Binóculos para Astronomia

Binóculos para Astronomia

 

Introdução

Os binóculos são dentro dos instrumentos para observação astronómica os mais acessíveis á generalidade das pessoas. São a escolha lógica para quem se está a iniciar, e companheiros inseparáveis para quem já observa a algum tempo.
Qualquer binóculo por pouca abertura ou qualidade que possua, mostrará sempre mais do que apenas usando os nossos olhos, proporcionando imagens únicas que apenas seriam possíveis de apreciar convenientemente com o grande campo de visão que estes podem oferecer.
O facto de podermos usar ambos os olhos adiciona uma sensação de profundidade e volume aos objectos observados, proporcionando uma percepção como que estereoscópica (3D), com o adicional de os objectos aparentarem serem mais brilhantes do que quando observados por um telescópio de igual abertura.

Quando se está a iniciar nas observações astronómicas é sempre preferível comprar uns bons binóculos do que um mau telescópio.

Uma das principais razões é a área de céu observada através de um telescópio ser geralmente muito reduzida, o que torna o simples facto de apontar uns binóculos menos complicado para um novato. Por outro lado, uns bons binóculos de preço razoável custam menos do que os telescópios que geralmente se encontram à venda pelas lojas de óptica e grandes superfícies comerciais.

Em regra geral, será sempre de evitar comprar essa gama de telescópios baratos, porque tipicamente são mesmo de baixa qualidade e para agravar mais ainda, invariavelmente não valem o dinheiro. O pessoal que os vende (no caso de grandes superfícieas ou lojas generalistas) geralmente não percebe muito do assunto de observação astronómica.
Não ficar impressionado pelo o aparato (tripés, oculares, magnificações de 800x, muitos parafusos etc..), pois também são geralmente de qualidade medíocre - É conveniente fazer-se sempre acompanhar se possível por alguém entendido no assunto, ou melhor ainda ir a astrofestas ou encontros de astronomia e falar e ver antes de comprar.

Os binóculos são bons instrumentos de aprendizagem que no entanto serão também muito úteis ao observador depois de ter adquirido mais experiência, razão pela qual se aconselha, se financeiramente possível , a investir-se um pouco mais nuns bons binóculos logo no início , que com certeza servirão por muitos mais anos à medida que o seu utilizador vai ficando mais exigente.
Geralmente um observador dedicado típico acabará por possuir cerca 2 a 3 binóculos de diferentes aberturas e magnificações. É garantido que mais nenhum instrumento astronómico rivaliza em tempo de prontidão, de utilização e de portatilidade que apenas os binóculos podem oferecer.

A abertura, magnificação, campo de vista e relevo ocular

Todos os binóculos têm algures impresso números do género "10x50" ou "7x35". O primeiro número significa a magnificação sendo 10x e 7x respectivamente, e o segundo número representa a abertura (diâmetro da lente frontal em milímetros) sendo nestes casos 50mm e 35mm respectivamente.

Em regra, quanto maior for a abertura, maior e mais pesado será o binóculo, e consequentemente maior será o esforço para utilizá-lo em mãos por longos períodos. A abertura condiciona teoricamente a estrela mais ténue que se pode observar, mas não é o único factor determinante, pois lentes com qualidade de menor abertura geralmente ganham em performance (transmissão e correcção) a objectivas de inferior qualidade e com maior abertura.
O número da magnificação, para além do significado óbvio de aumentar x vezes, é bastante importante no conforto de utilização quando são utilizados sem qualquer tipo de suporte.

Independentemente da abertura, os tremores naturais das nossas mãos e braços tornam-se mais notórios quanto maior for a magnificação, o que após algum tempo até mesmo em alguns minutos se podem tornar impossíveis de utilizar devido ao cansaço.
A diferença entre uns binóculos do mesmo peso que aumentem 7x e outros que aumentem 10x no sentido de conforto de utilização é o tempo em que se consegue manter a imagem aceitávelmente estável (7x mais tempo). A escolha da magnificação tem de ser ponderada para o modo de utilização pretendido, sem suporte ou com suporte. Pessoalmente para utilização sem suporte não recomendo mais de 7x-8x independentemente da abertura.

Evitar cair na tentação de comprar uns binóculos do tipo zoom. Estess binóculos são invariavelmente inferiores aos seus equivalentes de magnificação fixa, devido a ter muitas peças móveis e deslizantes no seu interior sendo a probabilidade de se desalinharem maior.

O campo de visão real pode ser especificado de duas diferentes maneiras : Utilizando graus (5°, 6° etc), ou ainda o tamanho parente de uma medida de separação em metros a uma distância de 1000 metros . O seguinte exemplo de 325@1000 significa que se uma régua de 325 metros fosse vista a 1000 metros caberia exactamente na imagem do binóculo. Para converter esta medida para graus basta dividir 325 por 52.5, dando cerca de 6°.

O campo de visão aparente é igual à multiplicação da magnificação pelo campo real.

Para uns binóculos de 10x e campo real de 6,5° temos um campo de visão aparente de 65°. Campos aparentes menores que 50° dão a impressão que se está a olhar por um tubo, sendo portanto de evitar.
Com campos aparentes de 50° ou superior já começam a dar a sensação de imersão, como que se a imagem preenchesse completamente o nosso campo de visão, efeito que é especialmente apreciado quando se observa por exemplo os campos estelares da Via Láctea e outras zonas populadas por muitas estrelas.

O campo aparente por vezes é usado comercialmente para tentar ganhar vantagem. Os termos comuns mais utilizados são do tipo "widefield" (campo aparente largo). Na verdade são raros os binóculos que sejam perfeitamente corrigidos em todo o seu campo, daí que muitos "widefields" apenas tenham realmente utilizável a parte central da imagem.
Embora em imagens diurnas esses defeitos não sejam muito perceptíveis, quando usado nas estrelas podem ser bastantes medíocres, com as estrelas no bordo estiradas (efeito do coma) ou ainda desfocadas (curvatura de campo). É preferível escolher um binóculo com 60° de campo aparente quase perfeito, do que um de 70° com 10% da área inutilizável.

O relevo ocular ou por outras palavras, a distância mínima do olho às oculares de modo a que se consiga ver todo o campo de visão do binóculo (em inglês "eye relief") é particularmente importante para quem tenha de usar óculos para corrigir o astigmatismo, pois se for muito curto pode tornar-se impossível utilizar os binóculos. O relevo ocular deverá ser de 10mm para utilização sem óculos e de 20mm ou mais para quem use óculos.

Distâncias muito curtas (abaixo de 8mm) podem tornar-se bastante incomodativas porque torna-se frequente os olhos tocarem nas oculares, sensação que pode ser algo desagradável. Por outro lado se a distância for muito grande pode ser difícil fixar a imagem.
Uma distância de 20mm é considerada excelente para ambos os casos. É preciso sempre confirmar se o valor especificado pelo fabricante é realmente verdadeiro, o que muitas vezes não acontece quer por obstrução mecânica como membranas, ou por simples abuso de marketing, mesmo em binóculos caros.

Saída de pupila

Um valor importante que se pode calcular com estes dois número (ex: 7x50) é a pupila de saída, ou seja, o diâmetro da imagem formada à saida das oculares. Para o calcular a pupila de saída de um instrumento óptico basta dividir a abertura pela magnificação. ex; 50/7 = 7.1 mm.

Para se perceber a importância da saída de pupila temos de primeiro como funcionam os nossos olhos. Opticamente falando, o olho humano pode atingir uma abertura de 2mm a 7mm, que é regulada automaticamente pelo nosso cérebro através da maior ou menor abertura da nossa íris (o centro negro dos nossos olhos) ) consoante a intensidade da luz que os olhos estão a receber num dado momento.

Durante o dia os nossos olhos têm normalmente uma abertura de 2 a 4mm, mas se ficarmos meia hora em ambiente escuro os nossos olhos adaptam-se aumentando a sua abertura até a um máximo de 7mm, ficando então no modo de "visão nocturna", que apenas se completa fisiologicamente passado 15 a 20 minutos.

Existem vários métodos para se medir a pupila de saída (ou melhor falando, de entrada) dos nossos olhos. Uma das maneiras é a utilização de chaves de "allen" métricas que existem com medidas desde 10mm até 1,5mm. Basta olhar para uma estrela brilhante e colocar a chave à frente do olho (é necessário ter algum cuidado ) e reparar se se consegue ver a a estrela em ambos os lados da chave. Se se conseguir é porque a nossa pupila tem maior dimensão que a chave utilizada.

A maior ou menor capacidade de abrir a íris está associada à idade do indivíduo, podendo estar completamente eficaz até aos 30 anos de idade, começando depois normalmente a diminuir lentamente. A evolução da diminuição desta capacidade não é igual em todos mas é inevitável. É um facto importante a ter em consideração na compra de binóculos.

Se os olhos se encontrarem adaptados ao escuro, portanto com uma abertura perto de 7mm e se se usar um binóculo de 7x50 (saída da pupila = 50/7 = ~7mm), podemos dizer que toda a imagem é recebida pelo olho - sai 7mm entra 7mm -
No caso de um binóculo 10x50 (saída de pupila = 5mm) pode-se dizer que se está a desperdiçar a abertura dos olhos - sai 5mm apenas entra 5mm-, se a pupila de saída for maior que a nossa pupila (do olho) estamos a desperdiçar a abertura dos binóculos.

È na prática verdadeiro dizer-se que usar um binóculo 7x50 com pupila de saída de 7mm com os olhos apenas com 5mm de pupila é equivalente a usar um binóculo de 7x35. Mas no entanto o tamanho da pupila não é tudo, pois o olho sofre outras adaptações bem mais importantes mas a nível químico, daí ser necessário um período até meia hora para ficar completamente adaptado.

No caso da pupila de saída ser menor que a pupila do olho garante que toda a luz transmitida pelos binóculos é captada pelos os olhos sejam eles jovens ou não, torna mais fácil o alinhamento estereoscópico, a luz de fundo do céu é também amenizada e as imagens das estrelas são mais precisas.

Binóculos com uma saída de pupila grande são geralmente mais brilhantes e mais confortáveis de utilizar, mas infelizmente são também globalmente brilhantes devido ao facto que também fica mais notório o brilho de fundo que é normalmente causado pela a poluição luminosa, tornando assim a imagem menos contrastada.
De qualquer modo as imagens através de binóculos de grande pupila são mais imediatas, tornando mais fácil a sua utilização por pessoas menos experientes, e finalmente têm um performance superior em céus bem escuros com visão adaptada ao escuro.

Existem outros factores a ter em conta.

A idade - se se tiver mais de 40 anos é provável que a pupila do olho não abra mais de 5 a 6mm

O local habitual de observação - se o local não for mesmo escuro devido à poluição luminosa ou outro factor é provável que não se consiga atingir completamente a adaptação da visão nocturna.

Factor de visibilidade

Existe um cálculo simples que pode dar uma noção da quantidade de detalhe observável através de uma determinada medida de binóculos - Abertura x Ampliação

Para uns binóculos 7x50 temos um factor de visibilidade de 350, para uns 10x50 temos uma visibilidade de 500, e por aí adiante. Este número é efectivamente bastante próximo da realidade. É verdade que se consegue observar ligeiramente mais detalhe com uns 10x42 (420) do que com uns 7x50 (350), presumindo igual qualidade óptica. A maior abertura dá mais resolução mas não necessariamente a imagem mais contrastada ou a mais agradável.

A tabela a equivalência de performance entre as diversas aberturas e magnificações. Mesma cor performance semelhante.

É fácil constatar que o parâmetro mais importante é a magnificação, deixando para segundo plano a abertura.
Na realidade uma maior magnificação permite observar melhor um determinado objecto, com a provável excepção de objectos extensos e não resolúveis, como por exemplo grandes galáxias e nebulosas que neste caso a abertura é mais importante (maior colecta de luz).
Maior magnificação resolverá sempre mais e tornará visíveis alguns objectos que não serão visíveis com magnificação inferior. A abertura não é tão determinante neste cálculo porque a diferença de magnitude das estrelas visíveis por um 35mm e um outro 70mm é apenas 1 magnitude.

Factor de Visibilidade

20x
600
700
800
840
1000
1200
1400
1600
19x
570
665
760
798
950
1140
1330
1520
18x
540
630
720
756
900
1080
1260
1440
17x
510
595
680
714
850
1020
1190
1360
16x
480
560
640
672
800
960
1120
1280
15x
450
525
600
630
750
900
1050
1200
14x
420
490
560
588
700
840
980
1120
13x
390
455
520
546
650
780
910
1040
12x
360
420
480
504
600
720
840
960
11
330
385
440
462
550
660
770
880
10x
300
350
400
420
500
600
700
800
9x
270
315
360
378
450
540
630
720
8x
240
280
320
336
400
480
560
640
7x
210
245
280
294
350
420
490
560
6x
180
210
240
252
300
360
420
480
5x
150
175
200
210
250
300
350
400
4x
120
140
160
168
200
240
280
320
 
30mm
35mm
40mm
42mm
50mm
60mm
70mm
80mm

Camadas de revestimento

Também é comum existir nas especificações os termos "coated" (uma camada), "multicoated" (2 ou mais camadas) e "fully multicoated (2 ou mais camadas em todas as lentes)". Basicamente significa quantas e onde foram aplicadas camadas de revestimento.

Estas camadas têm como principal função aumentar a transmissão de luz no elemento óptico em que está aplicada. Visto que os binóculos podem ter um conjunto de 5 a 7 lentes em cada ocular, é bastante aconselhável que o maior número possível de lentes seja revestido de modo a que não haja muita perda de luz ao longo do sistema óptico.
Independentemente das especificações do fabricante, pode-se determinar se os binóculos têm tratamento e qual a provável qualidade.
Se observarmos as lentes binóculos em ambas extremidades, deverão possuir uma tonalidade violeta escuro ou esverdeado escuro, qualquer outra cor tipo azul, vermelho, amarelo ou mesmo nenhuma é indiciadora de que os tratamentos não serão muito bons, sendo por vezes meramente estéticos e ao invés de contribuir para a melhor transmissão de luz fazem exactamente ao contrário.

Binóculos para Astronomia


Também ao contrário do que se geralmente se pensa, as lentes da frente não devem ter muito reflexo (de preferência quase nenhum), a função das lentes é deixar passar a luz, não reflecti-la. Outra característica a evitar é a de filtro UV (ultravioleta), apenas tem utilidade para observação diurna,isto apesar do vidro bloquear naturalmente esta gama de radiação. É preferível uns binóculos de 42mm com multi-camada em todas as lentes que uns 50 ou até mesmo 60 sem estas camadas.
É vulgar binóculos mais pequenos de qualidade serem superiores em brilho, cor e contraste a uns com maior abertura de menor qualidade. A designação "fully-multicoated" não significa que todas as lentes têm multi-revestimento, geralmente refere-se só ás lentes que têm contacto com o ar (lentes da frente e as de trás). O multi-revestimento é fácil de se observar olhando para a objectiva e fazer reflectir uma luz forte, por exemplo a luz do tecto - se tiver várias colorações indicia multi revestimento, reflexos interiores sem cor indicia elementos sem revestimento.
Estes tratamentos quando aplicados nos elementos internos também evitam grande parte dos reflexos quando se observam objectos muito brilhantes como a Lua ou planetas como júpiter.

A ajudar no contrôlo de luzes parasitas e reflexos, os binóculos deverão ter "baffles" - pequenos anéis - ao longo de cada um dos tubos, e ser revestidos interiormente por tinta ou tratamento preto fosco não reflectivo.

Prismas e Bak4 e Bk7

Os binóculos utilizam geralmente dois tipos de prisma - O prisma tipo Porro (Porro Prism) e Prisma de Topo (Roof Prism).
Estes tipos de prisma não têm grande influência na qualidade, mas sim na robustez.
O prisma mais utilizado pelos fabricantes vulgar é o Porro, visto ser mais barato e utilizado em grande parte dos binóculos, desde os mais baratos aos mais caros, é mais atreito a ficar descolimado (desalinhado), mesmo com pancadas pouco fortes. O prisma de topo, devido às suas características robustas é geralmente utilizado em binóculos que possam estar sujeitos a quedas ou pancadas fortes, por exemplo em "trekking", montanhismo ou outros desportos radicais.

Bak4 (Bario) e Bk7 (borosilicato) é o tipo de vidro nas lentes. As do tipo Bak4 são quase sempre as de melhor qualidade e as mais brilhantes, pois reflectem a totalidade da luz em toda a superfície das lentes (técnicamente falando "reflexão interna total"), que pode ser confirmado pela aparência redonda e brilhante da saida de pupila. As do tipo Bak7 por outro lado tem obstrução, fazendo com que a pupila de saída pareça quadrada ou em forma de diamante e com as extremidades azuladas. Embora possa existir binóculos Bak7 de boa qualidade, este tipo de lentes está associado a binóculos baratos de baixa qualidade.

Construção e mecânica

Um pouco à semelhança de outros tipos de instrumentos, a qualidade de materiais utilizados também influenciam bastante o preço. É importante que as zonas onde se pega tenha algum revestimento anti-derrapante que não permita os binóculos escorregarem acidentalmente das mãos. Todas as extremidades e "buracos" deveram estar devidamente selados de modo a evitar ao máximo a entrada de pó ou humidade no aparelho óptico - os melhores são completamente estanques e enchidos de nitrogénio para evitar o embaciamento visto numa observação astronómica é vulgar os binóculos ficarem completamente encharcados com a humidade.

O focador (ou focadores) deverão rodar suave mas firmemente e de preferência ter espaço para dois ou três dedos.
O ajustador de dioptrias da ocular deverá também ser suave e permitir pelo menos um ajuste de +-3 dioptrias (ideal +-5).O ajustamento inter-ocular deve ser firme e eficaz, especialmente quando os binóculos são utilizados simultaneamente por diversas pessoas. O ajuste interocular é importante, porque se não for ideal poderá adicionar aberrações. Em algumas pessoas cujo olhos se encontrem mais juntos que a média, ou com o nariz de dimensões pouco comuns podem ser parâmetro de compra a distância mínima que o binóculo permite ajustar.
Adicionalmente a correia de pescoço deverá ser a mais larga e confortável possível, porque será usual estar diversas horas com eles pendurados.
E para finalizar deverá ter tampas para as objectivas e oculares, que deverão ser sempre usadas quando os binóculos não estão a ser utilizados. Mas sem dúvida é mais importante ter um estojo rijo ou extremamente acolchoado, que dará seguramente anos de vida ao binóculo. O estojo é um custo adicional em binóculos de baixa média gama e deve ser considerado o preço de um estojo adequado. Os binóculos de qualidade em que geralmente vêm com estojos adequados incluídos.

Ergonomia

A ergonomia é um parâmetro muito subjectivo, mas importante para a utilização intensiva que as observações astronómicas requerem, pois é essencial ter conforto a observar.

Existem formatos e tamanhos que se adequam melhor às nossas mãos que outros. A melhor maneira é mesmo pegar nos binóculos e verificar se são equilibrados, se "encaixam" naturalmente, ou por outras palavras, verificar se o peso dos binóculos se encontra bem distribuído e se as nossas mãos têm uma posição relaxada. Binóculos com formas não adequadas ao utilizador ou desequilibrados aumentam rapidamente o cansaço. As guardas das oculares devem ser preferencialmente retrácteis ou dobráveis, de modo a que se adaptem melhor à fisionomia da face do utilizador.

È curioso notar que binóculos mais leves não são necessariamente mais estáveis quando utilizados. Um binóculo leve até pode ser extremamente desconfortável quando usado sem suporte. A imagem de 7x50 é muito mais estável que de um 10x42 com metade do peso. O maior peso evita melhor os pequenos tremores, embora canse mais. Obviamente esta tolerância varia de indivíduo para indivíduo.

Testes a efectuar numa loja

É bastante aconselhável encontrar uma ou mais lojas que tenham diversas marcas e modelos disponíveis (quantos mais e mais caros melhor), e que tenha uma política de trocas ou retorno em caso de não satisfação, mesmo que não tenha nenhum defeito. Em Portugal é raro encontrar um vendedor conhecedor do assunto, limitando-se muitas vezes a dizer apenas os preços e que o mais caro é sempre o melhor, portanto é importante ir o mais informado possível.
Infelizmente em regra o mais caro é melhor, a qualidade faz-se sempre pagar, mas existem sempre excepções - boas e más -

De seguida vêm descritos alguns testes que se podem efectuar numa loja.

Conclusão

A compra de binóculos não é uma tarefa fácil, e vai suceder com certeza estar convencido que fez uma excelente compra , e depois aparecer alguém com uns binóculos mais baratos e melhores. Binóculos de 50mm começam a partir de 100 € e são geralmente de qualidade inferior, independentemente da marca. Na casa dos 150, 200 ou 250 € já é possível encontrar binóculos com boa qualidade. Os melhores dos melhores podem ir dos 500 aos 1500 €!. A generalidade das marcas oferece uma vasta gama de binóculos, tentar evitar as séries mais baratas que estão mais orientadas para o baixo custo, do que para a qualidade.

Binóculos para Astronomia

Luís Carreira, Novembro 2000