Aberrazione Cromatica
ABERRAZIONE CROMATICA (Dispersione)

E' la piu' semplice da riconoscere delle aberrazioni ottiche. Gli oggetti luminosi presentano aloni colorati piu' o meno diffusi. I colori piu' probabili da osservare sono il rosso (magenta) e il blu, l'uno intra e l'altro extrafocale.
Il problema nasce dall'impossibilita' per una lente di mettere a fuoco tutte le lunghezze d'onda (e quindi i colori) nello stesso piano focale per via della dispersione che la luce subisce attraversando materiali di densita' ottica diversa. In pratica quando fate il fuoco con un rifrattore acromatico state facendo il fuoco nel verde sacrificando il rosso e il blu che finiscono sfuocati. Da questo gli aloni o i bordini colorati (magenta di solito, il risultato del rosso piu' il blu).

I tre piani focali A, B e C sono i tre piani in cui vanno a fuoco i tre colori principali. Per la natura stessa del vetro BK7 e BaK4 questi tre piani non sono coincidenti. Il sistema ottico viene di solito tarato per focalizzare al meglio la luce verde, colore a cui l'occhio umano e' piu' sensibile. Portando a fuoco il verde (piano B) si ottiene la sfocatura degli altri due piani e il conseguente alone soffuso (sfocato appunto) colorato.

Il cromatismo e' un difetto intrinseco dei sitemi ottici a lenti dal momento che nei sistemi a specchio la luce non attraversa alcun materiale. Un obbiettivo composto da una sola lente manifesta un cromatismo residuo impressionante, potete provare voi stessi a verificare l'abbondanza di falsi colori di una normale lente di ingrandimento. Si puo' ovviare a questo inconveniente mantenendo le facce della lente il piu' parallele possibili (vedi la sezione di fisica ottica) ma questo significa allungare la focale a dismisura. I primi strumenti basati su una singola lente avevano focali di centinaia di metri e questo impediva la costruzione di un tubo ottico. La lente era spesso fissata in cima ad un palo e orientata verso l'osservatore con una corda. Immaginate la comodita' dell'osservazione e la sua qualita' vero?
Un passo avanti fu compiuto con l'introduzione del doppietto ovvero di un sistema ottico composto da due lenti e non piu' una sola. Le due lenti hanno forme diverse e sono composte da materiali diversi (Flint e Crown). L'accoppiamento di questi vetri permette di ridurre drasticamente la lunghezza focale richiesta per avere una buona coincidenza dei piani focali dei diversi colori. L'uso di vetri ED o a bassa dispersione diminuisce ancora ulteriormente il cromatismo residuo (telescopi semi-apocromatici), l'uso di tripletti speciali (spessissimo spaziati in olio) o di doppietti alla fluorite permette infine di ridurre il cromatismo residuo sotto la soglia di percettibilita' oculare (telescopi apocromatici).
La presenza di cromatismo nel sistema ottico disturba oltre che per ragioni estetiche soprattutto perche' dobbiamo considerare che non tutta la luce proveniente dall'oggetto osservato viene focalizzata sullo stesso piano. La parte di luce non focalizzata contribuisce a diminuire il contrasto e la nitidezza delle immagini ad alta risoluzione. Devo comunque segnalare che difficilmente il cromatismo residuo e' il principale responsabile di una eventuale scarsa resa ottica. E' sicuramente il principale responsabile di una immagine sgradevole (Giove in technicolor non e' bello per niente) ma ho osservato in telescopi acromatici (Vixen 120NA) in cui la resa ottica era comunque estremamente soddisfacente nonostante il violetto un po' dappertutto.
Non ci sono soluzioni al problema del cromatismo se non l'acquisto di un telescopio apocromatico. Esistono ad onor del vero degli oggetti non esattamente economici, uno di questi si chiama chromacorr e si presenta come un correttore di cromatismo e aberrazione sferica. Il costo di questo oggetto e' elevato e non so se vale la pena tentare di rimediare un ottica disastrata o preferire l'acquisto di un telescopio fatto come si deve. Si puo' introdurre un filtro giallo W12 ottenendo una ragionevole attenuazione del cromatismo almeno nella parte blu ma si tratta di una soluzione che lascia un po' il tempo che trova, il colore cala ma la risoluzione del sistema non migliora.
Esiste un'altra aberrazione che comporta la comparsa di colori spuri, si tratta dello SFEROCROMATISMO ma ne parleremo alla fine dato che si tratta di una aberrazione risultante dal tentativo di correggerne un' altra e non di qualcosa intrinseco al sistema ottico.