Quaderni di birdwatching Anno I - n° 2 - ottobre 1999


Parliamo di ...
Binocolo: istruzioni per l'acquisto
di Roberto Garavaglia

        Di tutte le possibili attività del tempo libero, il birdwatching è tra quelle che comportano i costi più bassi. Infatti non richiede attrezzature sportive, né abbigliamento speciale o accessori tecnologici e gadgets. Tranne uno: il binocolo. È del tutto impensabile praticare il birdwatching senza un binocolo! L’acquisto del binocolo è il primo vagito del neonato birdwatcher. Al primo binocolo, di solito un modello economico (molto economico, se la mia esperienza personale fa testo), fanno poi seguito acquisti più importanti, che culminano infine nel binocolo "per la vita".

        È ovvio che, conto in banca permettendo, tutti desidereremmo il migliore strumento ottico in assoluto (ammesso che ne esista uno che possa definirsi tale), ma quasi sempre dobbiamo accontentarci di quanto di meglio le nostre finanze ci permettono. Per cui siamo obbligati a compiere una scelta tra i mille modelli disponibili.

         Già.... ma sulla base di quali criteri? Non è certo possibile metterli alla prova tutti quanti prima di fare la fatidica spesa. E così ci troviamo a scartabellare dati tecnici e a combattere con una serie di caratteristiche ottiche il più delle volte astruse, che poco ci illuminano su ciò che stiamo per acquistare.

        È proprio questo lo scopo di questo articolo: cercare di rendere chiari i dati tecnici dei binocoli, cosa significano le varie caratteristiche, cosa considerare nella scelta di un buon binocolo.

        E siccome le caratteristiche ottiche sono le prime verso cui di solito si rivolge l’attenzione, cominciamo proprio da lì.


CARATTERISTICHE OTTICHE
Apertura

        È la seconda delle due cifre che di solito compongono la sigla di un binocolo; la seconda ma di gran lunga la più importante. Indica il diametro utile dell’obiettivo, cioè la lente frontale. Così un 8x30 ha una lente di diametro 30 mm, un 8x42 una lente di 42 mm e così via. Il valore dell’apertura, da solo, può determinare gran parte delle prestazioni del binocolo e per più di un motivo.

         Per prima cosa, le leggi della fisica ci dicono che il potere risolutivo di un’ottica è proporzionale alla sua apertura e questo vale per i telescopi astronomici quanto per i binocoli. Per cui, maggiore è il diametro dell’obiettivo, maggiore è la quantità di dettagli che è in grado di farci distinguere. Detto in altre parole, più è piccolo l’obiettivo e più distanti devono essere due punti dell’oggetto osservato per essere rappresentati come punti separati nell’immagine che viene generata.

         Questo in teoria, perché una cosa è il potere risolutivo teorico, altra cosa è la risoluzione effettiva, che è influenzata da decine di altri fattori che concorrono al sistema ottico completo. Ma in linea di principio la regola resta sempre valida: a parità di tutti gli altri aspetti costruttivi, maggiore è l’apertura migliore è la risoluzione, indipendentemente dal fattore di ingrandimento.

         Il secondo punto è che maggiore è diametro di un obiettivo, maggiore è la quantità di luce che è in grado di "catturare". Questo si traduce in un’immagine più luminosa e brillante, nella quale possiamo distinguere dettagli anche nelle zone di ombra o in condizioni di luce scarsa. Inoltre, per una questione di fisiologia del nostro occhio, si percepiscono meglio anche i colori, per cui possiamo "penetrare" meglio le ombre.

        Riassumendo, dunque, una maggiore apertura si traduce in più luce e più dettagli: quando si tratta di binocoli, più grande equivale sempre a migliore. Nell’uso normale, comunque, con la luce del giorno e fino a distanze di 15-20 metri, obiettivi da 30 o 35 mm (sempre che si tratti di buoni binocoli) vi faranno vedere tutto quello che c’è da vedere. Il vantaggio delle ottiche da 50 mm si manifesta in condizioni estreme, con luce debole o grandi distanze di osservazione. Quando si va oltre i 30 metri, specialmente con uccelli delle dimensioni di un passero, lenti più grandi vi permetteranno di vedere dettagli che, semplicemente, non sono presenti nell’immagine generata da obbiettivi di piccolo diametro. Agli ingrandimenti usati per il birdwatching (7-10x, vedi qui avanti), con binocoli tenuti in mano, non c’è alcun senso nell’andare oltre i 50 mm di apertura, anche perché peso e ingombro crescono in maniera eccessiva.


Fattore di ingrandimento

        È il primo dei due fatidici numeretti: indica di quante volte viene ingrandito (cioè appare più vicino a noi) un oggetto osservato con quel binocolo rispetto alla osservazione ad occhio nudo. Così un 8x30 ingrandirà 8 volte, mentre un 10x40 ci darà 10 ingrandimenti.

         Nella pratica del birdwatching si usano ingrandimenti da 7x a 10x come massimo, oltre i quali il binocolo diventa troppo grosso, pesante e difficile da tenere fermo: con l’immagine che tremola non si ha una buona visione e ci si stanca ben presto la vista. L’ingrandimento espresso in questo modo è un ingrandimento lineare, cioè si applica alle dimensioni lineari di un oggetto. Per essere più chiari, se guardo un francobollo quadrato con un 10x vedrò i suoi lati ingranditi di dieci volte, perciò la sua area diventa 100 volte maggiore (10x10).

        Si potrebbe essere portati a pensare che un 10x ci permette di "vedere più grande" e che quindi meglio sia di un 8x, per il semplice fatto che ingrandisce maggiormente. Attenzione, questo è un errore: non è affatto detto che con un maggiore ingrandimento si possano osservare dettagli più fini: come ho già detto, la risoluzione è dettata in pari misura dalla qualità ottica di tutto lo strumento e dalla sua apertura, e non dal fattore di ingrandimento. In altre parole, non serve a niente ingrandire di più un’immagine se questa non contiene dettagli da mostrarci.


Prismi

        Un binocolo composto di sole lenti ci darebbe un’immagine capovolta e con i lati invertiti. Per raddrizzare l’immagine, nello schema di tutti i binocoli sono compresi dei prismi, il cui scopo è appunto quello di "rigirare" l’immagine. Vengono usati fondamentalmente due tipi di prismi: i prismi di Porro e i prismi a tetto. I primi, che devono il loro nome a Ignazio Porro, Italiano di Pinerolo, che li ha inventati nel secolo scorso, sono i più classici: i binocoli basati su di essi hanno la ben nota forma allargata, con gli obiettivi più distanti degli oculari. Proprio per questo, l’immagine che forniscono è più plastica, con un più profondo effetto tridimensionale, che alcuni preferiscono.

         Nei binocoli con prismi a tetto gli oculari sono allineati con gli obiettivi, la forma è più stretta e compatta e il peso inferiore. Questo è il motivo principale che li fa apprezzare. I binocoli con prismi a tetto sono in genere anche quelli dal prezzo più alto, per il complesso schema ottico e per le precisissime tolleranze richieste, e rappresentano quasi sempre il top della gamma.

         A parità di tutti gli altri elementi, i prismi di Porro danno una maggiore percezione della profondità e una maggiore trasmissione di luce. A causa della loro complessità ottica, i prismi a tetto possono competere ai vertici solo quando sono davvero di alta qualità, e dotati di trattamento a correzione di fase (vedi più avanti).


Trattamento a correzione di fase

        I prismi a tetto tradizionali introducono inevitabilmente una aberrazione ottica (causata dalla riflessione fuori fase delle onde luminose, ma che non stiamo qui ad approfondire), che degrada la risoluzione dell’immagine. Questa viene corretta da uno speciale rivestimento della superficie dei prismi, detto a correzione di fase, che permette di ottenere la massima risoluzione e il miglior contrasto. Viene adottato solo dai migliori strumenti; i binocoli di alta qualità con prismi a tetto e correzione di fase stanno alla pari con i migliori binocoli a prismi di Porro, mentre quelli senza rivestimento a correzione di fase saranno sempre un gradino più in basso.


Trattamento antiriflesso

         Una frazione della luce che colpisce la superficie di ogni lente viene riflessa all’indietro e viene persa ai fini della formazione dell’immagine. La luce riflessa può rimbalzare più volte avanti e indietro tra le lenti e si trasforma in luce diffusa, il cui effetto è di spegnere i colori e i dettagli dell’immagine. Il trattamento antiriflesso consiste nell’applicazione di un sottilissimo strato di materiale trasparente di caratteristiche ottiche tali da limitare la riflessione della luce. Tutti i buoni binocoli hanno questo trattamento, ma fate attenzione alle sigle. Infatti vi sono binocoli:

  • coated, nei quali un solo strato antiriflesso è applicato su alcune delle superfici,
  • fully coated con un singolo strato su tutte le lenti,
  • multicoated dove il trattamento antiriflesso è composto da più strati sovrapposti
  • fully multicoated che hanno trattamento multistrato su tutte le superfici.

        Il trattamento multistrato è il più efficace nel migliorare il contrasto. Un binocolo medio, con 14 superfici aria/vetro non trattate, può arrivare a perdere per riflessione quasi il 50% della luce che vi entra; in un "fully coated" la perdita di trasmissione della luce si riduce a circa il 17%, mentre in uno "fully multicoated" non supera il 5%.


Aberrazioni ottiche

        Sono molte e svariate; hanno nomi come: curvatura di campo, aberrazione cromatica, aberrazione sferica, coma, distorsioni ai bordi dell’immagine. E tutte quante, seppure in maniere sottilmente diverse, fanno la loro parte per degradare l’immagine. Nessuna è semplice da misurare e nessun costruttore le dichiara, ma la loro correzione è determinante ai fini della qualità del binocolo. Tutto dipende dalla accuratezza della progettazione del sistema, dalla precisione della costruzione e dalla qualità dei vetri utilizzati, in una parola, la qualità generale del binocolo. Tutti fattori che non siamo in grado di valutare prima dell’acquisto; la regola è che i binocoli più costosi sono anche (si spera) i meglio realizzati.

        In particolare, l’aberrazione cromatica (il fenomeno per cui i diversi colori dello spettro vengono focalizzati su piani leggermente diversi, generando così un immagine sfuocata) può venire corretta con l’uso di lenti acromatiche (che correggono il difetto per i colori rosso e giallo) o apocromatiche, che producono un’immagine nella quale tutti i colori primari sono perfettamente e fuoco. Queste ultime richiedono una progettazione ottica complessa e materiali sofisticati, come i vetri ED o la Fluorite. Pochissimi sono i costruttori che le adottano. Per correggere l’aberrazione sferica sono necessarie lenti asferiche, con una specialissima curvatura delle superfici. Uno dei rarissimi binocoli che le impiega, un compatto con apertura di soli 23 mm, supera a mani basse molti dei suoi concorrenti dotati di apertura ben maggiore.


Pupilla d’uscita

        Se si guarda il binocolo tenendolo distante dagli occhi, attraverso gli oculari si vedono due aree circolari illuminate: il loro diametro è detto pupilla di uscita. Il diametro della pupilla di uscita è, in sostanza, il diametro dell’immagine formata dal sistema ottico. La si può calcolare facilmente dividendo l’apertura (diametro delle lenti frontali) per l’ingrandimento. In un 8x30, quindi, il valore della pupilla di uscita è di 3,75 mm, in un 8x42 è di 5,25 mm, in un 10x42 di 4,2 mm e così via. Perché il nostro occhio possa raccogliere tutta la luce che il binocolo è in grado di trasmettere, la pupilla di uscita dovrebbe essere larga almeno quanto la pupilla del nostro occhio, e non di meno. In piena luce, la pupilla dell’occhio umano ha un diametro attorno ai 2 mm, e si dilata fino a 7 mm quando la luce diminuisce. Per cui, nel primo caso anche un piccolo 8x24 ha una pupilla di uscita adeguata, mentre con illuminazione debole, la condizione è soddisfatta solo da un 8x50.

         In ogni caso, la pupilla di uscita non è un valido parametro per valutare la luminosità di un binocolo: infatti è un valore puramente matematico, che è uguale per tutti i binocoli con pari ingrandimento e apertura, indipendentemente dalla loro qualità ottica. La luminosità effettiva dipende da una quantità di altri parametri (trattamenti antiriflesso, grado di correzioni delle aberrazioni, qualità dei vetri, ecc.) molti dei quali non sono quantificabili, e nessun semplice valore geometrico può darcene una valida indicazione.


Valore crepuscolare

        Anche il valore crepuscolare è una misura geometrica, basata sulle dimensioni fisiche del binocolo, seppure un poco più complessa. È data dalla radice quadrata dell’apertura moltiplicata per l’ingrandimento: per un 10x40 il valore crepuscolare è pari a 20, per un 7x35 è 16. Ci dice che il primo può, in teoria, trasmettere più dettagli del secondo, specialmente quando la luce è scarsa; ma questo già lo si poteva sapere dal valore dell’apertura, che è il principale fattore determinante. Non ci dice nulla sulla nitidezza di quel particolare 10x40 rispetto ad un altro e, ancora più importante, non ci dice che vi sono dei 7x35 che possono sorpassare dei 10x40 di qualità inferiore. Ancora una volta, è un parametro di scarsa utilità, che non esprime nessun giudizio sulle effettive prestazioni dello strumento.


Estensione del campo visivo posteriore dell’oculare

        Ecco un bell’esempio di come la lingua inglese sappia essere più sintetica dell’Italiano: nelle specifiche tecniche in inglese viene indicata come "eye-relief": molto più semplice. Quando osservate attraverso il binocolo, c’è un limite massimo alla distanza dagli occhi a cui lo potete tenere senza perdere parte del campo visivo; questa distanza, di solito espressa in mm è il parametro in questione. Ci sono binocoli che costringono a tenere l’occhio praticamente a contatto con l’oculare, e questo problema è maggiore per quelli grandangolari. In genere, più vicino agli occhi dobbiamo tenere un binocolo, maggiore sarà l’affaticamento, per una serie di motivi fisiologici. Per un comfort ottimale, la distanza non dovrebbe essere inferiore a 10 mm.

         Chi porta gli occhiali non può avvicinare il binocolo ad una distanza inferiore a quella della lente esterna dei suoi occhiali. Per i portatori di occhiali, l’estensione posteriore deve essere maggiore: valori di 12-15 mm sono in genere sufficienti e permettono di vedere il 70/80% del campo visivo, con 20 mm la visione è completa. Per rendere minima questa limitazione, molti binocoli sono dotati di conchiglie oculari che si possono ripiegare all’indietro o rientrano, per permettere di posizionarsi il più vicino possibile agli oculari (vedi più avanti).


Campo visivo

        Il campo visivo corrisponde alla dimensione dell’area osservabile attraverso il binocolo. Può venire espresso in due modi:

  • come larghezza lineare del campo abbracciato ad una distanza di 1000 metri (immaginate di osservare da 1000 metri di distanza una staccionata messa perpendicolare alla linea di vista; la misura del campo visivo vi dice quanti metri di questa staccionata sono compresi nell’immagine che vedete);
  • come angolo del cono di visuale, espresso in gradi.

             Per tradurre uno dei due termini nell’altro, dividere il campo visivo in metri per 17,5 (quindi, un campo visivo di 135 metri corrisponde a 7,7°); per ottenere la misura in gradi, moltiplicate i metri per 17,5 (6,5° diventano così circa114 metri).

             Un campo visivo maggiore significa più grande facilità di localizzare e inquadrare il soggetto che interessa. Anche qui, c’entra la fisiologia della visione; senza entrare nel dettaglio basterà dire che un campo visivo di 6,5° è abbastanza confortevole, mentre con 8,5° la visione è perfettamente naturale e non si ha la sensazione di avere la visuale ristretta. Il campo visivo è determinato da due fattori. Il primo è l’ingrandimento: naturalmente, il campo visivo diventa sempre più piccolo all’aumentare dell’ingrandimento. Il secondo è l’oculare; alcuni binocoli hanno oculari grandangolari, progettati per dare un campo visivo più ampio; spesso, però, al prezzo di una grande complessità e di tutta una serie di compromessi progettuali che non favoriscono la risoluzione.


  • CARATTERISTICHE MECCANICHE
    Distanza minima di messa a fuoco

            È la distanza più breve alla quale si riesce ancora a mettere a fuoco un oggetto. Diventa importante quando si vogliono osservare, ad esempio, farfalle, libellule, ecc.. Nel birdwatching, di solito, conta un po’ meno, ma quando ci si trova davanti ad un piccolo passeriforme che si lascia avvicinare, è davvero frustrante guardarlo ad occhio nudo perché il binocolo non ce la fa a focheggiare sotto i cinque metri. E a me questo è capitato proprio con la rarità di una vita! E adesso sto cambiando binocolo: ne compro una con messa a fuoco minima di soli 1,6 metri.


    Messa fuoco interna

            In un binocolo dotato di messa a fuoco interna, le parti esterne dell’obiettivo e dell’oculare non si muovono durante la regolazione della distanza, né ruotando il compensatore di diottrie. In pratica, l’immagine risulta sempre a fuoco sulla retina indipendentemente dalla sua distanza dall’occhio dell’osservatore. Questo impedisce l’infiltrazione di polvere e umidità, che altrimenti verrebbero ripetutamente "pompate", assieme all’aria, all’interno del sistema ottico e costituisce per il birder un grande vantaggio in termini di tempo : quanti di voi hanno perso l’attimo propizio a causa della ghiera di messa a fuoco ?


    Ghiera di messa a fuoco

            Quasi tutti i binocoli attuali hanno la ghiera per la regolazione della messa a fuoco in posizione centrale, in mezzo tra i due obiettivi/oculari. Solo alcuni rari modelli, o perché di progettazione antiquata o destinati ad impieghi particolari, hanno ancora la regolazione separata per ciascun oculare: sono assolutamente da evitare. Trasformano la messa a fuoco in un’operazione lenta e macchinosa, mentre nel birdwatching la rapidità nel focheggiare costituisce spesso l’unica differenza tra vedere e non vedere più nulla.

             Un altro aspetto è costituito poi dalla posizione della ghiera: può essere più o meno comoda e facile da raggiungere, in dipendenza anche dalle dimensioni delle nostre mani. Ovviamente non si può dare una regola fissa, bisogna solo provare il binocolo e vedere se ci "cade" bene in mano, se la ghiera viene a trovarsi proprio dove ce l’aspetteremmo, se la si può raggiungere senza spostare le mani dall’impugnatura o modificare il bilanciamento del binocolo, se ci risulta comoda da usare, se non è troppo dura da azionare o se non si sposta appena la si sfiora, ecc.. In teoria, dovrebbe permetterci di passare con un unico movimento dalla minima distanza all’infinito, consentendoci però di fare ancora regolazioni fini con precisione. Ogni inconveniente in questi dettagli, durante l’uso prolungato, continuerà ad attirare la nostra attenzione e ci causerà irritazione e affaticamento.


    Regolazione diottrica

            Tutti i binocoli offrono la possibilità di impostare una correzione di un oculare rispetto all’altro: è una possibilità utile a quanti hanno un difetto visivo diverso su ciascun occhio e vogliono usare il binocolo senza portare gli occhiali da vista. Per la maggior parte degli utenti, questa regolazione non viene mai usata e, appunto per questo, non dovrebbe mai muoversi casualmente da sola. In alcuni modelli è realizzata coassiale alla ghiera di messa a fuoco e può muoversi assieme a questa. La conseguenza è che non si riesce ad avere una buona nitidezza, perché uno dei nostri occhi riceve un’immagine fuori fuoco; anche in questo caso, ci ritroveremo la vista affaticata prima del tempo.


    Peso

            Qui non c’è bisogno di spiegazioni difficili: il binocolo ce lo portiamo al collo per una giornata intera, e alla fine ogni singolo grammo si fa sentire. Più grande è l’apertura, più vetro c’è all’interno del binocolo, e il vetro pesa. Tutti i costruttori più noti hanno di recente messo in catalogo dei grossi calibri (8x50, 10x50, fino a un 8x56), dalla qualità ottica strepitosa ma che pesano dai 1100 grammi in su. Troppo, sia per il nostro collo che per le braccia che devono sollevare e mantenere fermo questo peso all’altezza degli occhi per lungo tempo. Io ritengo imperativo un peso inferiore ai 900 grammi. Ma il peso non è tutto, anche il bilanciamento conta. Ci sono binocoli che si impugnano in maniera molto istintiva e che risultano ben stabili, altri che, per qualche misterioso motivo di distribuzione del peso, sono sbilanciati e difficili da tenere fermi.


    Impermeabilizzazione

            Tra i tanti strapazzi che il nostro binocolo subirà certamente, l’inzupparsi sotto la pioggia non sarà quello più grave; può anche capitare qualche occasionale caduta in acqua. La differenza tra un binocolo impermeabile e uno che non lo è, nei casi estremi, risulta lampante: il secondo lo si butta via. Se si tratta di una semplice doccia, quello che più spesso succede è la condensa di umidità sulle lenti interne, e con ciò abbiamo finito di fare osservazioni.

             I modelli con prismi a tetto e messa a fuoco interna, sono relativamente più facili da rendere stagni. Qui il prezzo non conta: si trovano binocoli superiori ai due milioni che non sono impermeabilizzati. Non aspettatevi che un binocolo che costa meno di un milione sia perfettamente impermeabile, ma non accettate che uno più costoso non lo sia. E attenzione ai termini inglesi: "waterproof" significa completa impermeabilità, anche se sprofonda sott’acqua, mentre "wheaterproof" che sembra la stessa cosa, significa che può resistere agli spruzzi e alla pioggia, ma non è impermeabile.


    Riempimento con azoto

            Oltre all’impermeabilizzazione, i migliori binocoli vengono anche riempiti con gas inerte sotto pressione, che elimina ogni traccia di umidità residua all’interno e impedisce che ne entri dall’esterno. Così si evitano gli appannamenti interni, anche nei climi più estremi. Ovviamente non può proteggere la superficie esterna delle lenti, quella a contatto con l’aria ambiente. Ha anche una seconda funzione, non da poco: dove non può entrare l’umidità, non entra nemmeno la polvere.


    Oculari con conchiglie rientrabili

            Come ho già detto, quelli che usano il binocolo attraverso gli occhiali sono costretti a tenerlo ad una distanza maggiore dagli occhi, a causa dell’ingombro degli occhiali. Questo comporta che non si riesce a sfruttare tutto il campo visivo. Se le conchiglie paraluce degli oculari possono rientrare rispetto alla posizione normale, si possono guadagnare parecchi millimetri e avvicinare il binocolo fino quasi a far toccare gli oculari e le lenti degli occhiali; in questo modo si riguadagna campo visivo. Per i portatori di occhiali è un grande vantaggio; lo stesso discorso si applica anche a chi non ha difetti di vista ma indossa occhiali da sole. La soluzione più semplice permette di ripiegare all’indietro le conchiglie in gomma; funziona ma, a lungo andare, la gomma può tagliarsi sulla piega. Più raffinata è la costruzione con conchiglie telescopiche rientrabili, sempre che il loro movimento non diventi troppo lasco o troppo indurito.


    Costruzione e materiali

            L’ho lasciato per ultimo, ma forse è uno dei fattori più importanti nel determinare la qualità finale del binocolo. Materiali di alta qualità, precisione di montaggio, allineamento, strette tolleranze costruttive, rigoroso controllo di qualità, accuratezza del progetto ottico, robustezza della costruzione meccanica, tutti quanti fanno ciò che distingue uno strumento eccezionale da un fondo di bottiglia, e ne fanno anche salire il prezzo. Sono anche qualità inafferrabili e non esprimibili in cifre. Di certo, ogni binocolo andrebbe provato, anche per pochi minuti, prima dell’acquisto; ma anche in questo modo ci si può rendere conto solo delle differenze grossolane di resa tra un modello e l’altro. Il nostro sistema visivo è una macchina meravigliosa che, entro una certa misura, fa di tutto per compensare le informazioni imprecise che gli giungono, col risultato di farceli sembrare tutti ugualmente validi, all’apparenza. Ciò non toglie che si tratti di lavoro extra per i nostri occhi e il nostro cervello e, dopo una giornata di osservazioni, ci si può ritrovare con gli occhi stanchi e il mal di testa. Qui c’è una sola regola: fidarsi delle marche più rinomate (che, ahinoi, sono anche le più costose).



            E se dopo essere arrivati fin qua avete voglia di saperne ancora di più, potete andare a curiosare nelle FAQ di Optics for Birding.



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    1999, Quaderni di birdwatching

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