Affiner la collimation sur fd très courts ?

Bonsoir,

J'ai une question peut-être un peu bête:

Sur un newton à fd très court (inférieur à 4), l'offset du secondaire est important.

Or, quand on veut collimater sur une étoile, si on défocalise légèrement, cet offset se voit. Il ne faut donc pas essayer de rendre concentriques tous les cercles obtenus quand on défocalise légèrement.

La seule collimation possible est donc en ne défocalisant pas, et en travaillant sur la figure d'Airy.

Ce qui est rarement possible compte tenu de la turbulence.

Si on positionnne sur l'araignée, exactement au centre, un disque, un peu plus grand que le secondaire, de manière à masquer l'offset, peut-on dans ce cas, travailler sur les cercles concentriques obtenus en défocalisant ?

Il me semble que quelqu'un l'avait évoqué dans un post il y a pas mal de temps, mais j'aimerais bien en avoir confirmation.

Salut Pierre,

Je ne crois pas, mais n'en suis pas sûr.

C'est juste le raisonnement de dire que les premier cercles qui apparaissent à la défocalisation (très légère) ne font pas apparaître le secondaire.

C'est en défocalisant au-delà des anneaux de Newton (c'est le nom ?) qu'on voit cette ombre du secondaire au centre.

Ça veut dire que si l'offset est visible dans les anneaux de Newton alors le secondaire et son ombre n'y sont pour rien. Enfin je veux dire c'est son excentricité par rapport à l'axe optique qui donne ces anneaux non concentriques pas son obstruction (ombre). Du coup sous le cache il y aura toujours l'excentricité de l'optique par rapport à l'axe du télescope.

Mais je peux me tromper.

Amicalement, Vincent

Bonsoir,

Je crois que j'avais évoqué le truc du masque concentrique il y a quelque temps. Je ne l'ai pas inventé, j'ai dû le lire quelque part mais je n'ai pas de souvenir d'une référence précise.

Il permet de rendre concentrique la pupille d'entrée, celle qui apparait à une défocalisation suffisante, donc de s'affranchir de l'offset du secondaire. Je pense que c'est utile au moins au début de la collimation pour rendre l'axe optique concentrique au tube. Après, avec une défocalisation plus faible et les anneaux (de newton?), j'avoue mon incompétence, je n'arrive pas à avoir les idées claires sur ce point.

Cordialement,

Claude

Tiens je pense à un biais tout de même.

D'accord sur le principe pour rendre concentrique la pupille d'entrée une fois un cache secondaire placé bien au centre. Mais imaginons (ce qui est monnaie courante en réalité) que l'axe optique ne soit pas l'axe du télescope.

Ce réglage de co-axialité s'obtient par le réglage fin (positionnement) du secondaire sur l'araignée. On ne l'a qu'au prix de réglages itératifs sans fin... Enfin on s'arrête avec une certaine précision suffisante.

Bref en général on peut tabler sur un petit décalage (mettons que 0,5~1cm sépare l'axe optique de l'axe du scope à l'entrée du tube).

Du coup à chercher à rendre concentrique cette pupille d'entrée revient à compenser ce petit décalage par la collimation du primaire (fait à l'oculaire)... Alors que c'est un réglage de positionnement du secondaire... On s'éloigne complètement de la collimation par ce biais, une collimation qui sérait déjà mieux approchée par les outils classiques (laser barlowtisé par ex.).

En gros utilisé un cache sur le secondaire demande alors de régler la co-axialité des axes (optique et géométrique) au poil, avant toute chose. Après ça pourrait servir à dégrossir.

Vincent

C'est pourtant simple. Le faisceau conique de lumière issus du primaire comporte, sur le même axe, un cone sombre correspondant à la partie du faisceau lumineux cachée par le secondaire. Vu du primaire, cette absence de lumière devrait, au premier abord, se concrétiser par un disque sombre centré sur le faisceau de lumière. Cependant, par la présence de l'offset du secondaire, ce disque sombre est légèrement décentré (vers l'opposé du PO).

Il ne faut en aucun cas chercher à le centrer au cours d'une collimation. Il n'est pas le signe d'une mauvaise collimation mais bien un comportement naturel de l'optique géométrique du télescope.

L'ajustement de la collimation sur une étoile met à profit la déformation de la figure d'Airy. C'est un phénomène tout à fait différent qui se caractérise par une dissymétrie des cercles de la figure d'Airy, dissymétrie d'autant plus marquée que l'image de l'étoile se situe hors de l'axe optique du primaire.

Ceci n'apparaît que sous très fort grossissement (3D...4D...), et l'ajustement de la collimation consiste alors à symétriser la figure d'Airy par action sur les vis du primaire, tout en recentrant simultanément l'étoile dans le champ de l'oculaire, jusqu'à obtenir l'image théorique idéale : étoile au centre du champ et cercles d'Airy concentriques et homogènes.

Tout à fait Toutiet j'avais également confondu un temps ces cercles avec la figure d'airy jusqu'à ce qu'on m'explique (ici même je ne sais plus quel thread) de quoi il s'agissait en réalité et qu'il ne fallait surtout pas compter dessus pour collimater quoi que ce soit.

Je ne sais pas si cela va aider Pierre mais il y a actuellement une discussion initiée par xs_man qui explique comment voir la figure d'airy malgré la turbulence (utilisation d'un filtre rouge et d'un ir-cut).

http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=87479

Quand on parle d'estimer la symétrie d'une figure de donuts (et non d'Airy, le donuts étant un disque sombre au centre d'un disque lumineux) sur un téléscope avec offset, l'idée du cache centré est excellente, du moins si la construction le permet.

Sur mon T300 ça n'ira pas facilement: la vis centrale du support du secondaire est déjà "off-settée".

Pour le prochain ce sera faisable: j'envisage une suspension centrale centrée et le secondaire off-setté. Dès lors le cache autour de la vis centrale sera bien placé d'office pour l'estimation stade donuts.

Patte.

EDIT: ah mais ce ne sera pas chinois de me faire et centrer un cache pour le T300. Le centre géométrique, je sais où il est!

Merci à tous pour vos interventions.

Apparemment donc, c'est une mauvaise idée.

Ceci dit, je précise que je pensais surtout à la phase "légèrement défocalisée", c'est-à dire, ni au "doughnut" (forte défocalisation), ni à la figure d'Airy (focalisation), qui elle, n'est pas influencée par l'offset, ce qui est pourtant le cas des cercles concentriques obtenus en défocalisant légèrement.

Je sais qu'il y a une différence fondamentale entre les anneaux de difraction de la figure d'Airy, qui eux, sont bien concentriques et symétriques quand on est bien collimaté, quelque soit l'offset, et les anneaux noir et blanc alternés que l'on obtient en défocalisant légèrement, et qui ne sont pas concentriques, à cause de l'offset.

A quoi sont dus ces anneaux ? pourquoi dans ce cas, l'offset intervient il ? Le secondaire est un miroir plan, donc, ce n'est pas un problème de centrage du miroir, mais plutot un problème d'ombre et de bord, non ?

Merci d'avance pour vos réponses claires et limpides!

J'ai retrouvé cette discussion sur le forum d'en face: apparemment, il y a des gens qui parlent de ce masque central: http://www.astrosurf.com/ubb/Forum2/HTML/032734.html

Oui mais il s'agit dans ce cas d'un réglage approximatif sur l'ombre du secondaire (avec le biais évoqué plus haut). Un peu inutile à mon sens quand on s'est déjà approché de la collim au laser barlowtisé.

Ce qui t'intéresses toi ce sont les anneaux de Newton à 2D.

Et là je ne pense pas que leur configuration soit modifiée par un cache.

Les franges d'interférence (puisqu'il s'agit de ça) se construisent avec les distance parcourrues par les rayons + ou - décallées de lambda/2... L'ombre du secondaire n'est pas visible à ce stade de la défoc.

Amicalement

Merci à tous pour vos interventions.

Apparemment donc, c'est une mauvaise idée.

 

Ceci dit, je précise que je pensais surtout à la phase "légèrement défocalisée", c'est-à dire, ni au "doughnut" (forte défocalisation), ni à la figure d'Airy (focalisation), qui elle, n'est pas influencée par l'offset, ce qui est pourtant le cas des cercles concentriques obtenus en défocalisant légèrement.

 

Je sais qu'il y a une différence fondamentale entre les anneaux de difraction de la figure d'Airy, qui eux, sont bien concentriques et symétriques quand on est bien collimaté, quelque soit l'offset, et les anneaux noir et blanc alternés que l'on obtient en défocalisant légèrement, et qui ne sont pas concentriques, à cause de l'offset.

 

 

A quoi sont dus ces anneaux ? pourquoi dans ce cas, l'offset intervient il ? Le secondaire est un miroir plan, donc, ce n'est pas un problème de centrage du miroir, mais plutot un problème d'ombre et de bord, non ?

 

 

Merci d'avance pour vos réponses claires et limpides!

Bonjour,

Ce n'est pas une mauvaise idée, c'est un truc dont il faut bien définir le domaine d'application (comme pour tout:)).

Pour moi c'est bon pour centrer l'axe optique du principal sur le tube. C'est le début de la collimation. Ca va avec le positionnement de l'araignée au centre du tube + offset, bêtement calculé et géométrique. Et pour Syncopatte je ne vois pas pourquoi on ne pourrait pas mettre un cache centré sur le tube, quelle que soit la forme et la position de l'araignée.

Là je suis un peu dans la théorie (je n'ai jamais réalisé ce cache) mais pas complètement car j'ai commencé à collimater à l'ancienne, méthode un peu oubliée, et je continue parfois:

Face au scope, à 2 fois la focale, faire coïncider le secondaire et son reflet centré dans le principal, vous connaissez?

Une fois ce réglage effectué, (mais avec un offset c'est merdique, donc avec un cache parfaitement centré), on doit avoir un bon résultat.

Derrière il faut régler le secondaire, ça parait un peu à l'envers des méthodes laser mais ça doit marcher.

C'est comparable à la collimation d'un Maksutov-Rumak genre Intes pour lequel il faut d'abord centrer l'axe du principal et le tube avant de colimater avec le secondaire.

Vous en pensez quoi?

Sinon, pour le fait que l'offset affecte les anneaux en légère décollimation, je n'ai pas d'explication physique à proposer mais une simple remarque: il parait difficile de concevoir une bascule brutale de la figure d'Airy au doughnut, c'est sans doute un phénomène progressif sans seuil, et il est sans doute normal de constater un début d'excentricité dès le début de défocalisation.

Edit: dans le réglage du primaire face au scope il y a une grosse part d'évaluation à l'oeil du centrage. Donc une idée complémentaire: avec un cache de la moitié du diamètre du principal environ, à ajuster, les diamètres apparents du reflet et du secondaire peuvent s'approcher beaucoup du diamètre apparent du principal, permettant un ajustement fin.

A quoi sont dus ces anneaux ? pourquoi dans ce cas, l'offset intervient il ? Le secondaire est un miroir plan, donc, ce n'est pas un problème de centrage du miroir, mais plutot un problème d'ombre et de bord, non ?

Non pas un problème d'ombre et ni de bord.

Voilà comme je l'expliquerais sans certitude : les anneaux de Newton sont le résultat d'interférences entre des rayons ayant traversé une lentille sphérique (ici rebondi sur le primaire parabolique) et ceux réfléchis par un miroir plan (notre secondaire).

Ce que l'on constate à f/d court c'est que le centre géométrique du secondaire et fortement décalé de son centre optique. En gros les anneaux se centrent sur le centre géométrique du secondaire, mais nous les observons depuis une direction "décalée" (qui forme un angle donc), en fait, l'axe optique. Ils ne nous apparaitraient pas centrés pour cette raison de vision du système d'anneaux avec un angle entre les deux optiques.

En réalité cet angle peut-être perçu si on pouvait placer notre œil au centre du primaire et regarder le secondaire (qui lui est parfaitement réglé avec son offset) ; il nous apparaîtrait légèrement elliptique car pas à 45° depuis cette direction.

Comme si dans l'expérience que l'on fait en science pour créer des anneaux de Newton (lentille sphérique sur miroir plan) on mettait un peu d'angle au miroir ou à la lentille ce qui est équivalent...

Pour comprendre ce schéma dans le cadre d'un télescope, faut remplacer mentalement la lentille sphérique traversé par les rayons, par le primaire qui réfléchit les rayons ; on se rend compte que c'est équivalent...

Clair ? C'est du domaine de l'intuition hein...

Si mes explications ne sont pas complètement débiles, et bien un cache sur le secondaire ne changera rien ; il y aura toujours un angle entre les optiques qui forment le système d'interférence.

Vincent

Sur ce vieux post d'à coté, on parle de ce masque central: Guinamard le préconise pour que le décallage des anneaux sur les plages défocalisées disparaissent.

http://www.astrosurf.com/ubb/Forum2/HTML/002697-2.html

Sinon, pour gérer l'offset, défocaliser en intra et extra, et s'arranger pour que le décalage des décentrages soit symétrique.

De toute façon, je vais essayer la prochaine fois: collimation utra fine, jusqu'à la figure d'Airy, puis, voir ce que cela donne en défocalisant avec le masque central: si c'est tout bien concentrique quand on le met, et si cela se déplace quand on l'enlève, cela veut dire que le masque peut servir à quelque chose, en tout cas, dans la phase "plages défocalisées" (c'est à dire, en défocalisant légèrement) et aider à optimiser la collimation quand on n'a pas accès à la figure d'Airy.

Bonjour,

Je ne suis pas convaincu que les anneaux de diffraction soient décalés.

Le secondaire est décalé mais c'est justement pour occuper le centre du système optique en tenant compte de l'ouverture.

En tout cas à F/D de 5 le décalage est bien visible quand on regarde le secondaire mais quand le scope est bien collimaté sur Airy on voit des anneaux bien centrés si on retourne en intra ou extra focale.

En intra/extra focale et avec l'étoile vers le centre du champ c'est centré, pas de traviolle.

Bon ciel

Pierre, faudra y venir à la collimation par les speackles ! yake ça de vrai quand yapas Airy !

Clair ? C'est du domaine de l'intuition hein...

Pour moi non mais je suis peut être le seul

Je comprends bien l'expérience des anneaux de Newton que tu as illustré ici mais dans le cas où l'on remplace la lentille mince par un miroir parabolique je ne vois pas qu'est ce qui crée la différence de marche nécessaire à la génération de franges d'interférences ?

Un post bigrement intéressant!

Et la préconisation de Guinamard qui sera déterrée par Pierre, que du bon.

A noter que pour éviter l'écueil de l'interprétation de décalage intra/extra de l'ombre du secondaire, il est possible de mettre (uniquement pendant la phase collim)un masque en carton posé sur les vis de réglage du secondaire : ce masque est centré sur l'axe optique (donc décentré du secondaire) pour faire un équivalent centré de miroir secondaire.

Et hop, plus de décalage intra/extra même avec un miroir offsetté...

Il serait intéressant aussi d'obtenir des images (dessin ou webcam) du passage Airy > newton > donuts en extra et intra et vice versa à titre de clarification dans les nombreux posts sur l'aide à la collimation.

Il y a trop souvent confuse à ce niveau.

Patte.

Pour moi non mais je suis peut être le seul

 

Je comprends bien l'expérience des anneaux de Newton que tu as illustré ici mais dans le cas où l'on remplace la lentille mince par un miroir parabolique je ne vois pas qu'est ce qui crée la différence de marche nécessaire à la génération de franges d'interférences ?

Je supprime mes grosses bêtises...

Par ailleurs, Daubesonne, contrairement à ce que tu sembles dire, j'attribuerai le décentrement des anneaux à la forme de la pupille d'entrée du télescope, donc à l'offset, mais sans rapport avec la réflexion sur le secondaire. Un pur effet de diffraction par la pupille d'entrée, du même ordre que les aigrettes pour l'araignée. Mais pas plus de certitude que toi

Ben moi je n'ai pas bien compris les explications de Daubesonne mais par contre pour la différence de marche dans le cas d'un miroir ça me parait évident: le front d'onde arrive plan, donc les rayons centraux se réfléchissent après les rayons qui frappent le bord du miroir (bêtement c'est le creux du miroir qui provoque ça, le retard maximum correspond à la flèche du miroir).

 

Enfin c'est ce que j'ai compris...

Justement lorsque la parabole est exempte de défauts le déphasage est normalement nulle (passage d'une onde plane à une onde sphérique) ou bien seulement une fraction du lambda (la longueur d'onde de référence), on considère alors que L/4 est suffisamment "parfait".

Voilà à F/D 4 mon expérience pratique est qu'effectivement, il y a une symétrie entre l'intra et l'extra focale et cela par rapport au point "imaginaire" que se situe le lieu "géographique" de la focalisation parfaite. A la limite je dirait que c'est même une aide à la collimation sur une étoile car l'action sur la molette de mise au point est aussi symétrique

C'est pour cela que c'est même plus simple de collimater à F/D court quand la mécanique suit bien entendu...

Dans le lien donné par Pierre, David Vernet écrit:

"Tu en reviens donc à une collimation sur les plages défocalisées , le moins défocalisées possible, en fonction de ce que permettra la turbulence, pour continuer à voir l'ombre du secondaire qui sert au centrage. Ce type de collimation, dans des conditions de turbulence raisonnable approche la collimation à L/8, ce qui, surtout pour des gros diamètres qui sont que très rarement utilisés au maximum de leur pouvoir séparateur, est déjà excellent !"

Il parle de continuer à voir l'ombre du secondaire, et pendant toute la discussion il est question du centrage de l'ombre du secondaire, pas de faire un star test à la limite de la défocalisation. Tout ceci pour arriver à L/8, ce qui me semble suffisant dans la plupart des cas (faut encore que la mécanique du télescope arrive à conserver ce réglage).

Non rien...

Tout ceci pour arriver à L/8, ce qui me semble suffisant dans la plupart des cas (faut encore que la mécanique du télescope arrive à conserver ce réglage).

On calcul les barillets généralement avec un seuil à lambda /10 qui correspond au plus petites variations visibles à l’œil.

On calcul les barillets généralement avec un seuil à lambda /10 qui correspond au plus petites variations visibles à l’œil.

On devrait.

En fabrication amateur je pense que peu de gens calculent, mais on peut essayer de (sur)dimensionner correctement.

Dans les télescopes du commerce, je connais un dob de 635 qu'il faudrait collimater pour chaque hauteur sur l'horizon, a priori problème d'araignée classique avec le gros porte à faux du secondaire...

Quand on monte et baisse le scope avec le laser en place on voit très nettement le déplacement du faisceau.

Justement lorsque la parabole est exempte de défauts le déphasage est normalement nulle (passage d'une onde plane à une onde sphérique) ou bien seulement une fraction du lambda (la longueur d'onde de référence), on considère alors que L/4 est suffisamment "parfait".

Lorsqu'on défocalise c'est comme si on coupait l'onde sphérique par un plan. Puisque l'oculaire regarde dans ce plan. Et dans ce plan il y a une différence de marche égal à l'épaisseur de la sphère au plan.

J'essaie de faire un schéma et je reviens

Voilà ça casse pas des briques mais on voit en rouge (petite flèche) la différence de marche.

Vincent

Je supprime mes grosses bêtises...

 

 

Par ailleurs, Daubesonne, contrairement à ce que tu sembles dire, j'attribuerai le décentrement des anneaux à la forme de la pupille d'entrée du télescope, donc à l'offset, mais sans rapport avec la réflexion sur le secondaire. Un pur effet de diffraction par la pupille d'entrée, du même ordre que les aigrettes pour l'araignée. Mais pas plus de certitude que toi

Pourtant en imaginant l'expérience des anneaux de Newton, et en inclinant très légèrement le miroir ou la lentille on imagine très bien la dissymétrie se produire dans le système d'anneaux.

Mais faut connaître cette expérience d'optique sinon on n'imagine rien du tout.

La différence avec cette expérience tient essentiellement au miroir primaire qui remplace la lentille, occasionnant une réflexion et donc un déphasage de pi/2. En gros pour une même différence de marche on aura des cercles lumineux à la place des sombres et vice versa.

Ça ne joue pas dans l'explication du système d'anneau "décalé".

Voilà j'arrive pas à être plus clair ; pour moi l'offset impose un angle (très petit mais vous savez que dans ces expériences d'interférence, la moindre pichenette fait tout bouger) entre l'équivalent du miroir plan et la lentille de l'expérience des anneaux de Newton.

Ici le miroir secondaire "prend" de l'angle par rapport au miroir primaire ; il n'est plus à 45° vu du centre du primaire. Et donc modifie le système d'anneau.

Amicalement, Vincent

Voilà ça casse pas des briques mais on voit en rouge (petite flèche) la différence de marche.

Limpide ! Merci pour le schéma

Pourtant en imaginant l'expérience des anneaux de Newton, et en inclinant très légèrement le miroir ou la lentille on imagine très bien la dissymétrie se produire dans le système d'anneaux.

Mais faut connaître cette expérience d'optique sinon on n'imagine rien du tout.

La différence avec cette expérience tient essentiellement au miroir primaire qui remplace la lentille, occasionnant une réflexion et donc un déphasage de pi/2. En gros pour une même différence de marche on aura des cercles lumineux à la place des sombres et vice versa.

Ça ne joue pas dans l'explication du système d'anneau "décalé".

 

Voilà j'arrive pas à être plus clair ; pour moi l'offset impose un angle (très petit mais vous savez que dans ces expériences d'interférence, la moindre pichenette fait tout bouger) entre l'équivalent du miroir plan et la lentille de l'expérience des anneaux de Newton.

 

Ici le miroir secondaire "prend" de l'angle par rapport au miroir primaire ; il n'est plus à 45° vu du centre du primaire. Et donc modifie le système d'anneau.

 

Amicalement, Vincent

Je pense connaitre l'expérience dont tu parles, et j'imagine effectivement un décentrage des anneaux quand on bascule un élément. En fait j'ai plus en tête la vérification du calage d'un objectif doublet (petite lampe au néon et anneaux de diffraction centrés si l'épaisseur de la couche d'air entre les 2 éléments est uniforme). Je pense que c'est comparable.

Mais dans le cas d'un secondaire avec offset:

- l'angle du secondaire peut être quelconque sans que l'image soit affectée, à condition que le PO reste concentrique à l'axe optique dévié.

- donner de l'offset à un miroir secondaire ne modifie pas l'angle de renvoi si tout est bien réglé. Ca consiste à définir dans le plan idéal du secondaire une surface décalée pour que le champ de pleine lumière reste concentrique à l'axe optique. Si la mécanique du télescope est conçue pour un renvoi à 90° cet angle ne change pas mais l'axe optique du primaire ne passe plus par le centre géométrique du secondaire.

Si on cherche à régler le primaire en centrant l'ombre du secondaire sur une image défocalisée en oubliant l'offset je pense qu'on amènera effectivement l'axe optique vers le centre du secondaire, l'angle d'incidence sera différent mais la collimation ne sera plus bonne.

Voilà pourquoi je n'arrive pas à voir comment la réflexion sur le secondaire peut affecter les anneaux de diffraction...

Cordialement,

Claude

Et que penser des newtons à FD court montés sans offset ?

La collimation étant réalisée en "penchant" l'axe optique (primaire et secondaire conservant un angle à 90°), vers le PO. L'axe optique n'étant alors plus axial dans le PO.

J'aimerais l'illustrer par un schéma (j'en ai vu plusieurs fois de ce type sur CN, mais je ne les retrouve pas.)

Salut ! regarde ce dossier trés complet sur la collimation :http://www.astrosurf.com/altaz/collimation.htm

et regarde l"ANNEXE 2 – Masque obstruant centré"

peut être une piste