Baader Hyperion Barlow 2.25x e Tecnosky 2x

di Raffaello Braga

INTRODUZIONE

Gli importatori e i rivenditori di materiale astronomico propongono parecchi modelli di lenti di Barlow, accessori di cui ci siamo già occupati estesamente in altra sede, anche se non sarà inopportuno richiamare qui alcuni concetti fondamentali.

La lente di Barlow si può considerare sia come un aggiuntivo ottico al telescopio, che ne aumenta la focale equivalente (“equivalente” per distinguerla da quella nativa di progetto) sia come una modifica dell’oculare, e di fatto quasi tutti gli oculari di recente concezione incorporano una lente di Barlow (detta in questo caso lente di Smith) nel loro schema. Oltre ad aumentare la focale del telescopio la Barlow ha un effetto collaterale importante: introduce una curvatura di campo e un coma di segno opposto a quelli della semplice combinazione obiettivo – oculare positivo, e da ciò deriva la pratica di progettare oculari che incorporano una Barlow nello schema ottico ottenendo come risultato un campo il più possibile piano e ben definito fino al bordo. Ancora, rendendo meno convergente il fascio ottico la Barlow migliora sia le prestazioni degli oculari che quelle dei prismi diagonali, soprattutto i più economici, da cui la buona pratica di mettere un correttore negativo davanti ai visori binoculari.

La Barlow tradizionale è formata da un doppietto acromatico con il il flint positivo rivolto verso l’obiettivo e il crown negativo dalla parte dell’oculare (la funzione dei due vetri è perciò inversa rispetto a quella degli obiettivi acromatici) e secondo il tipo di vetro impiegato può fornire prestazioni differenti. Oggi sono disponibili molti vetri a bassa dispersione e alto indice di rifrazione ed è perciò possibile costruire lenti di Barlow con un’ottima correzione intrinseca e una focale ridotta. Il fattore di moltiplicazione dipende comunque ancora dalla focale della Barlow e dalla distanza tra la barlow e il field stop dell’oculare. Di solito nelle Barlow 2x la focale è data dalla distanza tra il doppietto e la battuta dove si ferma l’oculare; se a parità di questa distanza si vuole un’amplificazione maggiore occorre impiegare una Barlow di focale minore, mentre a parità di focale (della Barlow) si deve aumentare la distanza e dunque la lunghezza del tubo, ad esempio tramite una prolunga: è quello si fa abitualmente nell’imaging ad alta risoluzione dove è necessario impiegare alte focali equivalenti.

Tutto ciò è compendiato nella formula

D = F(a-1)

dove D è la distanza menzionata sopra, F è la focale della Barlow (presa col segno positivo) e a il fattore di amplificazione.

Generalmente parlando, vige la regola secondo cui più lunga è la focale della Barlow migliori sono le sue prestazioni complessive. Barlow con lunghezze focali superiori ai 13 – 14 cm (negativi) non necessitano perciò di vetri particolari e vanno bene con tutti i telescopi: ottime Barlow di questo tipo, ad esempio, sono le vecchie Vixen 2x e Orion Deluxe 2x, come pure la Tele Vue 2x, che però è un po’ più corta delle Barlow classiche e per questo motivo già incorpora vetri non comuni. Le Barlow lunghe si prestano bene ad essere usate coi newton molto aperti, a f/4 o f/5, di cui riducono il coma e la curvatura di campo, ma risultano scomode coi diagonali perché non è possibile inserirle fino alla battuta, il tubo si inclina e/o entra nel diagonale fino a toccare il prisma o lo specchio, e se inserite direttamente nel fuocheggiatore possono estrarre il fuoco in una posizione ingestibile e richiedere delle prolunghe.

Da qui la popolarità delle Barlow corte, tanto comode da usare coi diagonali e che oggi costituiscono la quasi totalità di questo genere di accessori. L’utilizzo di corte focali non è però indolore perché se non è accompagnato da un’accurata scelta dei vetri determina aberrazioni indesiderate. Le economiche Barlow corte a doppietto realizzate con vetri flint/crown ordinari, infatti, non funzionano bene coi telescopi aperti, introducono aberrazione sferica e cromatica e anche vignettatura con oculari di media e lunga focale. Questo genere di Barlow può essere impiegato con profitto solo con strumenti che possiedono un rapporto focale equivalente di f/10 o superiore e con oculari di focale inferiore ai 20 mm, una condizione che purtroppo i costruttori o i loro distributori non dichiarano.

Per l’uso con bassi rapporti focali è necessario impiegare vetri speciali ed elementi ottici aggiuntivi, ed è in questo senso che sono state sviluppate le barlow a tripletto cosiddette “apocromatiche”, termine che non deve essere inteso con lo stesso significato che si applica agli obiettivi dei rifrattori. Per realizzare la massima correzione geometrica e cromatica mantenendo una focale ridotta (le Barlow corte hanno lunghezze tipicamente inferiori agli 8 cm) è necessario impiegare più di due lenti: lo schema tipico di queste Barlow è infatti quello di un doppietto cementato P-N e di un menisco positivo con una forte convessità rivolta verso l’oculare, molto spaziati tra loro. Il sistema risulta complessivamente divergente ed equivalente a una Barlow ordinaria di focale maggiore. Se oltre alla correzione dell’aberrazione sferica e cromatica si desidera anche eliminare la fastidiosa vignettatura che si verifica con certi oculari, allora nemmeno tre lenti sono più sufficienti e occorre impiegare uno schema più complesso o una Barlow di lunga focale, ma allora si ricade nei problemi accennati sopra.

Tra le molte Barlow a tripletto presenti sul mercato abbiamo provato la Tecnosky 2x e la Baader Hyperion, che ci sono sembrate particolarmente interessanti.

 

CARATTERISTICHE OTTICO-MECCANICHE

La Barlow Tecnosky ha una lunghezza complessiva di 79 mm (la lunghezza focale è di poco inferiore) e si inserisce nel portaoculari o nel diagonale per 36 mm: questo significa che coi diagonali a specchio da 31.8 mm l’accessorio si può inserire fino alla battuta, mentre coi diagonali a prisma può arrivare a toccare il vetro e va perciò bloccata prima utilizzando un serraggio che non la faccia inclinare. Nella parte inferiore manca fortunatamente la scanalatura cosiddetta “di sicurezza”, oggi di moda sui barilotti di tanti accessori ma ormai obsoleta e anzi di ostacolo a un serraggio perfetto. Le superfici esterne del gruppo ottico appaiono uniformemente rivestite, le lenti hanno i bordi anneriti e l’interno è opacizzato molto bene. L’estremità inferiore può ospitare i filtri da 31.8 mm mentre quella in cui si inseriscono gli oculari è provvista di vite e di anello in ottone per un serraggio sicuro. L’apertura libera della Barlow è di 26 mm. Il corpo della Barlow si può separare in due unità, ma la filettatura di quella che reca le lenti non è utilizzabile come aggiuntivo ottico.

La Barlow Tecnosky inserita nel diagonale Baader Maxbright.

La Barlow Tecnosky inserita nel diagonale Baader Maxbright.

La barlow Baader Hyperion è costituita da tre parti. Una inferiore con il gruppo ottico (provvista di doppia filettatura per poter ospitare i filtri ed essere a sua volta ospitata nei barilotti per gli oculari), una intermedia e una superiore che porta al filetto T2 maschio. La parte intermedia è in sostanza uno spaziatore che serve a collegare la Barlow a quegli oculari che all’interno del barilotto non hanno spazio sufficiente per ospitare il gruppo ottico, che andrebbe altrimenti a urtare le lenti inferiori dell’oculare. Questo componente è ad esempio necessario per collegare la Barlow allo Zoom Mark III. La Barlow è dichiarata apocromatica e plan-anastigmatica e come nella Tecnosky le superfici ottiche sono tutte multitrattate. L’apertura libera è di soli 13 mm, molto simile a quella degli oculari Hyperion di corta focale. In effetti questa Barlow è stata concepita come aggiuntivo ottico per lo Zoom Mark III, di cui porta la focale a variare nell’intervallo 3.5 – 10.5 mm completando così quello nativo. Il barilotto inferiore si inserisce nel portaoculari per 21 mm soltanto, e questa sezione della Barlow è provvista di scanalatura.

La Barlow Hyperion nel diagonale Maxbright. Sul tripletto, tramite i raccordi specifici, è stato inserito un portaoculari da 31.8 mm.

La Baader Hyperion Barlow nel diagonale Maxbright. Sul tripletto, tramite i raccordi specifici, è stato inserito un portaoculari da 31.8 mm identico a quello montato sul diagonale.

 

UTILIZZO

Non ho riscontrato alcun problema nel mettere a fuoco con la Barlow Tecnosky utilizzando i comuni diagonali sia a prisma che a specchio. Coi primi può succedere che il tubo della Barlow vada a toccare il prisma, dipende dall’altezza dell’estremità portaoculari del diagonale. Come avviene con quasi tutte le Barlow corte, la modesta lunghezza di inserzione – e questa è una delle differenze più importanti rispetto alle Barlow di un tempo – determina il fatto che per osservare dopo aver inserito la Barlow nel diagonale si debba far rientrare il fuocheggiatore, cioè il fuoco non viene estratto; ciò è un vantaggio quando si utilizzino strumenti che possiedano un’escursione limitata del tubo fuocheggiatore ma può diventare un problema se la Barlow è impiegata coi diagonali da 2 pollici perché può verificarsi il caso che il tubo del fuocheggiatore, già estratto di poco per compensare la lunghezza ottica del diagonale e del riduttore, non possa rientrare abbastanza. Ovviamente si può utilizzare questo accessorio anche interponendolo tra il diagonale e il tubo fuocheggiatore, ottenendo così un’amplificazione superiore che dipenderà dalla lunghezza ottica del diagonale e che si può calcolare, almeno in prima approssimazione, con la formula di cui sopra. Anche in questo caso la possibilità di mettere a fuoco dipende dalle caratteristiche costruttive del telescopio.

La Barlow Hyperion presenta alcune possibilità in più rispetto a quelle non modulari come la Tecnosky. Il barilotto inferiore col gruppo ottico si può usare come aggiuntivo degli oculari, sfruttando la filettatura per i filtri ed eventualmente l’adattatore intermedio fornito di serie.

La Barlow Hyperion avvitata direttamente a un oculare ortoscopico.

La Barlow Hyperion avvitata direttamente a un oculare ortoscopico.

In quest’ultima configurazione la distanza tra il gruppo ottico e la battuta dell’oculare viene ad essere compresa tra 50 e 65 mm, il valore di amplificazione varierà perciò da un oculare all’altro e sta all’utilizzatore determinarlo di volta in volta. In alternativa l’adattatore T2 permette di usare la Barlow come amplificatore di focale in fotografia collegandolo direttamente ai filetti T2 delle reflex o dei CCD (eventualmente tramite prolunghe per aumentare il tiraggio) oppure come innesto per un portaoculari tradizionale, anche in questo caso con la possibilità di inserire delle prolunghe T2 di differente lunghezza per variare l’amplificazione risultante, facile da calcolare sapendo la lunghezza focale della Barlow (-60 mm) e misurando la distanza tra il gruppo ottico e la battuta dell’oculare.

Ancora, si può usare la Barlow prima del diagonale sfruttando la filettatura esistente sull’estremità anteriore del naso del diagonale oppure la filettatura T2 dei diagonali Baader. Tuttavia in questo modo il fuoco viene estratto parecchio e occorre sfruttare tutta la corsa del fuocheggiatore ed eventualmente aggiungere delle prolunghe. L’amplificazione risultante dipenderà dalla somma di tre lunghezze: la distanza tra la Barlow e il corpo del diagonale, la lunghezza ottica di quest’ultimo e la distanza tra il diagonale e la battuta dell’oculare.

La Barlow Hyperion inserita davanti al diagonale a specchio Maxbright.

La Barlow Hyperion inserita davanti al diagonale a specchio Maxbright.

La Barlow Hyperion come moltiplicatore di focale per camere CCD.

La Barlow Hyperion come moltiplicatore di focale per camere CCD.

PROVA SUL CIELO

Non ho molto da dire da questo punto di vista se non che ho trovato arduo distinguere tra loro le due Barlow testate e altrettanto arduo trovare delle differenze significative con quella che ritengo essere la migliore, o una delle migliori in assoluto, la Orion Deluxe 2x, una Barlow lunga (-140 mm di focale) purtroppo fuori produzione. Innanzitutto ho determinato l’amplificazione risultante usando diversi oculari, riscontrando valori variabili tra 1.7 e 2.5x. Il lettore non deve meravigliarsi del fatto che pur avendo settato le due Barlow per dare la stessa amplificazione (2x) alla prova dei fatti si siano ottenuti risultati diversi, ciò è perfettamente normale e se ne deve tenere conto tutte le volte che si acquista una Barlow per aumentare il proprio parco ingrandimenti.

 

Tra i vari test che ho effettuato, oltre alla solita verifica che le Barlow non introducessero immagini fantasma, aberrazione cromatica assiale e laterale, aberrazione sferica e riflessioni parassite, ho provato a verificare l’effetto sulla correzione delle aberrazioni extrassiali presentate da un oculare di Erfle da 15.5 mm e 70° di campo di produzione giapponese, con un rifrattore a f/7: in questo caso l’inserzione alternativamente delle tre Barlow – le due testate e quella di confronto – trasformava le stelle al bordo del campo da trattini sfuocati, generati dall’astigmatismo e dalla curvatura di campo, a punti quasi perfettamente nitidi, e rendeva la messa a fuoco quasi del tutto uniforme dal centro al bordo: questa combinazione ottica particolare è tanto efficace da costituire infatti la base su cui è stato progettato il celebre oculare di Nagler. Stesso risultato l’ho ottenuto con un WA cinese da 20 mm.

A differenza delle Barlow corte acromatiche, quelle a tripletto sono un po’ meno soggette a vignettare nonostante la focale ridotta: ad esempio con un Tecnosky ED da 25 mm (60° di campo) si notava solo una leggera caduta di luce in un sottilissimo anello proprio a ridosso del field stop. Con un Plossl da 32 mm, invece, la riduzione di campo era più evidente. Se si volesse eliminare o quantomeno ridurre considerevolmente la vignettatura basta aumentare il tiraggio della Barlow usando una prolunga o mettendola davanti al diagonale.

CONCLUSIONI

Oltre ad archiviare definitivamente le riserve del passato sull’utilizzo di questi accessori, l’esame delle Barlow a tripletto sopra descritte (ma non solo di queste) dimostra che ormai la loro qualità si è livellata verso l’alto e si possono impiegare con tranquilità su qualunque telescopio, forse con l’eccezione dei newton molto aperti per i quali le Barlow lunghe costituiscono ancora oggi la scelta migliore. Rispetto alle Barlow a tripletto un passo avanti si può fare solo coi tele-extenders più complessi i quali risolvono del tutto il problema della vignettatura permettendo al contempo l’uso di amplificazioni molto spinte in un tubo ancora gestibile coi diagonali. Si tratta tuttavia di un vantaggio di dubbia utilità che può avere un senso soltanto se si volessero usare oculari tradizionali di focale lunga per ottenere ingrandimenti molto elevati ed estrazioni pupillari comode, ma la diffusione degli oculari di corta focale ad alta EP ha reso un po’ superflui questi accessori, che infatti non hanno conosciuto una grande popolarità. Tra l’altro le Barlow a tripletto come quelle esaminate si possono “tirare” tranquillamente ad amplificazioni ben superiori a 2x.

Concludo aggiungendo che le caratteristiche prestazionali della Barlow Tecnosky e della Baader Hyperion si ritrovano anche nella Celestron 2x della serie X-Cel LX che ho avuto modo di provare estesamente poco dopo la sua commercializzazione ma che non ho più avuto a disposizione durante questa prova.

Si ringrazia Tecnosky srl per aver messo a disposizione la Barlow 2x. La Baader Hyperion (distribuita da Unitronitalia srl) è invece di proprietà dello scrivente.

(Raffaello Braga)

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