Grossissement maximal

[LH44]

Pour moi la notion de grossissement résolvant n'a pas aucun sens si l'on ne tiens pas compte de notre propre acuité visuelle au moment de l'observation, je m'en tiendrai donc à la définition de "résolvant" qui veut dire qui résous pas qui voit avec un oeil de Lynx ayant une acuité d'1 arcmin ... car on parle bien d'observation astro ici  

Modifié 1 juin 2021 par LH44

[etoilesdesecrins]

Hello, encore une fois, comme dit Fred, ça dépend de l'objet observé et très certainement de la turbulence, donc indirectement du site.

Certains à St Michel semblent avoir des conditions optimales en ce sens, en plus de la transparence. Le Pic est aussi réputé pour cela.

Perso, je ne recherche pas la haute résolution, au Dob je suis principalement sur de la détection de tâchouilles de taillle raisonnable en général, voire descriptions, sans aller trop loin dans le détail. Aussi je pense avoir une collim assez rudimentaire, et je n'ai pas de Barlow. Est-ce aussi la topographie à petite et moyenne échelle de mon site, mais je constate quasi systématiquement une turbulence de nature à brider les grossissements.

Ainsi, dans mon cas, je pense qu'il ne faut pas considérer les formules de type x D à la lettre, car il faut considérer le D donné.

Telle soirée les 1 D passeront facilement à la lunette de 100, ce qui ne sera plus valable au T300. Et à plus forte raison au-dessus de 1 D.

 

Petits exemples de terrain :

- récemment doubles très serrées (env 1'' à la FC-100) mieux définies à 123 X qu'à 148 X, et quasi pas mieux séparées à 211 X

- acquisition récente d'un 6 mm donnant 225 X au lieu de 170 X au T300 : gain remarquable sur les galaxies et leurs environs, petite étoile touchant NGC 5322 au S diffuse et devinée sous forme de nodosité à 170 X, très confirmée comme étoile 100 % du temps en VI à 225 X

- Mars en opposition souvent bouillonnante à seulement T300 X 170, un soir image à couper au couteau à 270 X. Encore très belle à 390 X mais avec un gain minime (mais peut-être conséquent pour des experts), notamment sur de difficiles nuances de teintes mieux vues. Mais l'essentiel était déjà visible à 270 X. Après, entre une image plus fine, lumineuse, nette ou plus confortable, mais plus floue, c'est à chacun de voir

- effectivement, les NP assez brillantes même jusqu'à mag 11-12 semblent bien encaisser les 400 X au T300, malgré leur aspect qui pourrait paraître diffus. La perte de finesse de l'image peut alors se traduire avantageusement par de nouveaux halos mis en évidence par l'assombrissement du ciel (idem sur les galaxies), ou des nodules plus gros (mais plus diffus) et donc entrant plus facilement dans le seuil de détection.

 

Donc au ressenti terrain, difficile de dégager une tendance unique englobant tout type d'objets, ,d'instruments ou de conditions.

Bon, un jour je prendrai peut-être une Barlow, mais j'avoue que ma turbu habituelle m'en dissuade 😁

Modifié 1 juin 2021 par etoilesdesecrins

['Bruno]

J'étais intervenu suite à la question d'un participant qui demandait si c'était D/2 ou D. Il me semble que la question n'était pas de savoir à partir de quel grossissement on voit un maximum de détails, mais ce qu'on appelle exactement grossissement résolvant.

 

Encore une fois, l'expression grossissement résolvant a une définition précise, c'est D/2, point barre.

 

Mais ça ne correspond pas au grossissement qui permet de voir tous les détails, puisque celui-ci dépend aussi de la cible, de l'observateur, de la qualité optique et d'autres choses. Si on se demande à partir de quel grossissement on peut voir un maximum de détails, ce n'est pas le grossissement résolvant (du coup je le mets en italique) en général. Par exemple Fred disait qu'il considère le grossissement résolvant comme un grossissement minimal, et il a bien expliqué pourquoi.

 

Après, j'ai l'impression que certains voudraient qu'on définisse un grossissement qui permet de voir le maximum de détails et qu'on l'appelle aussi grossissement résolvant. Je crois que 1° on va s'embrouiller, et 2° de toute façon le grossissement qui permet de voir le maximum de détails ne pourra jamais se calculer avec un formule simple.

 

Alors, quel est le grossissement résolvant de ce télescope de 200 mm ? C'est x100 par définition. Et à partir de quel grossissement on voit le maximum de détails ? Ça dépend de la vue de l'observateur, de la cible, de la turbulence, de la qualité optique, etc. (Si le ciel est turbulent ou l'optique est moyenne, c'est moins ; si l'observateur a une mauvaise vue, c'est plus.)

[fred-burgeot]

Tout-à-fait Bruno, et si je t'ai cité ce n'était pas pour te reprendre (j'espère que tu ne l'as pas pris comme cela) mais pour rebondir sur l'acuité visuelle admise comme étant de 1' d'arc, valeur reprise pour établir le calcul du Gr résolvant. Or si l'acuité n'est pas de 1' d'arc alors la formule est à modifier. 

[lyl]

Il y a 4 heures, 'Bruno a dit :

J'étais intervenu suite à la question d'un participant qui demandait si c'était D/2 ou D. Il me semble que la question n'était pas de savoir à partir de quel grossissement on voit un maximum de détails, mais ce qu'on appelle exactement grossissement résolvant.

 

Encore une fois, l'expression grossissement résolvant a une définition précise, c'est D/2, point barre.

c'est D/2.

Il y a 3 heures, fred-burgeot a dit :

rebondir sur l'acuité visuelle admise comme étant de 1' d'arc, valeur reprise pour établir le calcul du Gr résolvant. Or si l'acuité n'est pas de 1' d'arc alors la formule est à modifier. 

C'est faux, Couder n'a jamais écrit que c'était une référence absolue mais un approfondissement à la norme admise. cf Danjon & Couder, Lunettes et Télescopes.

 

Citation

 

Chapitre 2 Observation visuelle des étoiles

§10. - Grossissement résolvant.

Il ne suffit pas que les faux disques de deux étoiles soient séparés dans l'image focale pour que l’œil les distingue. Il faut encore que l'oculaire écarte leurs images au delà de la limite d'acuité visuelle.

l'expérience montre qu'en aucun cas l’œil ne sépare des points dont la distance angulaire est inférieure à 1 minute d'arc.  Cette distance correspond à celle de deux éléments rétiniens contigus.

/.../

Cependant, nous nous conformerons à la tradition en adoptant ici comme limite de résolution de l’œil l'angle de 1', et nous calculerons la valeur qu'il convient de donner au grossissement de la lunette pour que deux astres, tout juste séparés par l'objectif, soient vus dans l'oculaire à la distance de 1'. Nous donnerons à ce grossissement le nom de grossissement résolvant.

/.../

Mais il doit être bien compris qu'il ne suffit pas d'utiliser le grossissement résolvant pour que tous les détails de cette image soient révélés d'emblée. Nous montrerons, dans la suite de ce paragraphe, qu'il est souvent nécessaire de dépasser, et de beaucoup, ce grossissement conventionnel.

/.../

Le grossissement résolvant correspond à un cercle oculaire de 2 millimètres de diamètre.

 

Bien sûr il définit bien d'autres repères dans tout ce chapitre comme le grossissement équi-pupillaire, la clarté ...

 

Dans ce chapitre, Couder précise bien qu'il s'agit de l'observation des astres, des étoiles et indique en 3ème ligne de citation "qu'il est souvent nécessaire de dépasser, et de beaucoup"

 

50 ans plus tard...

... au regard de la compréhension récente, des précisions sont apparues :

 

la résolution est de 1' d'arc pour des points blancs sur fond noir. => Gr=D/2

2' pour des points noirs sur fond blanc (ou clair). => 2*Gr minimum nécessaire.

 

Il n'est pas question de modifier la définition du grossissement résolvant à D/2 mais de définir comment il s'applique suivant les conditions d'observation.

La limitation est fixée par le contraste et l'éclairement.

--------------

Apparté

Pourquoi ? parce que l’œil perçoit des différences d'intensité et non des valeurs absolues.

Ces différences d'intensité sont analysées entre un cône et tout une zone de cônes périphériques.

A pupille grande ouverte, le contraste est du type on/off

A pupille courante 2mm, on éclaire de nombreux cônes : une trentaine. c'est le nécessaire pour correctement percevoir la séparation.

Du fait de la diffraction, et c'est là la figure la plus simple que deux sources ponctuelles, on admet que la séparation est perçue quand la différence d'intensité qui illumine la rétine est suffisante : celà implique une séparation qui est fonction de la courbe de diffraction. (ensuite on peut discuter de cette différence mais en gros on aboutit à une valeur usuelle entre les critères de Rayleigh et Sparrow soit 100-120% théorie)

 

 

 

Dans le cas d'une surface éclairée, il est beaucoup plus difficile d'obtenir un delta suffisamment important pour instiller la même sensation car la diffraction noie la différence de contraste à cause de l'éclairement général : un tas de point lumineux ressérés qui diffusent tout autour d'eux.

Et ça c'est uniquement pour la perception avec les cônes centraux de la fovéa/fovéola.

C'est évidement différent avec les bâtonnets pour l'observation au-delà de la zone peuplée par les cônes et si l'on tourne l’œil dans son orbite pour l'éclairer.

---------

 

Herbert Gross (Zeiss) l'indique dans ses cours et ses publications.

 

Source : 2008 ISBN: 978-3-527-40380-6

Chapître 36.6.7 Resolution

page 58 et 59.

Handbook of Optical Systems
Edited by Herbert Gross (Professeur à l'université Friedrich Schiller, Iena)
Volume 4:
Survey of Optical Instruments

 

Modifié 1 juin 2021 par lyl

[LH44]

Il y a 1 heure, lyl a dit :

la résolution est de 1' d'arc pour des points blancs sur fond noir. => Gr=D/2

 

D'accord donc cela devrait marcher pour les étoiles = points blancs sur fond noir n'est ce pas ? Perso je ne résous pas la double de la Lyre à l'oeil nu ... pourtant 3.5 arcmin de séparation ce devrait être facile lorsqu'on a la vue perçante décrite dans Danjon & Couderc (qui n'est pas la référence absolue non plus !). Je veux bien admettre que les plus jeunes ici y arrivent ... quoique ... la vision scotopique est pourtant bien différente, je crois finalement que Danjon pensait plus à l'observation à la lunette de jour en énonçant cette règle.  

[fred-burgeot]

Il y a 10 heures, lyl a dit :

C'est faux, Couder n'a jamais écrit que c'était une référence absolue mais un approfondissement à la norme admise. cf Danjon & Couder, Lunettes et Télescopes.

Une intervention frontale Myriam, qui de plus ne sert à rien puisque je n'ai pas parlé de Danjon et Couder.

 

Il y a 10 heures, lyl a dit :

La limitation est fixée par le contraste et l'éclairement.

 C'est exactement ce que je disais, alors pourquoi débouler sur un ton contradictoire ?

 

[etoilesdesecrins]

Je n'ai pas lu ou souvenir de l"intégralité des 3 p, mais si on recentre sur la problématique de base il était question de discuter un tableau donnant de façon globale les grossissements max de différentes formules optiques.

L'auteur du post semblait émettre quelques réserves quand à l'aspect trop généraliste de ce tableau.

 

Au vu de références pratiques dans mon cas, je le rejoins totalement de par la variété des paramètres en jeu.

D'autre part (ça a peut être été déjà évoqué plus haut), quelle est la définition de grossissement max ? Où s'arrête-t-on et comment on définit une limite au-delà de laquelle on est > Gr max ?

Et même, à quoi sert-il ? Faire apparaître d'autres détails, apporter un gain d'observation factuel ou se gargariser que l'on a pu monter à telle valeur avec sa config ?

Au mieux, il me semble plus raisonnable de définir pour soi, une plage de grossissements préférentiels, selon son diamètre, l'objet céleste observé, et dans des conditions de turbulence correctes (pas le soir de mistral où en dessus de 50 X les étoiles sont des pâtés infâmes ...)

Modifié 2 juin 2021 par etoilesdesecrins

['Bruno]

Le 02/06/2021 à 00:31, LH44 a dit :

D'accord donc cela devrait marcher pour les étoiles = points blancs sur fond noir n'est ce pas ? Perso je ne résous pas la double de la Lyre à l'oeil nu ... pourtant 3.5 arcmin de séparation ce devrait être facile lorsqu'on a la vue perçante décrite dans Danjon & Couderc (qui n'est pas la référence absolue non plus !).

 

Hypothèse : parce que ces étoiles sont faibles (et donc peu contrastées).

 

Mais regarde la Lune à l'œil nu : est-ce que tu perçois l'allongement de la mer des Crises ? Celle-ci fait environ 3' donc percevoir son allongement nécessite de détecter une distance de l'ordre de 1' voire moins.

[LH44]

Certes mais la Lune est un véritable phare dans la nuit comparé aux autres étoiles et objets du ciel profond, ok je regarderai plus attentivement la prochainement fois ce côté de la Lune 

[lyl]

Le 02/06/2021 à 00:31, LH44 a dit :

je crois finalement que Danjon pensait plus à l'observation à la lunette de jour en énonçant cette règle

Oui

c'est dans les premiers chapitres et paragraphes § 10 à 16 sur l'observation des étoiles §10 puis des planètes §16 .

Le 02/06/2021 à 09:06, fred-burgeot a dit :

Une intervention frontale Myriam, qui de plus ne sert à rien puisque je n'ai pas parlé de Danjon et Couder.

Oups désolée Fred, je rebondissais, c'était pas contradictoire pour toi mais pour l'intervenant précédent qui avait lu sans comprendre dans un autre post.

C'était pour approfondir pour préciser qu'on ne peut pas établir un diktat sur la résolution de l’œil. Il faut avant tout préciser les conditions d'observations.

 

C'est ce que j'ai fait en large dans le post précédent mais apparemment certains ne veulent pas lire quand c'est long.

 

La "règle" de 1' arc pour Gr est une convention qui a maintenant plus de 150ans, elle est effectivement issue de l'observation de jour et s'appelait "Grossissement Normal"

La résolution va donc d'environ 1' d'arc à 20' d'arc suivant les conditions et les observateurs.

 

Le 02/06/2021 à 00:31, LH44 a dit :

D'accord donc cela devrait marcher pour les étoiles = points blancs sur fond noir n'est ce pas ? Perso je ne résous pas la double de la Lyre à l'oeil nu ... pourtant 3.5 arcmin de séparation ce devrait être facile lorsqu'on a la vue perçante décrite dans Danjon & Couderc (qui n'est pas la référence absolue non plus !). Je veux bien admettre que les plus jeunes ici y arrivent ... quoique ... la vision scotopique est pourtant bien différente, je crois finalement que Danjon pensait plus à l'observation à la lunette de jour en énonçant cette règle. 

Ben là non tout faux, en scotopique quand tu perçois 20' d'arc c'est bien, t'es pas une chouette ! Voir ensuite Alcor et Mizar : ça c'est un test valable pour les humains depuis la nuit des temps.

 

L’œil est à "géométrie variable" et on en a deux pour encore améliorer tout ça : regarder c'est naturel, comment observer ça s'apprend ça. Je pense @fred-burgeot que tu es mieux placé que moi pour en parler.

Perso j'ai pas de problème à séparer Alcor et Mizar (en scotopique 12' d'arc)° et voir le croissant de Vénus à l’œil nu quand elle est au plus près.

Citation

[wikipedia Alcor et Mizar]

La plus ancienne notification de cette étoile vient de l'astronome persan Abd Al-Rahman Al Soufi dans son Livre des étoiles fixes établi en 964 à partir du catalogue de Ptolémée :

« Au-dessus d'al-Anak (Mizar) est une petite étoile qui lui est contiguë, que les Arabes nomment al-Suha (la petite négligée) et dans quelques dialectes al-Saïdak (l'étoile de confiance). Ptolémée n'en parle pas, et c'est celle dont on se sert pour essayer la portée de la vue. »

 

 

Le 02/06/2021 à 19:48, 'Bruno a dit :

Mais regarde la Lune à l'œil nu : est-ce que tu perçois l'allongement de la mer des Crises ? Celle-ci fait environ 3' donc percevoir son allongement nécessite de détecter une distance de l'ordre de 1' voire moins.

On est en vision mésopique dans ce cas à l’œil nu. La lune (pleine) éclaire à environ 0.25 lux et la diffusion dans l’atmosphère amène à ~ 1lux (entre 0.17 et 1.7 cd/m² pour interprétation). On est au max entre 20 et 35 (3' et 1.7' d'arc) pour les détails tranchés (fort contraste, cercle noir)

Note : v [cyc/°] est l'inverse de la résolution, H.G. décrit via les fonctions de représentation des contrastes "MTF", j'ai mis la verticale verte pour approximer large la position de 1' d'arc. et ajouter quelques graduations.

C'est pas donné à tout le monde surtout sur un détail sur une surface éclairée, mais une paire de jumelles genre 8x40 suffit dans ce cas. (démultiplie luminosité et résolution)

Pour interprétation, sur les écarts de contrastes de 10% (prendre la ligne 10) qui sont déjà peu courants en dehors du terminateur lunaire, la résolution maxi de l’œil commence déjà à baisser.

L'évaluation de Couder et d'autres personnes dans la littérature (ici ce sont des graphes issus du livre dirigé par le professeur H Gross, de la communauté Zeiss) sont convergentes.

Quand on grossit fort, en particulier sous la zone des 100 lux (reading with lamp) ou cd/m², la luminosité baisse et la vision se dégrade.

Quand on se met dans la référence 1.7cd/m² dans la zone mésopique, niveau lumière dans la rue, déjà loin (mais c'est la Lune, il y a peu de couleurs), c'est pas déconnant de faire le rapprochement avec ce que raconte l'expérience et dans le Danjon et Couder.

@sixelaécrivait plus haut qu'on pousse jusqu'à ce que l'image n'apporte plus rien et on rétrograde pour éclairer un peu plus et augmenter la sensation de contraste.

 

Pour les planètes, c'est plus difficile, si on veut utiliser le bénéfice de la vision colorée, le grossissement doit être encore plus limité pour ménager l'éclairement.

On a des cas fabuleux par contre avec Mars qui est de petit diamètre et dont la luminosité à l'opposition est un régal à exploiter mais c'est assez technique à cause de la couleur orange dominante.

J'ai toujours pas de prescriptions précises à faire sur un grossissement max, on met des grandes lignes.

 

En espérant ne pas dire de conneries à cause des luminosités surfaciques :

un objectif de 80mm utilisé au Gr (grossissement résolvant) sur la Lune va amener dans des conditions de la limite mésopique/photopique. (2.5 lux)

Sur les contrastes ténus, on va gagner à grossir car la baisse de luminosité de 17 à 0.17 ne dégrade pas trop les possibilités de contraste maxi (1/50 ou 2% d'écart de luminosité) mais la faible résolution 10/20' arc le nécessite.

A 2D on doit être pas loin des 0.17 indiqués. (2.5/16). La plupart des détails détectés vont être de 3 à 10' d'arc (dans l’œil) et donc pas les 1' espérés. Toucher la résolution instrumentale en visuel monoculaire est bien illusoire.

L'utilisation d'un dispositif binoculaire par contre ...

---------------

Les très forts grossissements utilisés sur les dobsons modernes sont assez significatifs du saut de génération et du changement de type d'observation par rapport à il y à 60-80 ans

Un seuil est franchi, aussi pour pouvoir résoudre sur la partie du capteur grand champ qui est déterminée par les bâtonnets.

Fi de la palette couleur habituelle remplacée par le cyan, le turquoise ( la limite bleu-vert) , le bleu profond et le violet (le vrai ce coup-ci, pas celui du spectre secondaire qui est mélange rouge et bleu profond). Pour certaines personnes il y a aussi une espèce de voile gris clair en fond de ciel donnant une impression de froid et de scintillement et également le gris foncé/noir-charbon à l'autre extrémité (côté rouge) donnant une impression de chaleur.

Modifié 5 juin 2021 par lyl
orthographe et commentaire v. scotopique

[Astro_007]

Le 02/06/2021 à 15:03, etoilesdesecrins a dit :

Et même, à quoi sert-il ? Faire apparaître d'autres détails, apporter un gain d'observation factuel ou se gargariser que l'on a pu monter à telle valeur avec sa config ?

Au mieux, il me semble plus raisonnable de définir pour soi, une plage de grossissements préférentiels, selon son diamètre, l'objet céleste observé, et dans des conditions de turbulence correctes (pas le soir de mistral où en dessus de 50 X les étoiles sont des pâtés infâmes ...)

 

Tout à fait d'accord, je disais la même chose différemment plus haut.

Je ne connais qu'une seule règle qui fonctionne : essayer et s'adapter aux conditions/instruments/objets.

Beaucoup de littérature ne remplace pas beaucoup de pratique 😉

Modifié 5 juin 2021 par Astro_007

[fred-burgeot]

Il y a 9 heures, lyl a dit :

Oups désolée Fred, je rebondissais, c'était pas contradictoire pour toi mais pour l'intervenant précédent qui avait lu sans comprendre dans un autre post.

OK ça marche Myriam, disons que si tes premiers sont "c'est faux" juste après avoir cité quelqu'un alors ce quelqu'un va forcément se sentir contredit. Avec un clavier les gants sont de rigueur pour éviter les quiproquos

il y a une heure, Astro_007 a dit :

Je ne connais qu'une seule règle qui fonctionne : essayer et s'adapter aux conditions/instruments/objets.

Beaucoup de littérature ne remplace pas beaucoup de pratique

Tout à fait d'accord Stéphane

Disons qu'il faut bien que les débutants aient des repères, les formules sont là surtout pour eux, mais en les donnant il faudrait aussi préciser que ce ne sont pas des dogmes. Pour ceux qui ont du métier c'est intéressant de comprendre le fonctionnement de la vision, pour avoir des réponses à des questions du style "pourquoi je peux grossir plus sur Mars que sur Jupiter"...