggiatore al tubo principale, a 600 mm di distanza
dall'obiettivo. Anche lo spianatore reca tre sottili spaziatori a 120°
tra le due lenti che lo compongono. Secondo il costruttore questo secondo
doppietto riduce la curvatura di campo dell'obiettivo allo 0,01% su un
cerchio di 28 mm di diametro, il che vuol dire stelle puntiformi fino ai
bordi su pellicole formato 24x35 mm.
Il tubo scorrevole del fuocheggiatore ha un diametro esterno
di 64 mm e interno di 60 mm. La Vixen fornisce un riduttore per gli oculari
da 31,8 mm ma è evidente che con uno strumento simile l'utilizzo
di oculari grandangolari da 2 pollici è molto gradevole e caldamente
consigliabile, almeno per le osservazioni deep-sky.
Meglio, quindi, dotarsi
subito del riduttore Vixen o Baader da 50,8 mm e di un diagonale dello stesso diametro.
Purtroppo non è possibile l'osservazione diretta, a meno di non
utilizzare una prolunga o la lente di Barlow. Nessun problema, invece,
per mettere a fuoco coi diagonali standard da 31.8mm. Ottimo il cercatore, un 7x50
a visione diretta con supporto a innesto rapido.
STAR TEST E PIANETI
A questo punto molti lettori saranno curiosi di sapere
qual è stato l'esito dello star test, effettuato per verificare
la correzione ottica complessiva del 120S. Abbiamo iniziato puntando Altair in una sera d'estate limpida, umida, con seeing discreto. In extrafocale
l'immagine di diffrazione era molto nitida ma di forma vagamente ellittica,
con alcuni punti che tendevano a formare degli angoli. In intrafocale,
invece, si palesava la presenza di marcate tensioni nell'obiettivo che
portavano la centrica ad assumere una forma poligonale, simile ad un esagono.
Poiché contemporaneamente altri strumenti presenti durante la prova
(un rifrattore da 102 mm, un Newton da 15 cm) mostravano un comportamento
irregolare, ci è venuto il sospetto che si trattasse di un problema
di adattamento termico. Il sito scelto per la prova, infatti, era una località
sulle Alpi Marittime a 2000 m di quota, dove subito dopo il tramonto la
temperatura scende abbastanza rapidamente e provoca la condensazione di
umidità sul tubo del telescopio, accentuandone il raffreddamento.
Il vento irregolare, alternato a momenti di calma assoluta, peggiorava
le cose e durante tutta la serata il problema non si è risolto.
Abbiamo quindi rifatto il test la sera seguente, in condizioni climatiche
più stabili e dopo la mezzanotte, quando ormai la temperatura era
scesa di parecchi gradi e l'umidità aveva cessato di condensarsi.
Questa volta l'esito è stato molto diverso. Il 120S ha mostrato
immagini di diffrazione da manuale e, a parte la cromatica, non abbiamo
percepito alcuna aberrazione. A fuoco il piccolo disco di Airy era circondato
da un paio di anelli interrotti, rotondi e concentrici al disco. Lo spettro
secondario era evidente ma non fastidioso. Siamo poi passati ad esaminare
alcune stelle doppie, i cui dati di separazione sono riportati in tabella.
Il limite di Dawes per il Vixen 120S è di circa 1
secondo d'arco, ma la notevole qualità dell'ottica ha permesso di
separare Eta CrB, le cui componenti di mag. 5,6 e 5,9 distano solo 0,8
secondi. Nettamente risolte erano la Mu Cyg (1,2"), la Delta Cyg (molto
sbilanciata, sep. 2,5") e il terzetto della Iota Cas.
La mattina del 27 luglio 1998, con Giove e Saturno alti
nel cielo orientale abbiamo effettuato un test di contrasto su questi soggetti
e abbiamo avuto la conferma di quanto affermavamo più sopra circa
l'inutile enfasi che viene data alla presenza dell'aberrazione cromatica
nei rifrattori. Entrambi i pianeti mostravano immagini di alto contrasto,
molto particolareggiate, che, anche se di qualità inferiore, non
sfiguravano rispetto a quelle date dall'apocromatico Astro Physics da 155 mm che abbiamo utilizzato per confronto. Su Giove erano visibili
molti dettagli nella NEB e nella SEB, condensazioni, festoni, ovali, ecc.
Saturno mostrava con facilità l'anello C, la divisione di Cassini,
il passaggio dell'anello sul pianeta e l'ombra del pianeta sugli anelli.
Su questi ultimi e sul globo si notavano sfumature di verde, ocra e giallo.
Nonostante la limpidezza del cielo e la conseguente luminosità dell'immagine
di Giove, lo spettro secondario, di un bel colore indaco-viola, non disturbava
affatto. Con un filtro giallo W12 lo si sopprimeva del tutto ma, francamente,
non lo abbiamo trovato necessario. Secondo le nostre valutazioni, il Vixen
120S può reggere tranquillamente i 300x nell'osservazione della
Luna e dei pianeti.
Conclusione
L'ottica del rifrattore 120S si è dimostrata di
qualità eccellente, com'è tradizione della Vixen. L'unico
appunto che si può muovere è relativo ad una certa inerzia
termica dell'obiettivo e della cella, che nella stagione fredda o in alta
montagna richiedono un congruo periodo di adattamento termico prima di
dare immagini perfette. Benché sia nato come astrografo questo strumento
può dare grandi soddisfazioni anche nell'osservazione della Luna,
dei pianeti e delle stelle doppie. In fotografia richiede l'uso di un filtro
giallo chiaro (W8 o W12) per evitare aloni bluastri attorno alle immagini
stellari, mentre in alta risoluzione un filtro giallo-verde (W11) è
consigliabile (ma non necessario) per ottimizzare il contrasto.
DATI TECNICI
Modello |
Vixen
GP-120S |
Matricola tubo |
Non riportata |
Configurazione
ottica |
Rifrattore acromatico
di Fraunhofer a campo piano |
Diametro utile
dell'obiettivo |
120 mm |
Lunghezza focale |
800 mm |
Materiale del
tubo |
Alluminio |
Lunghezza del
tubo |
1060 mm (dal
paraluce al portaoculari) |
Peso del tubo |
5 Kg |
Corsa fuocheggiatore |
82 mm |
Montatura |
Equatoriale alla
tedesca Vixen Great Polaris |
Motorizzazione |
Opzionale in
entrambi gli assi |
Computerizzazione |
Opzionale |
Treppiede |
Alluminio a due
sezioni |
Diametro del
portaoculari |
60 mm / 31,8
mm |
Collimazione |
In fabbrica. |
Limite teorico
di risoluzione a 555 nm |
1,17" |
Limite di risoluzione
secondo Dawes |
1,0" |
Limite di risoluzione
stimato su stelle doppie |
0,8" |
Accessori in
dotazione |
Oculare LV 20,
cercatore 7x50, prisma diagonale, riduttore per oculari 31,8 mm, scatola
porta accessori |
Prezzo |
5.670.000 (3.694.000
solo ottica) |
Fabbricazione |
Made in Japan
(Vixen) |
Importatore |
Auriga srl -
Milano |
PROVA SU STELLE DOPPIE
Stella |
mA |
mB |
mC |
Sep.
AB |
Sep.
AC |
X |
Note |
Eta CrB |
5,6 |
5,9 |
|
0,8" |
|
250 |
Dischi tangenti |
Mu Cyg |
4,8 |
6,1 |
|
1,2" |
|
212 |
Risolta |
Delta Cyg |
2,9 |
6,3 |
|
2,5" |
|
212 |
Risolta |
Iota Cas |
4,6 |
6,9 |
8,4 |
2,5" |
7,2" |
239 |
Risolta |
STAR TEST
Aberrazione |
Note |
|
|
Sferica |
Non percepibile |
Cromatica |
Evidente ma tollerabile |
Astigmatismo |
Non percepibile |
Coma |
Non percepibile |
Rugosità |
Non percepibile |
Tensioni |
Temporanee, durante
l'adattamento termico delo strumento. |
ALTRI TEST
Image
Shift (spostamento immagine durante la messa a fuoco) |
Non
percepibile |
Massimo ingrandimento
sperimentato |
300X |
Oculare LV-20mm |
Non sottoposto
a test |
Diagonale Vixen
31.8mm |
buono |
Cercatore Vixen
7x50mm |
buono |
Test fotografico
(eseguito da Cesare Baroni, con Mamiya RZ67 e pellicola 120) |
Stelle puntiformi
fino al bordo del formato 6x4.5; leggero alone azzurro attorno alle stelle
più brillanti, dovuto allo spettro secondario |
|