L'Occhio Umano
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Fra molti astrofili, c'è la credenza diffusa secondo la quale è preferibile impiegare bassi ingrandimenti nell'osservazione degli oggetti deepsky. Dopo tutto ingrandire poco un soggetto significa concentrarlo maggiormente in un'area minore, aumentandone così la luminosità specifica. Tuttavia come ha potuto documentare Roger Clark, autore di un celebre best seller dal titolo Visual Astronomy of the Deep Sky (Cambridge, 1990), tale credenza è priva di fondamento. In realtà — e non c'è nulla di meglio dell'esperienza diretta per confermarlo! — gli alti ingrandimenti lavorano meglio sugli oggetti deboli, anche se la motivazione può non essere così immediata.
Diversamente da una camera fotografica o un obbiettivo telescopico, l'occhio umano perde drasticamente risoluzione in condizioni di illuminazione molto bassa. Se in presenza di soggetti brillanti l'occhio è in grado di distinguere due punti distanti anche solo 100 micron (1/10 di mm.), vale a dire circa 1' d'arco, quando la luminosità scende al di sotto di una certa soglia, ad esempio quella del cielo notturno senza luna, il potere risolutivo può abbassarsi sino a 20', un valore pari ai 2/3 del diametro lunare! Ci possiamo facilmente rendere conto di questo fatto aprendo un giornale o un libro stampato con caratteri neri su sfondo bianco: pur essendo in grado di vedere le pagine non riusciamo a leggerle — a meno che, ovviamente, non si tratti di un titolo a caratteri cubitali — nonostante il fatto che al buio la nostra pupilla è maggiormente dilatata e quindi, a logica, dovrebbe permettere una migliore risoluzione. In realtà una maggior dilatazione pupillare, come abbiamo visto nella pagina precedente, si traduce già di per sé in un sensibile aumento dell'aberrazione sferica dell'occhio; se poi a questo su aggiunge la caduta di risoluzione cui abbiamo accennato, ci rendiamo conto che dobbiamo per forza ingrandire il soggetto se vogliamo avere la speranza di cogliere quanti più dettagli possibile. In altri termini, se per osservare tutti i particolari della Luna con una lente da 12 cm, che ha una risoluzione di 1'', è sufficiente ingrandire 60 volte, (il numero di secondi in un primo), per cogliere i fini dettagli di una debole nebulosa o di una galassia, almeno teoricamente e nell'ipotesi di una caduta a 20' di risoluzione, bisognerebbe ingrandire ancora di 20 volte arrivando a 1200x! È ovvio che ingrandimenti del genere sono difficilmente gestibili con aperture limitate o quando s'impiega un telescopio privo di moto orario. Tuttavia questo ci permette di capire perché è importante ingrandire molto il soggetto.
Ma alla fine perché avviene questo?
La spiegazione risiede nel modo in cui l'occhio, nel corso della lunga storia evolutiva, si è adattato alla visione notturna. A differenza di una pellicola fotografica o di una camera CCD che registrano la luce in modo che potremmo definire passivo — più luce equivale a più argento metallico depositato sulla pellicola o a un maggior flusso di elettroni dal chip — nell'occhio le terminazioni nervose della retina colpite dalla luce — in questo caso i bastoncelli — elaborano continuamente le informazioni che ricevono prima di trasferirle al cervello. Quando il livello luminoso è molto basso, ogni cella della retina confronta il segnale che riceve con quello delle celle adiacenti. Se una galassia, oltre a essere molto debole, è anche angolarmente piccola, il suo segnale può non essere trasmesso al cervello, pur venendo regolarmente registrato dalla retina. Questa non è necessariamente una contraddizione, poiché se la stessa galassia, dotata della medesima luminanza superficiale, fosse angolarmente più estesa, sarebbe di fatto visibile. In pratica, quando una cella retinica è in dubbio se è stata effettivamente colpita dalla luce, essa interroga le celle adiacenti: se riceve una risposta positiva il segnale viene elaborato e trasmesso al cervello, in caso contrario viene annullato. Aumentando gli ingrandimenti non si fa altro che "spalmare" l'immagine su più celle; è vero che in questo modo la luminanza specifica del soggetto cala (e anche parecchio poiché segue una legge quadratica), ma il numero totale dei fotoni ricevuti resta lo stesso. Gli esperimenti mostrano che la maggior parte delle persone è in grado di rilevare un flusso di soli 50-100 fotoni al secondo; non ha importanza che questi siano ripartiti in una regione più ampia della retina: l'elaborazione compiuta da questa (image processing) è comunque in grado di ricostruire l'immagine, almeno entro certi limiti. Non abbiate quindi timore a forzare gli ingrandimenti nelle serate con ottimo seeing.
Tutto ciò serve a chiarire, seppur indirettamente, anche un altro equivoco in cui spesso incappano i neofiti, e cioè che un telescopio a basso rapporto focale (F/10 o F/15) dia immagini più incise e contrastate di uno a rapporto forzato (ad es. F/4). Anche questa affermazione non è corretta, almeno in senso generale. Il fatto è che è molto più facile costruire, entro i limiti teorici di diffrazione, specchi a basso rapporto focale che non a rapporto forzato, per cui i primi possono essere indubbiamente migliori dei secondi a parità di costo. Inoltre, con uno specchio poco aperto è più facile mantenere bassa l'ostruzione centrale del secondario, in quanto il cono di luce emergente dall'obbiettivo è più stretto — e sappiamo bene che la presenza dell'ostruzione incide sempre negativamente sulla qualità dell'immagine, non tanto per la caduta di luce quanto per quella di contrasto. Ma soprattutto, quando si usa un telescopio aperto, ad esempio, a F/15 col consueto set di oculari commerciali, automaticamente si impiegano maggiori ingrandimenti e questo, per quanto spiegato sopra, si traduce in una resa visiva migliore.
Ma a parità di apertura, ostruzione, qualità ottica, ingrandimenti e condizioni di visibilità, la resa ottica di un telescopio è indipendente dal suo rapporto focale.

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