Propongo la traduzione di parte del bel articolo di Gábor Tóth che spiega in maniera chiara e dettagliata la differenza tra varie maschere che aiutano nella messa a fuoco.
Riguarda la messa a fuoco
Chiunque ha effettuato delle fotografie astronomica sa bene quanto sia importante e delicata la messa a fuoco. L’immagine di un oggetto proiettata dal telescopio diventa chiara e precisa solo ad una determinata distanza e questa dipende dalla lunghezza focale e dalla distanza dell’oggetto stesso. Nella fotografia tradizionale ci sono diversi strumenti che aiutano in questo compito ma per l’astrofotografia non sono efficienti in quanto c’è pochissima luce che arriva dal soggetto.
Comunque la caratteristica delle stelle di essere sorgenti di luci puntiformi è un vantaggio che può essere utilizzata per una perfetta messa a fuoco ed avere immagini perfettamente nitide.
In particolare si può sfruttare il fenomeno della diffrazione che può trasforma la luce di una stella in uno strumento di messa a fuoco. La diffrazione avviene quando la luce attraversa fenditure sottili alterando la direzione della luce. Il valore di questa deviazione è sensibile se la lunghezza d’onda della luce è confrontabile con quella dell’ostacolo incontrato causando figure a croce proprio come avviene per le stelle viste da un telescopio di tipo newtoniano. Quindi mettere una maschera tagliata opportunamente di fronte al telescopio può da luogo a una figura di diffrazione che può indicare l’accuratezza della messa a fuoco.
Prima di parlare delle varie maschere è necessario individuare la precisione necessaria nel posizionare il sensore. Questa precisione si può calcolare in forma semplificata tramite la formula:
T=F*P
dove T è la tolleranza o in altri termini l’errore massimo consentito, F il rapporto focale del telescopio e P la dimensione dei pixel del sensore di ripresa. Da questa formula si comprende subito che con telescopi veloci come gli f/4 e un sensore di 4,7 micormetri si ha una tolleranza di soli 18,8 micrometri. E’ un valore piuttosto piccolo che evidenza l’importanza di uno strumento che aiuti nella messa a fuoco.
Le figure di diffrazione sono prese utilizzando l’ottimo calcolatore di Niels Noordhoek’s Maskulator. Per ogni maschera sono state calcolate tre figure di diffrazione: una con la messa a fuoco corretta, una con un errore di 12 micrometri e una con 36 micrometri usando come telescopi di riferimento un 10” f/4.
La maschera più usata in astrofotografia è sicuramente quella ideata da Pavel Bahtinov. Ci sono tre serie di fenditure inclinate in tre direzioni diverse in modo che una serie sia parallela alla bisettrice delle altre due. Il grande vantaggio di questo strumento è che non solo indica l’errore di messa a fuoco ma anche la sua direzione. Tre punte possono essere osservate nella figura di diffrazione, in caso di messa a fuoco perfetta si intersecano tutte in un singolo punto, quando l’errore cresce la punta centrale si sposta lateralmente come si vede nelle immagini seguenti. Diversi software sono di ausilio a capire se la figura sia vicino al fuoco, cito il quasi gratuito Astro Photography Tool e il gratuito Bathinov Grabber anche se quest’ultimo non è facile da far funzionare. Per generare la maschera in formato svg si può usare il seguente sito: http://astrojargon.net/MaskGen.aspx.
 Fuoco perfetto |
 12 micrometri di errore |
 36 micrometri di errore |
Questa maschera è molto comune tra gli astrofili non sfrutta il fenomeno della diffrazione, ma crea tre coni di luce che si congiungono solo nel piano focale. Per verificare la messa a fuoco la stella deve essere puntiforme e non avere punte, attenzione a non confondersi con le punte prodotte dalla diffrazione. Questa maschera è poco efficiente per telescopi veloci dove l’errore è poco percettibile.
 Fuoco perfetto |
 12 micrometri di errore |
 36 micrometri di errore |
La maschera di Carey è meno nota, ma sta riscontrando un certo successo tra gli astrofotografi in quanto permette una elevata precisione. La figura di diffrazione sono due punte a forma di X. Nel caso di fuoco perfetto si vede solo una X, nel caso di errore ci sono due X e lontano dal centro questa seconda punta è evidente anche per piccoli errori.
 Fuoco perfetto |
 12 micrometri di errore |
 36 micrometri di errore |
Quest’ultima è una maschera meno nota e non conosco neanche l’autore, la cito solo per mostrare che è possibile fare molte figure di diffrazione. La maschera perpendicolare non è facilissima da analizzare e servirebbe un qualche software per capire se si è perfettamente a fuoco.
 Fuoco perfetto |
 12 micrometri di errore |
 36 micrometri di errore |
Conclusione
L’opinione dell’autore, Gábor Tóth, è che la maschera di Bathinov è la più facile da usare per gli astrofili e questa da una buona indicazione anche nel caso di piccoli errori.
Dal mio punti di vista la maschera è ottima, ma senza un software per la verifica della posizione delle punte non è facilissimo da usare con telescopi veloci come gli f/4. Sono molto interessato alla maschera di Carey che sembra promettente e utile e spero di poterla provare prossimamente anche se adesso sto iniziando i progetto del focheggiatore motorizzato che non può essere accoppiato ad una maschera se non con sistemi meccanici complessi.
