6 o 4 POLLICI A LENTE?

Anno 2022 - luglio e agosto

INTRODUZIONE

Quante interminabili discussioni ci è capitato di leggere sui forum generalisti circa la presunta abissale differenza tra rifrattori da 4 e 6 pollici? Quanti fiumi di parole sono stati scritti, molte volte supportati da calcoli di magnitudine limite, guadagno luminoso, curve MFT, dalle tifoserie da stadio che inquinano con il loro “bla bla” continuo i post di ignari esordienti che pongono domande solo apparentemente banali?
Si crede tendenzialmente che i rifrattori siano strumenti dotati di qualche magica capacità e che investire su di loro i propri soldi offra la certezza di ottenere il massimo dalla nostra passione.
In parte questo è vero, in parte però l’attribuzione di super prestazioni ai telescopi a lenti tende a far pensare che un aumento percentualmente considerevole di diametro possa stravolgere i risultati delle proprie osservazioni.
Per valutare quanto ci sia effettivamente di vero ho condotto un confronto tra due rifrattori di casa Bresser molto diversi per diametro e rapporto focale potendo constatare quanto l’occhio colga passando da uno all’altro.

I risultati del confronto, che sono e restano limitati e personali, hanno valenza puramente visuale poiché in ambito fotografico i parametri da considerare sono differenti e dipendono da fattori aggiuntivi. Nelle fotografie sopra riportate: a sinistra il 102/1000 e a destra il 152/760.

I CONTENDENTI: DUE RIFRATTORI ACROMATICI MODERNI

Il Bresser 152-S e 102/1000, ossia il “tozzo” e lo “smilzo”, sono figli di un progetto simile. Benché differiscano per schema ottico (il primo è un quadrupletto e il secondo un doppietto) sono accomunati dalla stessa metodologia di costruzione, identico focheggiatore e medesima qualità ottica.
La differenza di raccolta luminosa tra i due strumenti è, quantomeno sulla carta, enorme e pari a circa 2,25 volte. In realtà, poiché la sensibilità alla luce dell’occhio umano segue una progressione logaritmica, quanto appare all’oculare, confrontando un 4 pollici e un 6 come quelli della nostra sfida, è molto lontano da quanto si potrebbe immaginare analizzando i crudi numeri matematici e non va oltre il 25-30%

Nell'immagine sopra l'obiettivo frontale del 102/1000 acromatico.
Per comprendere quanto questa affermazione apparentemente azzardata sia aderente al vero siamo costretti a porci, senza preconcetti, sotto il cielo con l’occhio ad entrambi i telescopi.

Nell'immagine sopra il doppietto frontale da 15 cm. di diametro del Bresser 152-S

IL CONFRONTO: LE CONDIZIONI DI OSSERVAZIONE E LO STAR TEST

I contendenti hanno operato sotto un cielo estremamente inquinato come quello della città di Milano che però nella sera del test, forse per grazia ricevuta, sfiorava Bortle 8 (su una media statistica di 8.8-9). Per l’occasione il seeing medio si è mantenuto su livelli molto buoni permettendo di sfruttare le ottiche sino al massimo potere loro consentito prima del degrado della focalizzazione o di eccessiva perdita di luminosità.
Scopo del test, più che provare quanta differenza di risoluzione o magnitudine massima dividesse i due rifrattori, è stato quello di comprendere quanta fosse la reale differenza percepita nell’utilizzo pratico tra i 102 millimetri del Bresser da 4 pollici a f10 e i 152 millimetri del 6 pollici Petzval aperto a f5.
Gli strumenti sono stati installati in parallelo uno all’altro su una montatura Skywatcher EQ8-R pro e dotati di diagonali di pari qualità e potere riflettente oltre che di oculari appartenenti alla medesima linea di produzione (in questo caso i Vixen LV al lantanio) e uno zoom 21-7,2 millimetri.
Per evitare l’estinzione atmosferica, estremamente pronunciata nel cielo di città in pianura, mi sono limitato a oggetti molto alti sull’orizzonte e quasi sempre prossimi allo zenit con la sola eccezione del pianeta Giove che è stato comunque osservato al transito al meridiano.

Sopra: set di oculari usati per il confronto.

Sotto: effetto del filtro fringe killer sul contenimento della cromatica spuria (simulazione).

STELLE DOPPIE E CAMPI STELLARI

Primo banco di prova è stato lo star test classico eseguito a 100 e 200 ingrandimenti su una stella di terza magnitudine e poi sulla fulgida Vega.
Entrambi gli strumenti hanno dimostrato di poter reggere correttamente sia il potere inferiore che quello superiore esibendo immagini geometricamente corrette ma lievemente diverse quanto a resa cromatica e contenimento della luce diffusa.
Lo star test del Bresser 102 ha rivelato una focalizzazione decisamente più pulita all’ingrandimento maggiore nonostante la differenza tra le immagini di intra ed extra focale fosse più pronunciata rispetto a quanto esibito dal 152.
In particolare, il 4 pollici ha evidenziato un residuo cromatico inferiore ma soprattutto una minore quantità di luce diffusa pur con un contenimento migliorabile dell’aberrazione sferica che è risultata  leggermente superiore rispetto al rifrattore più grande.
L’immagine a fuoco di Vega (alpha Lyrae) a duecento ingrandimenti appariva però virtualmente perfetta nel 102 mentre denunciava alone diffuso maggiore nel 152 oltre che una sfrangiatura delle radiazioni rossa e blu che tendono ad abbassare il contrasto nel rifrattore maggiore.
Da segnalare che le osservazioni attraverso il Bresser 152 hanno beneficiato della costante presenza del filtro Fringe Killer da 2 pollici installato a valle del diagonale dielettrico.
Sebbene l’immagine stellare offerta dal rifrattore maggiore fosse bella e ben sfruttabile, il 4 pollici offriva una resa “da manuale” a cui francamente, pur da possessore di blasonati pari diametro apocromatici alla fluorite, non avrei saputo chiedere molto di più.
Va anche indicato che il 102/1000 aveva beneficiato, prima del test, di una accuratissima centratura degli elementi ottici e di una altrettanta certosina regolazione della posizione reciproca di flint e crown ottenuta agendo sulle viti di spinta laterali che gestiscono il corretto posizionamento assiale degli elementi.
L’opera di centraggio ha portato alla scomparsa della asimmetria (facilmente riscontrabile in molti rifrattori acromatici) tra la posizione di fuoco della luce blu e di quella rossa che genera una colorazione asimmetrica degli anelli di diffrazione.
Nella valutazione della posizione di fuoco migliore, ad alto ingrandimento, il più piccolo rifrattore a F10 ha quindi avuto la meglio di un discreto margine.
Affinché non vi siano fraintendimenti e forte di una consolidata esperienza posso affermare che il Bresser 102 della prova esibisce un comportamento ottico superiore alla media dei decantati Vixen 102M, rifrattori “di riferimento” nel campo degli acromatici nel corso degli anni ’80 e ’90 del secolo scorso.

Archiviata la valutazione dello star test sono passato ad esaminare la resa dei due strumenti nell’osservazione di alcuni noti sistemi binari con separazione tra i 2 i 40 secondi d’arco.
In questo test si è evidenziata una doppia natura delle ottiche e i risultati si sono invertiti al variare degli ingrandimenti.
Nell’osservazione della 17 Cygni, della 95 Herculis, di Mizar AB e Alcor, di Izar (epsylon Bootis) della Polare, di Albireo (beta Cygni) e di epsylon Lyre il comportamento dei due rifrattori è stato sempre il medesimo e ha fornito risultati lineari.
Ognuno di questi sistemi, che sono tra loro differenti per luminosità degli astri, colorazione e separazione, incoronava al potere di 200x il 102/1000 che, nonostante un guadagno luminoso inferiore, esibiva immagini stellari da libro stampato con un disco di Airy corposo e due anelli di diffrazione (o uno solo a seconda della magnitudine della stella osservata) quasi immobili e virtualmente privi di aberrazione cromatica e di altri difetti geometrici. Immagini entusiasmanti e tanto belle da trattenere l’occhio dell’osservatore.
Al medesimo ingrandimento (ottenuto con un oculare LV da 5mm. sul 4 pollici e oculare LV da 4mm. sul 6 pollici), il più grande Bresser 152 offriva maggiore luminosità, una migliore percezione del colore dei singoli astri, ma anche maggiore luce diffusa e un contenimento non perfetto delle sfrangiature blu e rosse.
Non che il 6 pollici non mostrasse bene quanto all’oculare ma semplicemente non riusciva a ripetere la pulizia di immagine offerta dal fratello minore.
Quando però il potere di ingrandimento veniva ridotto a valori compresi tra i 76 e i 100x, il vantaggio offerto dal 4 pollici quanto a pulizia estrema veniva del tutto vanificato e scompariva. Inoltre, la maggiore raccolta di luce del 15 cm. prendeva prepotentemente il sopravvento permettendo di vedere più stelle nel medesimo campo, esaltare i dati cromatici stellari e offrire una brillantezza generale che faceva della sua immagine la netta vincitrice.

Il verdetto, considerato quanto esposto, non è così scontato. Il 102/1000 è capace, in virtù di un bilanciamento migliore garantito dai suoi soli due elementi ottici, dal rapporto focale molto permissivo, e da ottiche estremamente performanti di raggiungere il proprio potere separatore limite teorico (pari ad 1,2” ma superabile in alcuni casi accettando una separazione parziale di sistemi molto stretti). Il 152/760 Petzval non riesce invece a raggiungere con la medesima facilità i suoi 0,8” e si ferma a circa 1” o ad 1,2” se non su target con stelle di luminosità identica. Anche in questo caso, però, mostra una certa fatica oltre i 200x mentre il 102/1000 lavora facilmente a 250x senza mostrare alcun tentennamento.
Al tempo stesso devo però riconoscere che, a ingrandimenti dimezzati, l’immagine che offre il 6 pollici appare sicuramente più fulgida, “piena”, bella e brillante e permette di apprezzare maggiormente i sistemi multipli con separazione più permissiva, garantendo inoltre una migliore percezione cromatica.
Per un uso più squisitamente “turistico” il Bresser 152-S risulta vincitore  anche per apprezzabilità dei panorami stellari mentre se il fine è quello di lavorare ad ingrandimenti molto elevati il 102/1000 appare più idoneo.

CIELO PROFONDO DA LIDI INQUINATI

Secondo benchmark è stata la valutazione della resa su soggetti del cielo profondo luminosi e accessibili anche dal disgraziato cielo cittadino.
I risultati qui ottenuti, immaginando solamente di traslare la luminosità del fondo cielo e di portarla a quella di postazioni montane poco inquinate, si possono considerare realistici e riproducibili oltre che lineari.
L’ammasso globulare M13, osservato a 100 ingrandimenti circa in entrambi gli strumenti, mostra una differenza tra i due contendenti molto meno marcata di quanto i dati di raccolta di luce lasciano immaginare.
In entrambi i rifrattori appare infatti una palla nebulosa che però si rivela immediatamente diversa anche se le differenze richiedono un minimo di attenzione nell’osservazione. Mentre infatti nel 4 pollici risulta quasi impossibile cogliere la natura multistellare dell’oggetto, se non percependo una qualche granulosità con visione distolta, nel 152-S l’occhio coglie molte stelline al limite della percezione che indicano la vera natura dell’ammasso. Non è una differenza tale da sbalordire ma è sufficiente per passare dalla definizione “nebulosa senza stelle” (o quasi) data da Messier a quella degli osservatori che lo hanno seguito che, muniti di strumenti più potenti, hanno potuto comprendere che la nebulosità è in realtà un “nugolo di deboli stelline”.

Nel disegno sopra riportato una trasposizione abbastanza realistica di quanto accessibile all'oculare dei due strumenti confrontando la nebulosa anulare della Lyra.

Più marcata la differenza di resa offerta nella visione della nebulosa planetaria M57 della Lyra.
Osservato nel 4 pollici a 76x, l’oggetto appare immediatamente come un anello di fumo in un campo ricco di stelle fini. La morfologia si fa più definita in visione distolta e, pur con una certa diafanità, la nebulosa anello si apprezza con piacere. Quando però si sposta l’occhio all’oculare del rifrattore da 6 pollici, usando il medesimo ingrandimento, si ha la sensazione che nella stanza in penombra qualcuno abbia aperto la porta e tutto appaia più brillante e percepibile. Quanto prima si raggiungeva in visione distolta ora diventa accessibile a quella diretta e tutte le stelle presenti nel campo inquadrato sembra abbiano beneficiato di una “aggiustatina” ai valori di luminosità.
La valutazione della puntiformità stellare a bordo campo premia il 102/1000 con una perfezione che mostra quanto il 152, pur ben corretto, non sia “impeccabile”, ma per il resto la superiorità del rifrattore di diametro maggiore è netta e lo fa preferire senza indugio.

OSSERVAZIONE PLANETARIA: IL GIGANTE GIOVE

Il transito al meridiano del gigante gassoso avveniva, nel periodo del test, intorno alle 04:00 del mattino obbligando levatacce per la sua osservazione.
Gli strumenti, con ingrandimento di 200x, hanno potuto puntarlo in condizioni di seeing decisamente buono con una stabilità ottimale dell’aria.
Il Bresser 152-S, dotato di filtro Fringe killer e di oculare LV 4 mm., ha esibito una immagine molto luminosa con un notevole dettaglio sulle coltri nuvolose. La sottostruttura delle fasce temperate era perfettamente leggibile e molte striature, riccioletti e piccole condensazioni erano visibili alle varie latitudini dalla banda equatoriale fino alle calotte polari.
L’immagine, giallina e molto luminosa, avrebbe beneficiato di qualche ingrandimento in più ma la focalizzazione già a 200 ingrandimenti appariva delicata e non mi sono arrischiato a salire con gli ingrandimenti avendo a disposizione solamente oculari che avrebbero portato i poteri a valori eccessivi.
Le dominanti cromatiche, pur visibili, risultavano limitate e ben controllate con un solo accenno di shift laterale tra un bordo e l’altro del pianeta (effetto comunque veramente lieve e non invasivo).
Al medesimo potere (oculare LV da 5mm.) il Bresser 102/1000 aveva una luminosità ovviamente più attenuata che rendeva più piacevole l’immagine al primo colpo d’occhio. La cromatica risultava assente o comunque di difficile percezione ma anche in questo caso l’immagine appariva avere una leggera dominante gialla. Erano discernibili gli stessi particolari visibili sul rifrattore da 6 pollici, alcuni dei quali più puliti e netti anche se meno luminosi. Nessuno shift cromatico laterale appariva visibile ma ho potuto notare una resa leggermente più “soft” imputabile forse alla modesta aberrazione sferica residua dell’obiettivo.
Anche in questo caso si trattava di “sensazioni” o poco più avendo comunque davanti agli occhi una immagine sostanzialmente priva di difetti significativi.
Ho dovuto alternare molte volte l’osservazione per comprendere in quale strumento preferissi osservare e ho concluso dando una “palma” simbolica al più piccolo 4 pollici. Se infatti è vero che il 152 sembrava avere ancora qualche “allungo” nella disponibilità di ingrandimento dovuto sia alla maggiore luminosità che al maggiore potere separatore, e se è ancor vero che i dettagli che il rifrattore da 6 pollici mostrava sembravano più netti, all’ingrandimento canonico di 200x l’immagine offerta dal 102 F10 appariva più “tranquilla e godibile”.
Sono certo, per esperienza di oltre trent’anni di osservazione planetaria, che se il soggetto fosse stato Saturno non avrei esitato a promuovere il 152-S perché la sua maggiore risoluzione e luce avrebbero offerto un margine significativo nella visione del pianeta inanellato.

IL SUOLO SELENICO

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CONCLUSIONI RAGIONATE E POSSIBILI SCELTE

Il test condotto ha fatto luce su alcuni aspetti fondamentali dell’osservazione astronomica condotta con strumenti simili ma di apertura differente.
In massima summa è indubbio affermare che il diametro, a parità di altri elementi, vinca sempre, almeno nei limiti delle aperture alla portata degli amatori, ossia quelle comprese nei primi 40/50cm.
E’ però indubbio che differenze relativamente limitate in termini assoluti (anche se sostanziali i termini percentuali) nel diametro utile degli obiettivi hanno influenze meno significative di quelle che l’immaginario collettivo ha fatto proprie.
Nel campo dei rifrattori, e questo vale indipendentemente dal fatto che essi siano acromatici o “apocromatici” con correzione ottica di prim’ordine, il salto prestazionale che l’amatore percepisce all’oculare ogni qual volta si aumenta di un pollice il diametro delle lenti è inversamente proporzionale al crescere del medesimo.
Se infatti confrontassimo due rifrattori da 80 e 100 millimetri avremmo immediatamente la sensazione, guardando in quello più grande, di un vantaggio notevole. La granulazione del Sole, la capacità di separare stelle multiple, i dettagli accessibili sul suolo lunare, le caratteristiche superficiali dei pianeti maggiori, appaiono infatti molto diverse (minore è invece la differenza nella osservazione degli oggetti del cielo profondo). Imbarazzante è per me leggere di sedicenti esperti/collezionisti/affaristi che magnificano le doti di piccoli rifrattori vintage (intendendo con “piccoli” di modesto diametro, tipicamente 7 o 8 cm.) quando un banale acromatico da 10 cm. odierno è in grado di surclassare il migliore e più blasonato doppietto da 8 cm. in fluorite mai realizzato.
Superando il limite psicologico e storico dei 4 pollici, il successivo salto  lo si ottiene con un rifrattore da 130 millimetri mentre da questi ad uno da 150mm. il divario appare molto meno evidente. Tra un 15 cm. e un 20 le differenze si assottigliano ancora di più e pur dando ragione al diametro maggiore la crescita dei risultati visuali raggiungibili appare irrisoria a fronte dell’enorme divario di costo e peso che divide un 150 f 8 da un 200 f 8. Io li ho avuti tutti e posso affermarlo con certezza senza affidarmi al “sentito dire o alle leggende metropolitane”
Sono almeno quindici anni che cerco di trasmettere il concetto per cui, quantomeno in ambito visuale, il migliore compromesso sia e resti quello offerto dai 5 pollici o poco più se la nostra scelta vuole ricadere sugli strumenti a rifrazione.
In effetti anche i risultati che il nostro test ha palesato confermano questa logica.
Il Bresser 152-S appare, quantomeno se dovessimo scegliere uno strumento solo, il vincitore del confronto. L’esito, che appariva scontato a inizio articolo, tradisce però una differente logica di approccio rispetto a quella matematica dei numeri puri e crudi. Il vantaggio che il 6 pollici ha acquisito, pur in un testa a testa molte volte di difficile valutazione, non rispecchia le sue teoriche potenzialità (che sono più alte) ma quanto il fruitore effettivamente colga utilizzandolo, soprattutto se messo a confronto con ottiche più piccole.
Nonostante alcune minori capacità, il Bresser 152-S appare uno strumento “all around” migliore e capace di offrire immagini più emozionanti e apparentemente facili.
Questa sua superiorità non è però “schiacciante” come alcuni vorrebbero far credere ma visibile e apprezzabile e va valutata in tal senso.

Il confronto delle altre caratteristiche che separano 4 e 6 pollici ci da la risposta al quesito insito nell’articolo: “In buona sostanza, quale compro?”.
Questa domanda impone considerazioni di contorno alle prestazioni pure che possono, in alcuni casi, modificare il nostro indirizzo.
I due telescopi presentati costano esattamente uno il doppio dell’altro (circa 350 euro il 4 pollici e 700 euro il 6 pollici, solo tubo ottico in entrambi i casi). Allo stesso tempo pesano anche uno il doppio dell’altro (o poco meno). Se il primo fattore, quello economico, ha un impatto tutto sommato relativo in termini assoluti, il secondo potrebbe essere più significativo.
Sebbene entrambi i Bresser possano infatti essere sostenuti da una montatura della classe dei 15 kg (una Vixen Sphynx, una HEQ5, una Ioptron, o Celestron di simile portata) la loro fruibilità non certamente equiparabile.
Dove il 102/1000 apparirà ben stabile il 152-S vibrerà maggiormente e sarà anche più pesante da trasportare, stazionare, gestire.
Al 152-S dovremmo quindi, per correttezza, destinare un sostegno più robusto che non solo pesa di più ma soprattuto ha un costo di acquisto decisamente superiore.
Sapendo e considerando tutto questo siamo ancora certi che l’equazione si possa risolvere analizzando esclusivamente quel fantomatico dato che mette in relazione la capacità di raccolta luminosa? E siamo proprio convinti che le parole sciorinate nei forum siano del tutto corrette e obiettive?

Detto questo, quella tra un 4 e un 6 pollici a rifrazione resta una scelta importante che abbraccia molte considerazioni. Per quanto risulta dal test condotto si può affermare che il 6 pollici sia più performante, luminoso, e consente osservazioni del cielo profondo più proficue e complete. Il divario esiste e sotto un cielo di ottimo livello potrebbe aumentare un poco ma resta il fatto che le differenze sono meno abissali, seppur significative, rispetto a quanto si possa credere. Se i due contendenti fossero stati apocromatici secondo il reale significato del termine il divario sarebbe stato significativo anche in campo planetario e per logica lo sarebbe stato anche se il 150 millimetri avesse avuto, pur acromatico, un rapporto focale da f12 o superiore. In questo caso, però, la scelta eventuale riguarderebbe esclusivamente la possibilità di installarlo in un osservatorio fisso e quindi, de facto, non si porrebbe nemmeno.

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