Può sempre essere utili rispolverare questa definizione, che spesso vedo scritta nelle qualità di telescopi artigianali. Cosa vuol dire che un telescopio è diffraction limited?
Diffraction limitedDa Wikipedia, l'enciclopedia libera.
Cita:
Un sistema ottico con la capacità di produrre immagini con risoluzione angolare così buona fino al limite teorico dello strumento viene detto con termine inglese diffraction limited, che significa letteralmente "limitato dalla sola diffrazione". In pratica il limite della sua risoluzione è quello imposto dalla diffrazione e non può pertanto essere ulteriormente perfezionato.[1]
La risoluzione di un sistema di imaging ottico come un microscopio o telescopio o macchina fotografica può essere limitato da molteplici fattori come imperfezioni o male allineamenti nelle lenti. C'è comunque un massimo fondamentale nella risoluzione di ogni sistema ottico che è dovuto alla diffrazione. Per una data apertura numerica (NA, numerical aperture), la risoluzione di microscopia per oggetti piatti sotto illuminazione coerente può essere perfezionata usando la microscopia interferometrica. Usando le immagini parziali prese da un registratore olografico della distribuzione nel campo dell'ottica complessa, l'immagine a larga apertura può essere ricostruita numericamente. [2]
La risoluzione di un dato strumento è proporzionale alla grandezza del suo obiettivo, e inversamente proporzionale alla lunghezza d'onda della luce che viene osservata. Per un telescopio con apertura circolare, la grandezza del più piccolo dettaglio osservabile di un'immagine limitata dalla sola diffrazione è la dimensione del disco di Airy.
In astronomia, un'osservazione si dice diffraction limited quando viene limitata solo dalla potenza ottica dello strumento usato. Comunque, la maggior parte delle osservazioni da terra sono limitate visualmente a causa degli effetti atmosferici. I telescopi ottici sulla Terra lavorano a una risoluzione molto più bassa del limite di diffrazione a causa della distorsione prodotta dal passaggio della luce per diversi chilometri di turbolenta atmosfera. Tradizionalmente, incrementando la dimensione degli specchi primari nei telescopi a terra, era in uso incrementare la capacità dell' assembramento di luce dello strumento. Questo permise ai deboli oggetti extragalattici di essere rappresentati, ma senza migliorarne la risoluzione.[3] Tecniche come la speckle imaging possono essere usate per ottenere immagini limitate dalla sola diffrazione di oggetti luminosi. Alcuni osservatori progrediti hanno recentemente iniziato ad usare la tecnologia dell'ottica adattiva, come risulta nella risoluzione dell'immagine più grande per deboli obiettivi, ma è ancora difficile pervenire al limite di diffrazione usando l'ottica adattiva.
Anche una superlente può essere costruita con l'uso di metamateriali e il limite di diffrazione non è più lungo del limite/vincolo.
I radiotelescopi sono frequentemente limitati dalla sola diffrazione, poiché le lunghezze d'onda che essi usano (da millimetri a metri) sono così lunghe che la distorsione atmosferica diventa trascurabile.
I telescopi spaziali (come lo HST, o diversi telescopi non ottici) lavorano sempre al loro limite di diffrazione, se la loro configurazione è libera da aberrazione ottica.
Veniamo alla nostra materia...le riprese in alta-risoluzione.
Vista la definizione sopra descritta, direi che siamo di fronte a questa situazione: possiamo avere le migliore ottiche del mondo, perfette, ultra-riflettenti, ecc ecc...meccaniche strabilianti...e poi che succede? l'ATMOSFERA incombe su di noi. E meno male dico io. Sennò muoriremo tutti
A parte gli scherzi il dramma è che noi mai e poi mai riusciremmo a sfruttare la perfezione ottica e meccanica di telescopi ultra fantastici ed ovviamente (giustamente) ultra costosi. La cosa strana è che spesso molti imagers questa cosa non l'hanno forse capita. Ed ancor più strana è che non l'hanno capita neanche alcuni produttori...ma si sa loro giustamente fanno il loro mestiere di commercianti e quindi devono pur pubblicizzare i loro lavori.
Nell'alta-risoluzione quindi la nostra vera barriera è proprio quella: il seeing, o comunque, la luce che attraversa chilometri e chilometri di atmosfera creando distorsione. Questa può essere pure minima (allora si dice 10/10) ma c'è sempre ed inequivocabilmente.
Siamo tuttavia fortunati ad avere ottimi programmi di processing che ci permettono, sommando centinaia di ottimi frames, di performare al meglio il limite teorico acquisibile. Ma ricordate: attraverso software di acquisizione, non attraverso ottiche perfette.
E' ovvio che per avere eccellenti immagini occorrno tele quanto meno con buone ottiche...ma non serve (ripeto per l'alta risoluzione) l'ottica perfetta.
Molti di noi lo hanno capito e casualmente noti astroimagers stanno tutti investendo su ottiche di gran diametro commerciali, anche Christopher Go lo ha appena comprato. Ci sarà davvero da stupirsi visto il seeing medio che ha!!!
Pensate davvero che tutti loro (che sono i migliori al mondo) siano poveri senza soldi? oppuresemplicemente che hanno capito che non occorra avere la così publicizzata ottica diffraction-limited?
Questa è la mia esperienza pratica suffragata, in questo caso, da teoria incontroversibile.
Raf
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