Oculari ortoscopici Zeiss Abbe e Unitron

di Raffaello Braga - (pubblicato su Coelum n. 12, settembre 1998 – www.coelum.com)

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PREMESSA

Nel 1880, uno dei soci fondatori della Carl Zeiss Jena, il fisico Ernst Abbe, ideò lo schema ottico di un oculare totalmente corretto per la distorsione, vale a dire “ortoscopico”. Da allora questo progetto, l’oculare ortoscopico di Abbe, viene tradizionalmente considerato uno dei migliori oculari per telescopi, in grado di fornire un campo ben corretto e immagini nitide e incise particolarmente apprezzate dagli osservatori della Luna e dei pianeti. In realtà esistono diversi progetti di oculari ortoscopici, di cui il più diffuso è l’oculare di Plössl, e oggigiorno quasi tutti gli oculari acromatici sono anche ortoscopici in senso lato. Tuttavia è invalsa la consuetudine di definire ortoscopico solo l’Abbe e in questo senso lo intenderemo nel seguito.

CARATTERISTICHE DEGLI OCULARI ORTOSCOPICI

La distorsione è un’aberrazione che si manifesta come un incurvamento degli oggetti osservati in prossimità del bordo del campo dell’oculare e che si può evidenziare inquadrando col telescopio la parete di un edificio o un filo dell’alta tensione: si noterà allora che la forma di questi oggetti presenta una concavità rivolta verso il bordo del campo. A questa aberrazione si da il nome di distorsione lineare a cuscinetto, ed è particolarmente evidente nei binocoli dato che si impiegano per lo più nell’osservazione di panorami terrestri. In campo astronomico, invece, la distorsione più importante è la distorsione angolare di ingrandimento, che consiste nella variazione di dimensione (ingrandimento) degli oggetti inquadrati man mano che si avvicinano al bordo del campo. L’effetto è particolarmente vistoso nell’osservazione dei pianeti e in quella delle stelle doppie, la cui separazione apparente viene modificata. L’utilità di un oculare “ortoscopico”, quindi, è palese e particolarmente sentita quando si vogliono osservare oggetti estesi quali un panorama terrestre, la superficie della Luna e del Sole e gli ammassi stellari, che non occupano solo il centro del campo visivo, dove in genere l’immagine è buona.

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Gli ortoscopici classici sono costituiti da un tripletto di campo che corregge le aberrazioni della lente singola dell’occhio. Il campo apparente è di circa 42°-45°, secondo i progetti e le focali. Le caratteristiche più rilevanti di questi oculari sono l’assoluta correzione sferica e cromatica, un campo sufficientemente piano, astigmatismo e distorsione ben corretti. Queste proprietà dipendono, in parte, anche dal rapporto focale del telescopio. Come regola generale, maggiore è il rapporto focale dello strumento e migliori saranno le prestazioni dell’oculare: un oculare progettato per dare buone prestazioni a f/15, ad esempio, sarà meno soddisfacente se usato con un telescopio a f/9. Di solito gli ortoscopici giapponesi sono progettati per dare un campo ben corretto quando il rapporto focale è attorno a f/12 o f/15. Tuttavia è possibile realizzare ortoscopici che diano prestazioni eccellenti anche con strumenti più aperti ed è quello che ha fatto la tedesca Zeiss con i suoi ortoscopici della serie Abbe, pensati per dare un campo ben corretto dalle aberrazioni quando vengono impiegati con i rifrattori apocromatici APQ della stessa Casa, il cui rapporto focale è f/8. Abbiamo eseguito un test sia sugli ortoscopici giapponesi Polarex-Unitron che sugli Zeiss Abbe, entrambi importati e distribuiti in Italia dalla I.E.I. di Firenze (via F.lli Dandolo 10) (*). Lo schema ottico di entrambe le serie è quello classico di Abbe, ma nel caso degli Zeiss – sui quali ci soffermeremo più in dettaglio – il costruttore ha previsto una serie di migliorie, a cominciare dai vetri al lantanio per mezzo dei quali è stato possibile bilanciare e correggere molto bene l’astigmatismo e la curvatura di campo: di solito correggere una delle due aberrazioni significa incrementare l’altra e i progettisti sono perciò costretti a cercare un compromesso. Per gli Zeiss le focali disponibili sono di 4, 6, 10, 16, 25 e 34 mm e il campo disponibile è per tutti di 45°, eccetto il 34 mm che ha solo 40° di campo. Gli orto giapponesi sono disponibili nelle focali da 4 a 25 mm e anch’essi hanno un diametro del barilotto di 31,8 mm e campo attorno ai 43°. Le focali che abbiamo testato sono quelle di 4, 5, 6, 9 e 12,5 mm. Al momento del test il 7 mm non era ancora disponibile. I risultati sono riassunti nelle tabelle e devono essere valutati alla luce dei telescopi utilizzati.

GLI ZEISS ABBE

La realizzazione degli Zeiss appare molto curata. Il barilotto inferiore ha un diametro esterno di 31,8 mm, è filettato per accogliere i filtri colorati e possiede una scanalatura esterna per la vite fermaoculari del telescopio. L’opacizzazione interna è efficientissima come anche la prova sul cielo ha dimostrato, in particolare portando la Luna a bordo campo per verificare la presenza di riflessioni indesiderate. A partire dalla focale di 16 mm il barilotto superiore possiede un paraluce cilindrico a scivolamento, più utile, a nostro avviso, di quello in gomma in dotazione ai Plössl e ai Super Plössl di marca americana. Dal punto di vista ottico, la correzione delle aberrazioni è risultata elevatissima, soprattutto in relazione al telescopio usato per il test. Molto interessante è stato il confronto degli Zeiss con una serie di Plössl Clavé, confronto dal quale i Clavé sono usciti piuttosto malconci: gli ortoscopici tedeschi si sono dimostrati nettamente superiori nella correzione della distorsione e dell’astigmatismo. Osservando la Luna, ad esempio, l’immagine extrassiale dei Clavé era fortemente distorta mentre quella degli Zeiss si degradava solo vicinissimo al bordo. Al centro del campo la resa delle due serie era invece paragonabile, ma la correzione cromatica degli Zeiss ci è parsa leggermente superiore in quanto i Clavé tendevano (almeno negli esemplari in nostro possesso) a mostrare una tenuissima tinta verdognola, dovuta in parte alle caratteristiche del trattamento antiriflessi. Le differenze più rilevanti le abbiamo riscontrate osservando con le focali più lunghe. Con i Clavé da 20 e 30 mm l’immagine delle Pleiadi a circa 10°-12° dal bordo del campo era inaccettabile a causa soprattutto dell’astigmatismo, mentre negli Zeiss questo si manifestava proprio solo al bordo. L’unica aberrazione non sufficientemente corretta (nelle focali di 10 e 16 mm) era la curvatura di campo, quasi assente, invece, nei Clavè e imputabile all’accoppiamento con un’ottica molto aperta come quella da noi utilizzata. Con uno strumento a f/8 o superiore il campo di questi oculari risulta invece perfettamente piano. L’opacizzazione, come accennato più sopra, si è rivelata perfetta sia negli Zeiss che nei Clavé e inoltre nessuno di essi ha evidenziato immagini fantasma.

GLI UNITRON

Gli ortoscopici Unitron sono nuovamente disponibili dopo anni di disinteresse da parte degli importatori italiani nei confronti degli ortoscopici classici (**). Essi si sono dimostrati in tutto e per tutto degli ottimi oculari, non al livello degli Zeiss ma comunque in grado di rivaleggiare con progetti più recenti e notevolmente più costosi. Nonostante lo strumento di prova fosse un f/9 hanno evidenziato un’ottima correzione delle aberrazioni extrassiali e soprattutto dell’astigmatismo, leggero a f/9 e assente a f/18 con una Barlow Tele Vue 2×, come del resto ci aspettavamo. La distorsione angolare si è rivelata impercettibile (mentre la distorsione lineare era presente in certa misura) e del tutto assenti erano la sferica e la cromatica. La curvatura di campo era modestissima e trascurabile. Eccellente la resa dei colori – anche nell’osservazione diurna – il contrasto e la nitidezza al centro del campo: queste caratteristiche li rendono, a nostro avviso, leggermente superiori ai Plössl commerciali per l’osservazione della Luna, dei pianeti e delle stelle doppie. L’estrazione pupillare è risultata sufficiente o buona in tutti gli esemplari compreso il 4 mm, che non è così scomodo come capita di leggere in certi manuali di astronomia pratica. Eccellente, come negli Zeiss, l’opacizzazione interna. Assenti luce diffusa e immagini fantasma.

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CONCLUSIONI

La prova, in definitiva, ha confermato la validità dello schema ortoscopico di Abbe per l’osservazione ad alta risoluzione. Gli orto giapponesi, in particolare, hanno mostrato una buona qualità complessiva e il loro punto forte è l’elevato rapporto prestazioni/ costo, meritevole di considerazione da parte di chi è alla ricerca di ottimi oculari ad un prezzo abbordabile: 130.000 lire l’uno (IVA inclusa) contro le 180.000 lire circa dei Plössl Meade e Celestron. Gli Abbe Zeiss, invece, si collocano decisamente al top del top dell’accessoristica per telescopi. Il loro costo è molto elevato, superiore persino ai migliori Plössl e Super Plössl commerciali, ma rispetto a questi presentano una correzione superiore e il vantaggio di poter essere utilizzati con soddisfazione anche con telescopi molto aperti. Confrontando le due tabelle, infatti, si nota come le prestazioni degli Zeiss a f/5,3 siano paragonabili (ma ancora superiori per quanto riguarda l’astigmatismo) a quelle degli orto giapponesi usati con uno strumento a f/9. Gli Zeiss “Abbe” fanno parte di una serie limitata, non sono vendibili singolarmente e sono raccolti in un cofanetto al prezzo complessivo (listino 1998) di Lit. 2.880.000, IVA inclusa, fino ad esaurimento scorte. La Zeiss sta considerando di riprenderne la produzione, ma si prevede che il prezzo al pubblico della nuova serie sarà molto superiore rispetto all’attuale. Terminiamo con due considerazioni, la prima relativa ai Clavé: il test ha dimostrato (se mai ce ne fosse bisogno) che restano ottimi oculari, ben corretti vista la severità della prova, ma la loro fama era più giustificata in passato, quando la qualità media degli accessori per telescopi era inferiore a quella attuale. Oggi, grazie alla disponibilità di vetri, progetti e trattamenti avanzati la loro eccezionalità è stata alquanto ridimensionata, e non solo in confronto agli ortoscopici Zeiss. Secondo: l’imperversare dei Plössl ha molto penalizzato, commercialmente, l’ortoscopico di Abbe, al punto che sia in Europa che negli U.S.A. è trattato da pochissimi importatori. Questa situazione dipende, almeno in parte, dal fatto che il Plössl classico viene reclamizzato per il suo campo apparente di 50°-52° contro i 42°-45° dell’Abbe. In realtà questi 8°-10° di campo in più non sono di alcuna utilità perché le aberrazioni extrassiali del Plössl – soprattutto l’astigmatismo – non consentono di sfruttarli se non ad alti rapporti focali e costituiscono quindi un vantaggio solo apparente. Anzi, la resa degli ortoscopici classici, soprattutto in alta risoluzione, ci è parsa leggermente superiore a quella dei più comuni Plössl commerciali.

 (Raffaello Braga)  

NOTE (novembre 2010)

(*) oggi Unitronitalia srl con sede a Roma

Aggiornamento giugno 2013: (**) gli ortoscopici giapponesi sono ora definitivamente fuori produzione e reperibili pertanto solo nel mercato dell’usato.

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