Natale si avvicina... e con un po' di tempo libero ritorno con qualche approfondimento (questa sera avremmo dovuto uscire per la Luna di Natale... ma ho rinviato a dopo S. Stefano, causa troppo stanchezza).
Ma veniamo al punto. Che senso ha l'analisi presentata 3 messaggi sopra?
Per esempio uno potrebbe chiedere quale sia lo scopo di considerare un fuori asse di ben un millimetro quando nella realtà si realizzerà sicuramente molto meno?
Per rispondere a questa e altre domande simili occorre prima chiarire che il senso della analisi di sensibilità è stabilire quanto sia influenzata la prestazione da un eventuale fattore di disturbo.
Nella fattispecie vogliamo capire quanto è sensibile la qualità dell'immagine (per esempio misurata con lo Strehl) a un ipotetico fuori asse del correttore. Possiamo quindi assumere un fattore di disturbo arbitrario (per esempio un intero millimetro) e valutare di
quanto diminuisce lo Strehl per ogni millimetro di fuori asse.
In questo modo abbiamo un risultato generale, e se poi sappiamo quanto è il reale fuori asse basta fare la proporzione per sapere l'effetto.
Una seconda osservazione che va fatta è che, quando agisce un fattore di disturbo, è sempre possibile regolare qualche cosa per compensare almeno in parte l'effetto dannoso. Per esempio se si procede in auto su una strada investita da un forte vento laterale, si sterza leggermente per compensare. Nessuno va fru strada per mantenere la posizione del volante che sarebbe stata richiesta senza vento.
Allo stesso modo, il confronto va fatto su due sistemi collimati al meglio, non certo fra un sistema collimato e uno scolliamo. Nel nostro caso, quindi, il confronto corretto è fra il correttore centrato e il correttore scontrato, entrambi collimati al LORO meglio (del resto, si tratta solo di collimare dopo aver inserito il correttore).
Una terza osservazione che va fatta è che il correttore introduce già qualche difetto ottico, anche se è centrato. Abbiamo visto che, per esempio, in asse introduce un po' di aberrazione sferica (rispetto al Newton senza correttore) e che questo è il prezzo da pagare per avere uno sweet spot più ampio di quello che ci sarebbe senza. In altre parole il correttore sacrifica il centro del campo (qualche centesimo di Stehl) per allargare il campo corretto. Se poi si volesse ben vedere, il correttore, fatto da lenti, introduce anche aberrazione cromatica. Ma questi effetti (aberrazioni aggiunte dal correttore) ci sono già con il correttore centrato. Il nostro scopo è valutare l'effetto del fuori asse, che significa vedere quanto l'immagine degrada rispetto al correttore centrato, non rispetto a un sistema ideale (altrimenti si attribuisce al fuori asse colpe che non competono a lui).
Sula base di queste considerazioni ecco quindi un approfondimento, nel quale il confronto è fatto fra il sistema centrato e quello scentrato, entrambi collimati.
1) Prendiamo in considerazione il sistema centrato in asse. Il risultato è quello che avevamo già trovato e che riporto di seguito per comodità:
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ImageShack.usNotiamo che il risultato si riferisce alla lunghezza d'onda di 546 nm e, con riferimento a questa, ci dice che l'errore sul fronte d'onda riduce lo Strehl a 0.94 (sarebbe 1 senza correttore). Quindi l'inserimento del correttore causa una perdita di Strehl pari a 0.6 punti, e questo indipendentemente dal fatto che il sistema sia fuori asse, essendo dovuto solo alla natura sferica delle quattro superfici delle lenti. Inoltre si potrebbe speculare che, per altre lunghezze d'onda, il risultato possa essere un po' diverso perché la correzione cromatica non sarà perfetta; ma anche questo dipende dalla natura stessa del correttore e non dal fuori asse.
2) Vediamo ora come si comporta un correttore eccentrico di 1 mm. Per quanto detto prima il confronto ha senso pensando che anche questo sistema sia stato collimato. Con qualche tentativo si scopre che la perfetta collimazione corrisponde a una inclinazione del secondario pari a 45.21° invece dei 45.00° del caso precedente. Ora, questa differenza significa solo che la procedura di collimazione nei due casi ha condotto a una leggera diversa posizione dei due secondari (in alternativa dei due primari). Il telescopio con correttore eccentrico di 1 millimetro produce questo secondo risultato.
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ImageShack.usNotiamo a questo punto che i due sistemi, ciascuno condotto l suo meglio, non sono poi così drammaticamente diversi. Sempre in luce verde, infatti, questo sistema raggiunge lo Strehl di 0.924.
In altre parole si perdono 0.016 punti di Strehl, che vanno valutati tenendo conto che il correttore nudo e crudo comportava già di suo 0.06 punti persi per le sue aberrazioni sferiche. In altre aprile il danno prodotto dal fuori asse vale un quarto del danno che comunque è prodotto dalla natura stessa del sistema di lenti interposto.
In conclusione, lo scadimento della qualità dell'immagine è pari a 0.016 punti di Streh
per ogni millimetro di fuori asse (che è una quantità enorme). Nella ipotesi che il fuori asse sia 0.1 mm, lo scadimento dello Strehl sarebbe 0.0016 punti!!. Al contrario se il fuori asse fosse di 4 mm lo scadimento dello strehl sarebbe ancora del tutto paragonabile a quello causato dal correttore a lenti tal quale.
Un fuori asse di 1 intero millimetro non previene nella sostanza la possibilità di collimare il telescopio.
A questo punto resta da vedere che cosa succede al bordo campo e per altre lunghezze d'onda, ma questo lo rinvio alle prossime puntate.
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