Daystar Quark vs Quark Combo

 di Raffaello Braga

PREMESSA

In questo articolo di due anni fa avevo descritto il Daystar Quark, un oculare per l’osservazione del Sole in H-alfa dedicato ai rifrattori a corta focale. I pregi del Quark sono l’immediatezza e la semplicità d’uso e la possibilità di essere impiegato su strumenti diversi, proprio come un oculare qualsiasi, rispettando semplicemente i limiti di diametro e le raccomandazioni specificati dal produttore. 

Il Quark ha avuto un successo commerciale enorme ed è utilizzato da migliaia di astrofili in tutto il mondo sia per la pura e semplice osservazione sia per la fotografia in alta risoluzione, e ciò a dispetto di una produzione qualitativamente altalenante. Accanto ad esemplari ben riusciti che possono vantare una banda passante inferiore a 0.5Å e prestazioni uniformi su tutto il campo, infatti, altri hanno evidenziato una serie di problemi di QC tali da richiederne la sostituzione: campo visivo disomogeneo, con zone di maggiore e minore nitidezza, anelli di Newton impossibili da eliminare, problemi di tuning e altro ancora. Inoltre Daystar non certifica la FWHM del Quark, ciò è riservato solo ai prodotti “di punta” della Casa americana.

Tuttavia il Quark continua ad essere un prodotto ricercato e ha permesso a moltissimi utilizzatori di ottenere immagini in alta risoluzione della cromosfera con un grande livello di dettaglio, come si può vedere navigando sui forum degli imagers solari (http://solarchat.natca.net/).  E’ parere quasi unanime di chi utilizza il Quark che per esprimere tutto il suo potenziale il dispositivo necessiti di aperture superiori ai 100 mm – tipicamente rifrattori nel range 12 – 15 cm, anche semplicemente acromatici – benché per un uso puramente visuale anche un piccolo rifrattore da 70-80 mm sia più che sufficiente.

Dopo il Quark per l’H-alfa, Daystar ha sfornato altre versioni come quella per l’osservazione e l’imaging in Ca-K, quella per i Maksutov Questar e appunto il Combo. Mauro Narduzzi di Skypoint mi ha prestato un esemplare di Combo da confrontare con il Quark già descritto in questo sito e con un telescopio Lunt LS50THa.

DUE OCULARI A CONFRONTO

Che differenze ci sono tra il Quark e il Quark Combo (cui nel seguito mi riferirò semplicemente come “Combo”) ?

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La più importante è l’assenza del moltiplicatore di focale interno, infatti il Combo è stato realizzato per l’impiego con i rifrattori a lunga focale (F/D > 15) e con i catadiottrici tipo Schmidt-Cassegrain e Maksutov-Cassegrain, i quali una volta diaframmati eccentricamente vengono ad avere rapporti focali elevati compatibili con l’etalon. Come ha dimostrato Christian Viladrich in un interessante studio pubblicato sul suo sito web, quando i raggi parassiali arrivano all’etalon con una piccola inclinazione, lo shift della banda passante è molto piccolo e all’occorrenza si può recuperare agendo semplicemente sul tuning. In queste condizioni la Barlow telecentrica – che assicura il parallelismo tra i raggi principali – non è più strettamente necessaria (ma quanto “strettamente” lo vedremo più avanti…).

A differenza del Quark che è destinato a strumenti corti e di basso rapporto focale, il Combo lavora con focali elevate e quindi con immagini primarie più grandi, di conseguenza il diametro del BF è stato incrementato significativamente:

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I due BF a confronto, quello del Combo, a destra, è molto più grande di quello del Quark

 L’eliminazione della Barlow ha dimezzato il peso del dispositivo – da 400 a 200 grammi – ma se si usa il Combo con un telescopio diaframmato eccentricamente occorre inserire tra Combo e telescopio un adattatore di forma tale da tenere conto dell’inclinazione del cono di luce in uscita. L’adattatore deve essere disposto in modo che la vite di serraggio si trovi nella stessa posizione del foro eccentrico. Purtroppo serrando la vite dell’adattatore sul barilotto del Combo succede questo:

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che presumo non sia intenzionale, e ciò a causa della presenza anche sul barilotto del Combo della maledetta scanalatura “di sicurezza”, ormai una vera e propria piaga che affligge la maggior parte degli accessori per astronomia.

Se si desidera – come ho fatto io – inserire il Combo in una Barlow per ottenere da un telescopio corto un F/D maggiore di 15 (meglio attorno a 25 – 30) bisogna tenere conto che il Combo esce dal tubo per una lunghezza di 70 mm e dunque il field stop dell’oculare viene a trovarsi a 70 mm dalla battuta della Barlow, con conseguente variazione dell’amplificazione risultante.

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Oltre al BF anche l’etalon ha un aspetto diverso nel Combo (a destra) rispetto al Quark.

 Ancora, il Combo ha solo il barilotto da 31.8 mm mentre il Quark può essere impiegato direttamente nei portaoculari da 2 pollici. Il sistema di serraggio degli oculari è invece lo stesso in entrambi, come pure il sistema di tuning, per i dettagli del quale rimando al mio precedente articolo o alle specifiche Daystar.

 PROVA SUL CAMPO

Ho confrontato il Quark e il Combo – entrambi nella versione “cromosfera” – usando il mio Takahashi Sky-90, che essendo un f/5.5 ha dovuto essere “allungato” opportunamente. Ho perciò fatto uso dell’Extender-Q 1.6x, che corregge l’aberrazione sferocromatica residua su tutto lo spettro e porta la focale a 800 mm (f/8.9), e a seguire, dopo il diagonale da 2 pollici e subito prima del Combo, una TeleVue Powermate 2.5x ottenendo un sistema a f/22. Il Quark, invece, l’ho usato col rifrattore alla focale nativa moltiplicata per 4.3 dalla telecentrica interna (f/24).

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Prima di illustrare l’esito della prova devo ribadire quanto premesso all’inizio di questo articolo: la qualità dei Quark e dei Combo non è costante su tutta la produzione, pertanto le impressioni che riferirò nel seguito sono relative allo specifico esemplare di Combo esaminato e non hanno la pretesa di avere validità generale. Tuttavia, nonostante questi limiti, sia il Quark sia il Combo godono di una buona reputazione e sono propenso a credere che la maggior parte degli esemplari si possa impiegare con profitto. Per quanto riguarda nello specifico il Quark che ho usato per confronto – di mia proprietà e già descritto in questo sito – è qualitativamente un poco sopra la media, ha un buon contrasto, un campo omogeneo e anelli di Newton poco o nulla percepibili, almeno col mio CCD.

Il confronto parte naturalmente con il tuning che si ottiene applicando una corrente alla camera di termostatazione del filtro. Personalmente uso una batteria portatile con uscita da 5 V e 2.4 A, ma sia il Quark sia il Combo vengono forniti con un alimentatore da rete che ho usato per il Combo. In questa fase – assumendo che non vi siano irregolarità nell’alimentazione – si riscontrano, da esemplare a esemplare, comportamenti anche molto diversi tra loro e che dipendono in parte dalle condizioni climatiche al momento dell’osservazione. Nel mio Quark esiste un tuning ottimale per quasi tutte le condizioni e che corrisponde alla manopola in posizione centrale. 

In una giornata di primavera con temperatura esterna di 23°C il Combo esaminato raggiunge il tuning in circa 10 minuti con la manopola spostata di due scatti verso sinistra rispetto alla posizione centrale. E’ bene precisare che questa non è un’anomalia, ogni esemplare – anche del Quark – ha una propria posizione di tuning che, come detto, può variare in funzione della temperatura esterna, non esiste una posizione “standard”. Il Combo, presumo per la minore inerzia termica, risulta però più sensibile del Quark agli sbalzi di temperatura e può capitare che ogni tanto il led diventi giallo e occorra aspettare qualche minuto perché ritorni verde. In questo tempo, tuttavia, l’immagine non perde né contrasto né dettaglio. Comunque durante le mie osservazioni ho rivestito il Combo con un foglio d’alluminio per limitare le escursioni termiche.

Dal punto di vista della qualità restituita questo esemplare di Combo è risultato nettamente superiore al mio Quark, già di per sé molto buono: non solo a parità d’ingrandimento l’immagine è più brillante, ma si nota per l’alto contrasto che rende decisamente più percepibile la complessa e caotica trama della cromosfera e le intricate volute delle protuberanze più spettacolari. Ho preso due  immagini col mio CCD per dare un’idea della differenza tra i due dispositivi; entrambe risultano dalla somma di 1000 frames, hanno subito esattamente la stessa minima elaborazione con IRIS – giusto un filo di wavelet – e sono state prese a cinque minuti l’una dall’altra. Questo è un dettaglio del disco vicino al bordo col Quark (la macchia corrisponde alla AR 12553)

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e questo lo stesso dettaglio ripreso col Combo

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Per ottenere col mio esemplare di Quark la stessa definizione d’immagine del Combo occorre applicare una maschera di contrasto, e in visuale la differenza è ancora più marcata. Si noti in particolare l’orlo in rilievo indicato dalla freccia: esso è determinato dalle “ali” della curva di trasmissione: nel Combo questo orlo è leggermente meno pronunciato  – la cosa si nota di più all’oculare e meno col CCD – e dunque il dispositivo possiede una banda passante un po’ più stretta e più regolare. Per eliminare del tutto questa caratteristica, come si può vedere nelle migliori immagini CCD della cromosfera, occorre usare la tecnica del double-stacking o un filtro decisamente più costoso del Combo.

Oltre a una migliore qualità d’immagine, l’altra sensibile differenza tra Combo e Quark riguarda l’ampiezza del campo di buona definizione. Qui vince il Quark perché il fatto di possedere una Barlow telecentrica interna esattamente tarata sull’etalon fa sì che l’immagine abbia la stessa definizione su quasi tutto il campo, mentre il Combo presenta una sweet spot di dimensioni più ridotte e che prima del tuning occupa un anello attorno al centro del campo mentre una volta raggiunto il tuning si trova quasi esattamente al centro e pian piano sfuma verso il bordo. Questa inomogeneità è perfettamente normale e secondo me non inficia più di tanto le prestazioni del dispositivo visto che il Combo è destinato soprattutto alla visione e all’imaging di dettaglio della cromosfera con telescopi a lunga focale.

Le specifiche del Combo richiedono, come si diceva all’inizio, telescopi di alto rapporto focale – almeno f/15 – nativo oppure ottenuto diaframmando oppure per mezzo di un telextender, e perciò ho fatto qualche esperimento con le Barlow per vedere le eventuali differenze di resa. Allo scopo ho usato una Baader-Zeiss apocromatica di 65 mm di focale [NB: le focali delle Barlow sono negative], una Baader anastigmatica da 60 mm, una Parks acromatica da 140 mm e due TeleVue Powermate, la 2.5x e la 5x.

Avendo cura di ottenere con tutte queste Barlow un rapporto focale il più possibile simile, il contrasto delle immagini è risultato in tutte abbastanza paragonabile. La differenza più grossa era nel campo di buona definizione, maggiore nelle Powermates telecentriche e minore nelle altre; tra queste il risultato migliore l’ho avuto con la Parks.

Per massimizzare le prestazioni del Combo occorrerebbe perciò una Barlow telecentrica, almeno visualmente, mentre per fare imaging non serve perché il sensore cattura comunque una porzione molto piccola di superficie solare entro la sweet spot. In realtà se si guarda ai risultati pratici si vede che si possono ottenere bellissime immagini della cromosfera accoppiando il Combo a una normale Barlow apocromatica di buona qualità, non bisogna quindi porre troppa enfasi sul rapporto F/D. Inoltre ho provato a usare il Combo a f/11 (900 mm di focale con un rifrattore da 80 mm) osservando con un Plössl da 40 mm e i dettagli si vedevano ugualmente anche se con un contrasto minore e maggiore luce diffusa, col vantaggio però di avere tutto il disco solare comodamente nel campo, ciò che permette un colpo d’occhio sulle zone del disco più interessanti da osservare poi in dettaglio. Come ho già scritto, tuttavia, è mia opinione personale che non sia questa la funzione del Combo, il quale, come il Quark, potendosi impiegare con strumenti di qualunque diametro – usando un ERF frontale al di sopra dei 150 mm – è più versato per l’imaging ad alta risoluzione, mentre negli altri casi un telescopio solare vero e proprio può dare maggiori soddisfazioni.

Per chiudere, il campo di buona definizione dipende criticamente – già nel Quark ma ancor più nel Combo – dall’allineamento di tutto il treno ottico, e il tuning, di fatto, serve soprattutto per compensare le inclinazioni introdotte dai diversi componenti (fuocheggiatore, diagonale, portaoculari, ecc.) i quali possono determinare uno spostamento della banda passante che deve essere recuperato. Non deve perciò stupire che cambiando qualcosa, ad esempio il diagonale, sia poi necessario per ottenere il massimo contrasto spostare la manopola in una posizione differente.

CONCLUSIONI

Dopo l’introduzione sul mercato del Coronado PST e del Lunt 35, che hanno aperto le porte dell’osservazione in H-alfa a tanti astrofili che per motivi di budget ne erano stati fino ad allora esclusi, il Quark e il Quark Combo hanno determinato una nuova rivoluzione che ha reso possibile l’imaging in alta risoluzione della cromosfera a un costo per la prima volta davvero abbordabile unito a una flessibilità di utilizzo che non ha paragoni.

Per quanto riguarda il Combo confesso di non averlo provato con un SC o con un Maksutov, necessitando questi strumenti – a causa del primario molto aperto – di un ERF apposito a piena apertura oppure eccentrico che non ho a disposizione. Rispetto alla versione con la Barlow vedo il Combo maggiormente votato all’uso coi rifrattori di rapporto focale da f/8 o f/9 in su, che col Quark finiscono azzoppati da una focale eccessiva in relazione al diametro: in questi casi è infatti sufficiente una modesta amplificazione per raggiungere il rapporto F/D necessario.

Le istruzioni d’uso del Combo, che vanno lette prima di impiegare il dispositivo, si possono scaricare a questo link.

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