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L'Eye Relief, ovvero l'estrazione pupillare

Tutti gli strumenti ottici, cannocchiali, binocoli, telescopi, hanno una caratteristica che a volte viene strillata, a volte appena accennata tra le caratteristiche tecniche. Si tratta dell'estrazione pupillare, inglese “eye relief”, un termine molto più descrittivo e intuitivo, rappresenta la misura della distanza alla quale deve stare l'occhio dell'osservatore dalla lente dell'oculare dello strumento per far sì che sia visibile in modo ottimale tutto il campo visivo apparente (cioè, l'ampiezza dell'area circolare vista attraverso il cannocchiale; si ottiene moltiplicando il campo visivo reale per l'ingrandimento). 

Schema estrazione pupillare
Ecco in cosa consiste l'estrazione pupillare: la distanza tra l'occhio del tiratore e la lente dell'oculare, quando è osservabile tutto il campo visivo apparente
Estrazione pupillare - tiratore
Un tiratore impegnato a mirare attraverso l'oculare di un'ottica Leupold. È evidente la distanza tra l'oculare e l'occhio del tiratore

Guarda caso, coincide con la distanza di focalizzazione della pupilla d’uscita del nostro cannocchiale (altra caratteristica dello strumento che a seconda dei casi può essere strombazzata o nascosta…); questa è data dal rapporto tra l’apertura effettiva e l’ingrandimento dell'obiettivo, e semplificando molto, più è grande la pupilla d'uscita, più l'immagine risulterà luminosa.

Estremamente importante, soprattutto per il tiratore, l’estrazione pupillare è determinante nella scelta del cannocchiale della propria arma a canna rigata (sia carabina che, a maggior ragione, pistola), perché definisce la posizione del tiratore rispetto all’arma e può influire pesantemente sul rendimento e le prestazioni dell’insieme ottica/arma/tiratore.

Estrazione pupillare - occhio nero
Questo tiratore si è ferito il sopracciglio con il bordo dell'oculare. Ciò può essere dovuto a errore del tiratore (troppo vicino all'ottica, è quanto accaduto in questo caso) o a insufficiente estrazione pupillare dell'ottica stessa

Ad esempio, un'estrazione pupillare troppo corta porta il tiratore ad avvicinarsi troppo all’oculare, con il concreto rischio che la carabina, sotto l’azione del rinculo, ferisca il tiratore (classica ferita al sopracciglio o “occhio nero”…).

Senza però raggiungere questi estremi, un'estrazione pupillare non correttamente dimensionata può costringere il tiratore ad assumere posizioni scomode o innaturali, disturbando il tiro (fenomeno che è particolarmente evidente nelle ottiche a ingrandimento variabile, come vedremo più avanti).

Pupilla di uscita
Pupilla di uscita e relazione con l'estrazione pupillare

Sapere come si forma l’estrazione pupillare e l'influenza che questo valore ha sugli altri parametri dell’ottica è molto importante per valutare il cannocchiale possibilmente prima dell’acquisto; perché di importanza predominante nei mirini telescopici, ci occuperemo essenzialmente di questi ultimi. 

L’estrazione pupillare è legata al campo visivo apparente e, come abbiamo visto, alla pupilla d’uscita.

Misurare la pupilla d’uscita e l’estrazione pupillare di un cannocchiale è molto facile: basta puntarlo a una sorgente di luce uniforme abbastanza forte, prendere un foglio di carta e metterlo dietro l’oculare: allontanando progressivamente il foglio, si noterà che il cerchio di luce diventa sempre più definito, fino a diventare perfettamente a fuoco; ora, basta un comune righello per misurare la distanza dall’oculare e il diametro del cerchio.

Estrazione pupillare - cacciatore
Un cacciatore si accinge a sparare con una carabina Bolt Action Sauer 202 Synchro XT Compact in calibro .308 Winchester, equipaggiato con un'ottica a ingrandimento variabile Zeiss Victory V8 2,8-20x56, dotata di un'estrazione pupillare di ben 95 mm

I problemi cominciano con il campo visivo apparente

Un requisito fondamentale di un'ottica per carabina è quello di avere l’oculare sufficientemente lontano dall’occhio dell’utilizzatore per evitare problemi durante il tiro; allo stesso tempo, è naturale cercare di offrire un campo visivo apparente più ampio possibile.

Zeiss Conquest e Victory
I nuovi cannocchiali Zeiss delle serie Conquest DL e Victory V8, disponibili in varie lunghezze focali. Possiedono valori eccellenti sia di estrazione pupillare che di pupilla di uscita
Zeiss Victory Varipoint 1.1-4x
Zeiss Victory Varipoint 1.1-4x. Questo cannocchiale offre un'estrazione pupillare di 90 mm

Il problema è che l’estrazione pupillare si riduce sempre più all’aumentare del campo visivo apparente: uno esclude l’altro, e quindi si deve cercare un compromesso.

Infatti, le aberrazioni ottiche in un oculare diventano sempre più difficili da correggere all’aumentare del campo visivo apparente; per mantenere una buona risoluzione mantenendo al minimo le aberrazioni e le deformazioni geometriche è necessario aggiungere altri elementi ottici ed eventualmente l’aumento del diametro dell’oculare stesso.

Ciò significa più vetro, più lavorazioni complesse e maggior costo; ma più vetro attraversa la luce, meno contrasto avremo nell’immagine… pertanto, i costi aumenteranno ancora, perché sarà necessario utilizzare vetri a bassa dispersione e/o trattamenti superficiali più avanzati per ridurre la dispersione e le riflessioni interne. 

Aimpoint H34S
Lo Aimpoint H34S, un collimatore a punto rosso a riflessione concepito espressamente per l'impiego sulle armi da caccia
Kahles Helia 5 1-5x24i
Il Kahles Helia5 1-5x24i, un cannocchiale variabile particolarmente adatto al tiro a breve distanza, con estrazione pupillare di ben 95 mm

Ecco perché alcuni produttori preferiscono “strillare” un valore, come ad esempio quello del campo visivo apparente, e conseguentemente evitare di pubblicizzare il valore dell’estrazione pupillare; un’ottica con un valore eccessivo in un senso o nell’altro avrà ovviamente una drastica riduzione del parametro corrispondente. 

Esempio lampante, i cannocchiali cosiddetti EER (Extended Eye Relief), che hanno un’estrazione pupillare molto elevata per essere usati su armi corte e che esibiscono nella maggior parte dei casi un campo visivo apparente ridottissimo, tale da rendere virtualmente inutilizzabili questi strumenti con ingrandimenti superiori a 6x. L'eccellente Leupold VX-II 2.5x28mm con estrazione pupillare di 235mm, progettato per essere impiegato con le armi Bolt Action di tipo "Scout" teorizzate dal Colonello Jeff Cooper, possiede infatti un ingrandimento di soli 2,3x reali.

Victory V8 
Un cannocchiale Victory V8 2,8-20x56 durante una gara di tiro in poligono
Tiratore
Un'estrazione pupillare maggiore di 70 mm è essenziale anche per accomodare tiratori che impiegano occhiali da vista oppure di protezione

E qui troviamo un altro problema; l’estrazione pupillare è anche funzione dell’ingrandimento dell’ottica: maggiore il numero degli ingrandimenti, minore sarà il campo visivo apparente, volendo mantenere un valore “di sicurezza” di estrazione pupillare.

Inoltre, in uno strumento a ingrandimento variabile, la distanza “dell’eye relief” è inversamente proporzionale all’ingrandimento impostato, perciò in ottiche che non siano di qualità eccellente, impostare l’ingrandimento più elevato può significare di nuovo un occhio nero… 

Perciò, prima di acquistare un cannocchiale, accertarsi dei valori di estrazione pupillare ai vari ingrandimenti, per essere sicuri che l’escursione non sia tale da costringere a contorsionismi, e allo stesso tempo assicurarsi che in un “fisso” (soprattutto per i modelli dotati di ingrandimenti superiori a 12x) il valore di estrazione pupillare sia sufficiente a garantire un sicuro rinculo dell’arma (almeno 70 mm). 

Valori superiori diventano essenziali qualora si portino occhiali da vista o protettivi; un cannocchiale variabile come il magnifico Zeiss Victory V8, che offre un'estrazione pupillare di ben 95 mm, è sicuramente ai vertici (purtroppo, anche nel prezzo!).

 

Steyr Scout
Lo Steyr Scout è costruito per usare ottiche con lunghissima estrazione pupillare. Nella foto, lo Scout è fornito di un cannocchiale Leupold VX-II 2.5x28mm con estrazione pupillare di 235mm
Leupold VX-II 2.5x28mm 
Il cannocchiale Leupold VX-II 2.5x28mm con estrazione pupillare di 235mm, specificamente progettato per le armi lunghe di impostazione "Scout"
L3 EOTech EXPS3
Anche i collimatori optoelettronici olografici hanno estrazione pupillare infinita; nella foto, un L3 EOTech EXPS3
Aimpoint 9000SC
I punti rossi senza ingrandimenti hanno di fatto estrazione pupillare infinita (nella foto, un collimatore per impiego venatorio Aimpoint 9000SC)

Nel caso non siano necessari ingrandimenti, un'ottica "a punto rosso" a riflessione 1x, come il mirino olografico EOTech XPS3 oppure il mirino reflex Aimpoint 9000 SC, offre due vantaggi: il campo visivo apparente maggiore possibile (anche perchè si sovrappone al campo visivo reale dell'occhio...) e un'estrazione pupillare infinita, poiché l'unico elemento ottico è costituito da un riflettore sferico con trattamento dicroico che non necessita di alcun sistema di collimazione; in altre parole, a tutti gli effetti pratici, per l'osservatore è come traguardare attraverso un semplice vetro trasparente.


I trattamenti delle lenti

Una nota sui trattamenti: lo scopo è quello di aumentare la trasmissione della luce, ma non per aumentare la luminosità dell’ottica… piuttosto, per evitare che la perdita si traduca in un degrado nella qualità visiva. In un cannocchiale di qualità, ogni elemento ottico dovrebbe avere un trattamento su ciascuna superficie aria/vetro.

Normalmente, questo è definito come “full coated”; la maggior parte degli strumenti di questo tipo ha una tinta azzurrina (qualche volta rossa) sulle lenti.

Le ottiche di maggior qualità hanno un trattamento multistrato su almeno le superfici esterne (obbiettivo e oculare), e sono definite “multi coated”: queste sono caratterizzate da una tinta verde (meglio se verde cupo); se ciascuna lente è trattata in questo modo, allora abbiamo uno strumento “fully multi coated”, e il prezzo può facilmente volare oltre i mille euro (il colore delle lenti in questo caso è quasi sempre viola scuro, cangiante a seconda dell’angolo).

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