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Gli accessori per il telescopio: filtri, barlow, diagonali e altro

Osservazione e ripresa del cielo tramite un telescopio richiedono degli accessori necessari che possono essere un oculare, dei raccordi, una lente per aumentare gli ingrandimenti o filtri per migliorare i dettagli dell'osservazione.

I filtri per l'osservazione e la ripresa

E' disponibile sul mercato una quantità impressionante di filtri delle varie marche destinati ad agevolare l'osservazione e la fotografia di oggetti del profondo cielo. Alcuni filtri aumentano i dettagli, altri consentono di isolare alcune frequenze

E' oggi disponibile sul mercato una quantità impressionante di filtri delle varie marche destinati ad agevolare l'osservazione e la fotografia di oggetti del profondo cielo. Tale eccessiva disponibilità, unita al fatto che alcuni filtri praticamente uguali vengono presentati con nomi diversi, contribuiscono a generare una grande confusione nel neofita (e non solo!).
Di seguito una breve casistica di filtri veramente utili.

Filtri per l'osservazione

I filtri per l'osservazione mirano a isolare la radiazione emessa da alcuni corpi celesti rispetto alla luminosità ed all'inquinamento del fondo cielo, aumentando il contrasto e quindi la visibilità degli stessi, essenzialmente nebulose: planetarie, ad emissione, a riflessione. Per le galassie non si consiglia alcun filtro.

  • UHC (Ultra High Contrast) un filtro ritenuto da tanti un passpartout, quello che serve quasi sempre e con la stragrande maggioranza degli oggetti nebulari, in quanto fa passare due finestre centrate sull'emissione dell'OIII (Ossigeno III) a 5007 Ångström e dell'Hα (idrogeno alpha) a 6563 Ångström. Contribuisce in modo notevole, inoltre, ad abbattere l'inquinamento luminoso e lo spettro secondario nei rifrattori acromatici.
  • OIII fa passare la sola finestra dell'OIII, è quindi consigliabile con strumenti di una certa apertura e con oggetti, come alcune planetarie, dove detta emissione predomina.
  • H-alfa fa passare la finestra centrata sull'Ha a 6563 Ångström, ed è quindi molto utile per alcuni oggetti come nebulose ad emissione, ma anche molte planetarie dove tale lunghezza di onda predomina.Tali filtri sono offerti in bande passanti da 6 o 12 nm, naturalmente più stretta è la banda passante e migliore è la selezione operata dal filtro ed il contrasto dell'oggetto, soltanto che ciò avviene a spese della luce raccolta, che decresce in parallelo alla diminuzione della banda passante; diciamo quindi che i filtri a banda più stretta trovano il loro utilizzo ideale in telescopi dal diametro più grande, almeno 20 cm.

Per le osservazioni visuali forse il filtro migliore è l'UHC, che fa passare la finestra centrata intorno ai 500 nm, nella quale l'occhio ha una buona sensibilità, e quella centrata sull'H-alpha, dove tuttavia la sensibilità è molto inferiore. Nel grafico sottostante (fonte Astronomik filters) è mostrato (in rosso) la banda passante di tali tipi di filtri, che, come si può osservare, taglia anche l'emissione di buona parte del sodio, e quindi della illuminazione pubblica. Tale filtro, quindi, permette di poter osservare, entro certi limiti alcuni degli oggetti del cielo profondo anche da località ad alto grado di urbanizzazione ed illuminazione.

Banda passante del filtro UHC. Crediti Astronomik
Banda passante del filtro UHC. Crediti Astronomik


Filtri per l'astrofotografia Deep-Sky

Filtri LRGB
Si tratta di filtri occorrenti per ottenere la sintesi colore dalle immagini monocromatiche con camere CCD BN.
Oltre ad un filtro di Luminanza (L) esistono tre filtri per i tre colori primari dello spettro, rosso, verde e blu: l'unione delle immagini ottenute con tali ultimi tre filtri con software appositi, dà il canale di crominanza, che va unito e "rinforzato" col segnale di Luminanza dato dal filtro L. Tale ultimo filtro è spesso anche un IR- UV cut, ovvero impedisce che l'immagine del visibile sia inquinata dal segnale infrarosso e UV. 


Filtri UHC, OIII ed come sopra, talvolta vengono usati in aggiunta agli LRGB per enfatizzare l'emissione di particolari oggetti. Particolarmente usato è il filtro H-alpha da 12 nanometri di banda passante (vedi sotto il grafico, fonte Astronomik filters), che concilia piuttosto bene l'ampiezza di banda con la ripresa CCD con diametri piccoli o comunque modesti. 

Filtri CLS; Neodymium, et alii
finalizzati ad abbattere l'inquinamento luminoso, in quanto non fanno passare le bande di emissione del sodio e del mercurio dell'illuminazione cittadini, tali filtri possono essere peraltro utilizzati nell'osservazione visuale. 

Filtri per l'osservazione lunare

Per l'osservazione e la fotografia lunare, può essere utile un filtro verde scuro o grigio che abbatte la luminosità eccessiva del nostro satellite. 


Filtri per l'osservazione solare

L'osservazione solare va fatta con la massima attenzione utilizzando soltanto filtri a tutta apertura da anteporre all'obiettivo (nel caso di rifrattori , SC, etc) ovvero all'ingresso del tubo per i Newton: tali filtri impediscono che il calore entri all'interno del tubo e rispondono ai necessari criteri di sicurezza per la vista. 

NON USARE MAI FILTRI CHE SI AVVITANO ALL'OCULARE, il calore eccessivo in vicinanza del piano focale ne potrebbe causare la rottura.

I filtri con miglior rapporto qualità/prezzo sono attualmente quelli consistenti in una sottilissima sfoglia di materiale plastico semialluminato, che fa passare una piccolissima parte della luce solare nella zona del visibile e che non risulta dannosa per gli occhi. Tale materiale è detto "Astrosolar", prodotto dalla ditta tedesca Baader Planetarium e viene normalmente messo in vendita in fogli formato A4 o 100 cm X 50. La gradazione 5.0 è quella per uso visuale, mentre la 3.8 è quella per astrofotografia, che non va usata per osservare visualmente. Questi filtri sono adatti per osservare la fotosfera solare, ovvero la superficie del sole, dove si formano le macchie. Con un tale foglio di polimero ed un semplice cartoncino da adattare al tubo del telescopio si realizza facilmente un ottimo filtro solare per l'osservazione visuale o la fotografia.

L'osservazione del Sole con un Prisma di Herschel

L'osservazione del Sole in luce bianca (fotosfera ) può essere anche effettuata con un prisma speciale, detto prisma di Herschel, un prisma rettangolare di alcuni millimetri di spessore, una delle cui a facce è inclinata di circa 10° rispetto all'altra, in modo da deviare la maggior parte del calore e della luce solare (ca il 95%) verso l'esterno, mentre solo il 5% raggiunge l'oculare o la camera. Tale quantità è tuttavia ancora eccessiva e pericolosa per gli occhi, e va quindi ulteriormente filtrata con filtri appositi, ND, IR cut, etc. E' bene precisare che il prisma va usato esclusivamente con strumenti a lenti (rifrattori) con il solo obiettivo anteriore senza gruppi di lenti posteriori o spianatori, in quanto il calore che entra nello strumento prima di raggiungere il prisma potrebbe causare gravi danni alla struttura degli strumenti compositi e sarebbe, oltre a ciò, scomodo da usare in altri (Newton). Non va quindi mai usato con catadiottrici, il cui specchio primario è un f 2 o 2,5 i al massimo 3, e quindi concentra una quantità notevolissima di luce e calore sullo specchio secondario e sul suo supporto, che rischierebbe seri danni.
Il prisma somiglia ad un deviatore stellare a 90° e si trova in commercio nelle configurazioni da 31,8 mm o da 50,8 (2").

L'osservazione della cromosfera solare

Si sente parlare di filtri Hα per l'osservazione della cromosfera solare, che hanno prezzi elevati e che servono ad osservare la cromosfera solare, ossia l'atmosfera  solare, ca 10.000 Km al di sopra della fotosfera, dove predomina la radiazione dell'idrogeno ionizzato a 6563 Ångström. Questi filtri hanno una banda passante molto più stretta dei filtri Hα per l'osservazione del cielo profondo cui si è accennato prima, quindi è bene ricordare che mai i filtri H-alpha per il cielo profondo possono essere usati per osservare il Sole, dato che hanno una banda passante troppo larga che quindi trasmette una eccessiva luminosità e calore. L'osservazione della cromosfera solare non attrae in genere subito il neofita, che preferisce l'osservazione in luce bianca delle macchie solari, più facile, immediata, e poco costosa. Negli ultimi anni, tuttavia, ha avuto grande diffusione l'osservazione della cromosfera, dominio dell'Idrogeno e del Calcio ionizzato, e sede si alcuni fenomeni appariscenti, quali proturberanze, spicule, filamenti,regioni attive, etc.

L'osservazione cromosferica richiede tuttavia, a differenza di quella in luce bianca, una strumentazione molto più sofisticata e costosa, dato che la finestra di osservazione dell'Idrogeno alfa a 6563 Ångström. nel rosso profondo (l'elemento maggiormente presente in cromosfera) misura circa 1 Ångström (1 milionesimo di mm). Per confronto, i filtri Hα che si usano per il cielo profondo hanno una banda passante mediamente di 120 A, ossia 120 volte più ampia. I filtri per l'osservazione solare in Hα possono esser quindi molto costosi, fino ad un massimo di svariate migliaia di euro. Inoltre, più diminuisce la banda passante, più sono maggiormente contrastati ed osservabili i particolari sul disco, ed aumentano le difficoltà di realizzazione ed il prezzo.

Ultimo aggiornamento del: 09/06/2021 00:09:32

Gli oculari e le lenti di Barlow

Gli oculari sono gli elementi indispensabili per l'osservazione, dal momento che raccolgono l'immagine presa dal telescopio e la mettono a disposizione dell'occhio umano. In base all'oculare si ottiene un ingrandimento, modificabile tramite Barlow

Gli oculari

Un oculare è una lente o un gruppo di lenti che viene posto vicino al piano focale di un telescopio allo scopo di ingrandire l'immagine fornita dall'obiettivo.

Per i telescopi economici, in genere gli oculari sono forniti in dotazione allo strumento (i più diffusi sono quelli da 10 e 25 mm) e sono sufficienti per l'uso iniziale dello strumento stesso. Tuttavia, per poter sfruttare a fondo una buona ottica è necessario che gli oculari siano altrettanto buoni, specie ad ingrandimenti elevati. Oggi vengono prodotti oculari estremamente sofisticati e costosi, che arrivano al prezzo di un telescopio completo di bassa fascia.

Gli schemi ottici degli oculari sono svariati, dai più semplici, a due lenti, a quelli con 8-9 lenti.

Tra i più semplici ricordiamo gli Huygens, i Ramsden, i Kellner, che ebbero diffusione molti anni fa a livello amatoriale, ma che oggi sono stati quasi totalmente sostituiti, anche nell'ambito degli oculari economici, dai più efficienti schemi ortoscopici e ploss. 

L'acquisto di uno schema o un altro, di una qualità o un'altra di oculare dipende essenzialmente dal tipo di osservazione che intendiamo svolgere:  

  • se siamo appassionati di profondo cielo e di vasti campi stellari, o anche della superficie lunare, preferiremo un oculare wide angle, a largo campo piano, di quelli che vanno oggi più di moda tra gli appassionati,
  • se amiamo l'osservazione planetaria, un buon ortoscopico farà al caso nostro.

La misura standard del diametro del barilotto degli oculari è di 1" e 1/4 del sistema di misura inglese, pari 31,8 mm, ma esistono anche oculari da 2" (50,8 mm). La differenza principale tra i due tipi è data dal campo inquadrato, maggiore nel secondo. La focale degli oculari è importante, in quanto ci permette di variare l'ingrandimento ottenibile dal telescopio, la cui misura è data dal rapporto:

Ingrandimento = Foc. tel.  /  Foc. oculare

Un telescopio dalla lunghezza focale di 1000 mm, usato con un oculare da 25 mm darà pertanto 40 ingrandimenti, lo stesso, con un oculare da 5 mm, ne darà 200.

Possiamo allora spingere senza problemi gli ingrandimenti oltre ogni limite per vedere di più? Certamente no, in quanto il massimo ingrandimento possibile è correlato al diametro dell'obiettivo (lente o specchio) del telescopio. In ottica si parla di ingrandimento risolvente ed ingrandimento massimo ottenibile da un sistema telescopio-oculare. 

L'ingrandimento risolvente è pari al raggio (o alla metà del diametro) dell'obiettivo in mm ed è quello al quale si riesce a risolvere i particolari consentiti dal diametro dell'obiettivo; una regola empirica, ma attendibile, dice che l'ingrandimento massimo ottenibile è pari a 20 volte il diametro dell'obiettivo in cm, in pratica quindi tale ingrandimento è quello al quale si riesce a vedere "più ingranditi" ossia meglio, i particolari dell'ingrandimento risolvente: un telescopio da 10 cm potrà quindi dare 200 X. Aumentare l'ingrandimento oltre tale limite e quello dell'obiettivo, vuol dire solo ottenere immagini più grandi, ma anche più confuse e meno nitide. Diffidare quindi dai produttori che affermano che i loro strumenti da 60 mm sono capaci di 300 ingrandimenti!

Un altro fattore importante degli oculari è il campo apparente osservabile, che varia mediamente da 40° a 70°, ma che in alcuni oculari Wide angle dell'ultima generazione può raggiungere anche gli 82° e persino i 100°. Gli oculari a largo campo, cd. Wide Angle ed Ultra Wide Angle sono tuttavia costosi ed in genere adatti a telescopi, rifrattori o riflettori, che hanno un campo spianato e che sono di elevata qualità ottica.

Altrettanto importante è l'estrazione pupillare, ossia la distanza tra la lente esterna, rivolta verso l'occhio, e l'occhio dell'osservatore: tale distanza è importante ai fini della comodità di osservazione. Una elevata estrazione pupillare permetterà, anche ad elevati ingrandimenti, di osservare a lungo senza stancarsi, viceversa una EP ridotta ci costringerà con l'occhio attaccato all'oculare, con il conseguente affaticamento e fastidio

Oculari ottimi sotto tutti i punti di vista sono anche i Pentax e Takahashi, ma il loro prezzo è molto elevato. Si può dire che oggi esistono oculari per tutti gli usi e per tutte le tasche, ma proprio per questo la loro scelta appare problematica al neofita, che finisce per acquistare quelli di minor prezzo, magari di marche poco note.

Il consiglio, invece, per chi non intende spendere cifre eccessive, è di rivolgersi a marche conosciute e fasce di prezzo medie.


Lente di Barlow

Le lenti di Barlow sono dispositivi ottici che svolgono la funzione di moltiplicare l'ingrandimento del sistema telescopio/ oculare per un dato fattore, 2X, 3X, 4X , 5X.
In pratica sono concettualmente simili ai duplicatori o triplicatori di focale fotografici. Queste, di innesto uguale a quello degli oculari, e quindi da 31,8 o da 50,8, vanno poste tra telescopio ed oculare e, nel caso si usi un deviatore stellare a 90°, nel barilotto portaoculari di questo. Ma quand'è che tali accessori sono realmente utili?

  • quando con gli oculari che si possiedono non si riesce a raggiungere l'ingrandimento massimo fornito dal telescopio, ad esempio, con un tele da 100 mm di apertura e 500 mm di focale anche con un oculare da 5 mm non è possibile raggiungere l'ingrandimento massimo di 200 X. In tal caso una Barlow 2X permette di amplificare la focale equivalente portando, con lo stesso oculare, gli ingrandimenti a 200X;
  • quando, con l'oculare o gli oculari che si possiedono non si riesce ad avere una estrazione pupillare soddisfacente, l'uso di una Barlow permette di raggiungere lo scopo. Immaginiamo, nell'esempio fatto in precedenza, di avere lo stesso telescopio 100/500, ma anche un oculare da 2,5 mm, che ci permette di raggiungere i 200 X di ingrandimento massimo ottenibile. Immaginiamo anche che tuttavia tale oculare abbia, come spesso succede con gli oculari economici, una estrazione pupillare ridotta e/o una non perfetta qualità ottica che ci affatica la vista osservando a lungo. In tal caso l'uso dell'oculare da 5 mm con una buona Barlow 2X ci permette di raggiungere ugualmente l'ingrandimento massimo, ma con una estrazione pupillare maggiore ed una maggiore comodità di osservazione. C'è da dire , tuttavia che i moderni progetti ottici permettono di avere oggi oculari, anche a corta focale, con elevata estrazione pupillare ed un buon livello qualitativo e quindi con una massima comodità di osservazione.
  • in caso di riprese fotografiche o CCD, quando è necessario ottenere focali elevate per riprese planetarie o lunari. E' questo, forse, il campo di applicazione in cui le Barlow prevalgono e mostrano meglio le loro qualità, al punto di essere indispensabili.

Tra le proprietà fondamentali di questo tipo di amplificatori di immagine, ricordiamo:

  • La vignettatura, le aberrazioni ai bordi del campo introdotti quando si usano barlows con oculari di lunga focale, sono minimizzati
  • Alte prestazioni di amplificazione di immagini coi CCD
  • Maggiori amplificazioni possibili con una più alta qualità rispetto alle normali Barlows
     

Prismi o specchi deviatori 

Questi utili accessori, detti anche "prismi o deviatori stellari", permettono di osservare con comodità negli strumenti con piano focale posteriore, come i rifrattori, gli Schmidt Cassegrain e/o i Maksutov, ad esempio.
In pratica essi "piegano" il fascio ottico prodotto dall'obiettivo del telescopio verso l'oculare e l'occhio dell'osservatore, grazie ad un prisma o specchio posto a 45° in un alloggiamento che presenta da un lato un barilotto maschio da 31,8 o da 50,8 da inserire nel portaoculari del telescopio, e, dall'altro, un barilotto femmina, dello stesso diametro interno, nel quale va inserito l'oculare. Il loro scopo è quello di permettere un'osservazione comoda anche per oggetti vicino allo zenith con telescopi a fuoco posteriore (Rifrattori, Schmidt Cassegrain, Maksutov Cassegrain, etc): coi Newton tale accessorio, ovviamente, non serve. I deviatori si trovano normalmente in commercio in due tipi principali, da 31,8 mm e fa 50,8. L'uso dell'uno o dell'altro dipende dal fascio ottico sul punto di fuoco e dal tipo di oculari usati, nonchè dal tipo di osservazioni da effettuare. 

Va da sè che è inutile usare deviatori di grande formato, da 50,8 mm con strumenti che danno ingrandimenti medi e quindi piccole dimensioni degli oggetti da osservare in caso di osservazioni planetarie, mentre gli stessi saranno utili nelle osservazioni a largo campo di oggetti estesi. Per le osservazioni planetarie tali accessori si dimostreranno invece utili nelle lunghe focali, quando l'estensione dell'oggetto osservato sul piano focale sia notevole.

Riduttori di focale, spianatori di campo e correttori di coma

  1. I riduttori di focale sono degli aggiuntivi ottici che permettono di ridurre od anche spianare il campo degli strumenti a campo curvo (rifrattori, Schmidt Cassegrain, Maksutov Cassegrain) per uso fotografico. In visuale non sono necessari. I più diffusi sono quelli per Schmidt Cassegrain, indispensabili per ridurre le lunghe focali di questo tipo di telescopi, forniscono un rapporto F/D di 6.3. In pratica, quindi uno SC da 20 cm e 2000 di focale diviene un 1260 mm, di gran lunga più accettabile per foto a lunga posa.
  2. Gli spianatori di campo vengono invece adottati essenzialmente su rifrattori per rendere piano il campo di ripresa anche sui grandi formati fotografici, APS e 24 x 36
  3. I correttori di coma sono accessori ottici per alcuni telescopi Newton, soprattutto in quelli con focali f/5 o inferiori, che presentano deformazioni delle immagini dovuta ad una aberrazione che si chiama, appunto, coma. Questa deformazione si nota quando ci si allontana dal centro del campo visivo e provoca praticamente un allungamento dell'oggetto che si sta osservando. Quindi la stella non si vede puntiforme, ma allungata.

Ultimo aggiornamento del: 09/06/2021 00:14:25

I cercatori

Puntare manualmente un oggetto, soprattutto un oggetto diffuso di profondo cielo, può risultare estremamente difficile se fatto direttamente guardando nell'oculare, magari ad alto ingrandimento. Viene così in soccorso il cercatore.

I cercatori sono dei piccoli cannocchialini, a basso potere di ingrandimento e quindi ampio campo di vista, che svolgono la funzione di trovare ed inquadrare nell'ottica principale del telescopio l'oggetto da osservare.

I tipi principali sono 5x24; 6x30; 8x50, ma ne esistono anche di più potenti (11x80), dove il primo numero individua gli ingrandimenti ed il secondo il diametro del loro obiettivo.
Gli oculari di tali cercatori sono dotati di un reticolo a croce, che pùò essere illuminato nei tipi più costosi, e gli stessi sono inseriti in un supporto dotato di viti a 120°; si tratta quindi, agendo sulle viti, di portare al centro del reticolo l'oggetto da osservare che risulterà poi visibile nell'oculare del telescopio principale. Condizione necessaria per tale risultato è che il cercatore sia stato preventivamente messo in asse con l'ottica principale puntando, di giorno, con questa un oggetto lontano (NON IL SOLE!) e portandolo poi al centro del reticolo del cercatore agendo sulle viti di questo.

Si sono diffusi, nell'ultimo periodo, cercatori "a punto rosso" oppure a "mirino rosso" (telrad) che non hanno ottiche, ma solo un piccolo led o un sistema di cerchi concentrici da utilizzare come mirino proiettato su di un vetrino trattato. La procedura da seguire per la collimazione con l'ottica principale è la stessa degli altri tipi.

Ultimo aggiornamento del: 09/06/2021 00:16:31