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GéGé

Les principes de l'optique

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J'ai modifié la fiche, elle n'était pas claire et comportait une erreur.

Que ceux qui l'ont déjà téléchargée m'excusent!

 

:hm:

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une question par rapport a l'appareil de Foucault , je voudrais savoir si par exemple je m'exerce a faire une lentille en béton ou autre matériaux moins onéreux que le verre es-que je pourrais faire mon travail sur l'appareil de Foucault merci devance

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une question par rapport a l'appareil de Foucault , je voudrais savoir si par exemple je m'exerce a faire une lentille en béton ou autre matériaux moins onéreux que le verre es-que je pourrais faire mon travail sur l'appareil de Foucault merci devance

 

Bonjour

 

La méthode de Foucault s'applique au test de la forme et de l'état de surface d'un MIROIR

 

Lisez, par exemple, la page 57 chez Texereau

http://www.astrosurf.com/texereau/chapitre2.pdf

pour "tenter" de comprendre de quoi vous parler sans rien y connaître apparemment

 

Il est bien vrai que le matériau ne sert QUE de support à une future couche réfléchissante et que, stricto sensu, le matériau n'a qu'une importance secondaire.

Mais SEUL LE VERRE se travaille à une très haute précision facilement, et a les caractéristiques mécaniques de tenue en température par exemple, nécessaires.

Les premiers miroirs astronomiques de l'histoire ( Newton..) était en bronze poli.

 

Bonnes lectures

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Bonjour,

Personne ne s'indigne en apprenant qu'une lunette à l'objectif de 75 mm supporte un grossissement de 180, voire davantage.

Mais quand on voit : "Jumelles Zoom 20-180 x 75", on entend crier "à l'arnaque" et dire qu'à 180 de grossissement la pupille de sortie n'est que de 0,4 mm et que l'image est extrêmement sombre même en plein jour.

Pourtant, pour la lunette aussi la pupille de sortie n'est que de 0,4 mm... :?:

À quoi est due cette différence de comportement ?

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Bonjour,

Personne ne s'indigne en apprenant qu'une lunette à l'objectif de 75 mm supporte un grossissement de 180, voire davantage.

Mais quand on voit : "Jumelles Zoom 20-180 x 75", on entend crier "à l'arnaque" et dire qu'à 180 de grossissement la pupille de sortie n'est que de 0,4 mm et que l'image est extrêmement sombre même en plein jour.

Pourtant, pour la lunette aussi la pupille de sortie n'est que de 0,4 mm... :?:

À quoi est due cette différence de comportement ?

 

Je crois que parce que dans un cas, le grossissement est obtenu par un changement de focale (celle de l'oculaire), tandis que dans le second cas, c'est un zoom (on grossit 9 fois l'image produite par le grossissement de base en quelque sorte), pour un résultat cracra.

 

À confirmer.

 

De toute manière, dans un cas comme dans l'autre, 180x pour un diamètre de 75mm, ça fait du 2,5D. Donc en planétaire et lunaire seulement!

Edited by Tannhauser

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Bonjour,

Personne ne s'indigne en apprenant qu'une lunette à l'objectif de 75 mm supporte un grossissement de 180, voire davantage.

Mais quand on voit : "Jumelles Zoom 20-180 x 75", on entend crier "à l'arnaque" et dire qu'à 180 de grossissement la pupille de sortie n'est que de 0,4 mm et que l'image est extrêmement sombre même en plein jour.

Pourtant, pour la lunette aussi la pupille de sortie n'est que de 0,4 mm... :?:

À quoi est due cette différence de comportement ?

 

Zoom 20-180....?! C''est quoi ces jumelles....?

Edited by Toutiet

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Bonjour,

 

 

 

Je remets ici les fiches sur les principes de l'optique. Ces fiches permettent de comprendre le principe de nos instruments, et donnent les formules des grossissements, des champs etc...

 

Amitié,

 

GG :be:

 

Merci de ces utiles précisions.

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Bonjour Je recherche une info sur le focal d un miroir pour faire du ciel profond Ma question quelle est le meilleur focale pour un miroir de D:355 voir un D:400 pour ma futur construction mais avant tout je cherche a avoir un minimum de poids et un focal pas trop long Merci d avance pour votre reponse Cordialement

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asrtojmd je ne sais pas si ce fil est le plus approprié pour ta question peut être devrais tu ouvrir ton propre fil ? En tout cas pour ta question il me semble que tu y réponds déjà un peu, poids mini et focale pas trop longue ... après pour du visuel il n'est pas indispensable d'avoir l'instrument le plus court possible du moment que l'on peut observer confortablement les pieds sur terre. J'ai déjà utilisé un 460mm f/4 c'est pour moi la limite en terme de focale au delà l'escabot est obligatoire si l'on fait moins de 1.80 je pense que pour un 400 en dessous de f/4.5 celà doit coller.

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Pour obtenir, un grossissement de 2,5 x le diamètre en mm pour une lunette, des constructeurs comme Zeiss respectent des spécifications précises sur la qualité optique.

Pour leur achromat Zeiss E110, au moins 4 critères qui dépendent de notre physiologie de la vision. (note : la Zeiss E150 est calée à 550nm).  J'ai calé la 110 comme suit : e (coma), 551 (chroma), cône L (aber. sphérique), focus raie d => diff. limited 507-614

 

A) La vision

Citation

Des études ont été menées sur la perception neuronale/cerveau sur la perception des couleurs et des contrastes. Une archive ouverte est disponible depuis 2017

Voici les grandes lignes :

2 types de récepteurs : cônes et bâtonnets. Vision de jour/nuit, perception des mouvements.

3 subdivisions dans la typologie des cônes, une répartition inégale sur leur disposition dans la rétine : 10 cônes L, 5 cônes M, 1 cône S

Sensibilité : pour un champ d’observation de diamètre angulaire 10◦ , les fondamentales présentent un maximum de sensibilité à 568,6 nm, 541,3 nm et 447,9 nm

 

Les bâtonnets (vision de nuit) sont extrêmement plus nombreux 95% des cellules réceptrices et sont répartis partout. Les cônes sont 5% mais tellement tassés à +/-18° de l'axe de vision... les 5.5mm de la macula. Au centre la fovéa/fovéola ne contient pratiquement que des cônes.

220px-Retinography.jpg

La sensibilité de l’œil fonctionne entre ces deux modes suivant la quantité de lumière (à gauche), l'activation chimique des bâtonnets (vision de nuit tracée en bleu) est due à une faible lumière qui atteignent les cônes (interrupteur inverseur).

 

Le contraste de l’œil est limité mais quand même élevé en vision de jour : ce sont des maximas constatés sur des observateurs entrainés. (au milieu)

 

Un novice monte difficilement à 32/64 niveau de contraste : le cerveau doit être entrainé... Au grossissement nominal près de 1D, on éclaire un petit jeu de cônes. A 2D, on éclaire beaucoup plus de cônes, le contraste donné par l’œil est construit/affiné en "pyramide" d'éléments différentiels.

 

Ça ne change pas la résolution perçue mais la perception de la différence d'intensité lumineuse, donc une échelle de gris qui est ensuite améliorée de la sensation de couleur. Les humains les plus entrainés sont à même d'empiler plus de cônes et d'en sortir une meilleure analyse du spot. Les cônes qui analysent ont une sensibilité vers 514,3 nm (M) et ceux de 568,6nm (L) sont deux fois plus nombreux. Les cônes S (447.9nm) n'interviennent pas dans l'intensité mais uniquement la teinte des couleurs. (colorisation bleu-rouge, ils sont peu nombreux)

 

AP_Rep_08b.pngcontrast-sensitivity.jpg sur-echantillonage-oeil_hexagonal.jpg.6826aff2a2bbfe623476c6145cbffe68.jpg

B ) L'instrument, son adéquation.

 

Critères pour atteindre x2.5D (utilisateur entrainé, échange avec des vendeurs comme Ales Krivanek, Istar Optical)  :

a) convergence des couleurs entre les raies F et D (bleu - rouge ) : 3x le disque de diffraction pour ne pas que ça bave même si on y est peu sensible.

b) convergence pour la plage des couleurs pour lesquelles l'oeil commence à percevoir les contrastes. Diffraction limited de 510 à 610nm.

c) plage de contraste élevée entre le vert et le jaune-orange. (strehl mini conseillé : "excellent" 0.95)

d) contenir un résiduel vers le bleu profond 460nm car la sensibilité de l'oeil au bleu (les bâtonnets s'activent) augmente de 10% à 40% quand la luminosité à l'oculaire diminue. C'est du à l'augmentation du grossissement. Une limitation à 7/8x le disque d'Airy convient.

e) limiter les perturbations parasites due aux reflets entre lentilles : moins de .5 %

 

ZeissE110-pl.jpg.12a0f1450fe5c09eb29f6d5a26b86cf0.jpgZeissE110.jpg.375179e71740b1afeac026e6ff3eae84.jpg

 

Quand on atteint pas ces critères du à des retours d'expérience de longue haleine, le grossissement maximal utile sera plus limité, tout simplement car l’œil verra le mélange des couleurs et ne pourra pas accéder à la finesse des détails dans cette "soupe" amplifiée.

 

En général, il est affiché un maximum de x2 comme grossissement maximum parce que ce niveau de correction à x2.6 est une correction ultime. Corriger plus n'apporte rien de plus spécifiquement pour le grossissement planétaire.°

 

Attention aux autres normes :

même un objectif apochromatique est censé ne convenir que pour x2 : les critères apo sont certes plus élevés pour les couleurs sur la plage F-C mais il reste une possibilité au constructeur de ne pas aussi bien corriger la plage de sensibilité de e à d, la règle de Thomas Back est élevée mais s'avère moins stricte, uniquement un pic à 555nm dont la largeur n'est pas définie sur e-d (vert à jaune-orange). Quelques petits malins en profitent.

Dans ce cas c'est la qualité de l'instrument réalisé par le constructeur qui fera la différence.

 

Attention à la qualité/prix.

Les entrées de gamme ne monte pas toujours aussi haut que x2, c'est à tester et que les habitués fassent un retour sur ce qu'ils constatent.

 

Ex. une lunette classique, sans préjuger de la marque, avec objectif de type Fraunhöfer en BK7 - F2, de 150mm à f8 (1200mm de focale) se traine à diffraction limited uniquement sur la plage e-d (546-589) et ce dans le meilleur des cas.

Le grossissement peut être poussé difficilement à 1D à cause du mélange perturbant des couleurs.

Probablement un 150 f10 pourrait être amélioré en filtrant la plage de couleur et essayer de dépasser un peu ce genre de limite.

 

En comparaison, avec un dobson, des instruments qui sont indiqués "diffraction limited". La plupart des miroirs offrent lambda/5 voir lambda/6 , il y a l'obstruction qui est à prendre en compte mais qui joue faiblement sur le fort grossissement en conditions idéales de turbulence.

Avantage : un réflecteur de ce type n'a pas de problème lié au chromatisme et la qualité fournie s'applique à la plage totale des couleurs.

Pour le grossissement maxi : ça sera la valeur de qualité du miroir qui permettra d'estimer le grossissement par rapport aux critères de ci-dessus qui sont issus des nécessités en visuel.

 

cf https://www.peak2valleyinstruments.co.uk/page_1801026.html

 

Le lambda/5 ou 6 standard industriel donne toutefois un peu bas par rapport au requis de 0.95 de strehl sur la plage e-d (vert/jaune-orange) pour monter aussi haut en grossissement efficace qu'avec une lunette. (sans oublier la dégradation causée par le miroir secondaire : le taux d'erreur se cumule)

Compter sur des retours que donnait Jean Texerereau qui sont habituellement de 0,8 à 0,6mm pour la pupille de sortie 1,25 D-1,66D sur ses instruments c'est plus sûr.

Note : Jean Texereau était conservatif malgré le fait qu'il taillait souvent ses miroirs (parabolique et plan) à une précision voisinant lambda/10.

Ses conseils valent avec les aléas de fabrication, de collimation, de luminosité (qualité argentisation/aluminisation) un peu plus basse des newtons de l'époque, de la turbulence et de la cible à observer.

 

Donc par défaut pour un dobson industriel de qualité standard, bien collimaté : je préfère compter sur 1,25D.

Ce qui met en concurrence, en planétaire, une lunette achromatique planétaire ou apochromatique un peu plus long f/D que les astrographes, tout ça haut de gamme de 110mm avec un dobson entrée de gamme de 200mm

 

Notes :

a) cône S, densité 1 pour 15 autres.

b) zone extra-contraste cônes L-M

c) zone super-contraste cônes L-M

d) quand la vision mésopique s'active interaction bâtonnet/cône S.

 

Myriam

avec mes remerciements au Pr J.Salama, Neuroanatomie et Chirurgie, Avicenne et Ales Krivanek, Istar Optical qui m'ont mise sur la voie.

 

Note : pas exact mais utile

https://www.lesbonsprofs.com/svt/la-famille-des-genes-des-opsines-1756

 

° : sauf cas d'illumination/plage colorée particulière : Etude d'Evans 1974 et suivantes, Wyzecki & Stiles 1982, Hurvich 1997. Il s'agit de l'effet Bezold-Brücke sur l'interprétation neurologique des teintes. Et d'autres études précédentes de Wright 1941, Bedford & Wyszecki 1958 sur la sensibilité angulaire des teintes et la notion de "blanc" et de pureté des teintes. La teinte peut avoir une importance complémentaire au contraste/piqué.

 

  • Merci / Quelle qualité! 2

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A propos de la qualité chromatique des optiques de réfracteur par Danjon & Couder.

 

Un petit complément historique, une légère surprise à partir de Lunettes & Télescopes mais c'est totalement justifié :

 

Une lunette classique en calage F-C par Danjon & Couder, ramenée à D=110mm f=135,5cm, verres Parra-Mantois. Le résidu chromatique est de 4,61.

Un standard à leur sens

A noter que la combinaison de verres était meilleure que le BK7-F2 même de Zeiss. La Zeiss E, classique à tout faire est allongée à f/D14.9 au lieu de f/D=12.32 ici. Elle serait moins bonne avec ce f/D, mais la Zeiss E fait aussi du planétaire,  le f/D a été plus que compensé pour arriver au résultat visé.

La version Zeiss est finalement devenu le standard industriel (pas pro) grâce au prix faible de la combinaison BK7-F2.

 

Ce réglage est pour du grand champ, minimisation du diamètre des étoiles perçu par l’œil et luminosité perçue maximale.

Pourquoi utile ? Les récepteurs de l'oeil fonctionnent à minima par paire, du même type pour la luminosité et de type différent (particulièrement L et M) pour la couleur.

Nous avons des différences de répartitions des cônes et bâtonnets.

1 cône S (bleu) pour 5 cônes M (vert) et 10 cônes L (jaune-vert). Les bâtonnets (pic sensible cyan 507nm) sont plus nombreux mais encore moins denses que les cônes S (bleu 447,8nm)

l'écart entre les cônes M étant plus grand que pour les cônes L, un spot vert-bleu (plus énergétique : énergie dépendant de la fréquence) n'a pas besoin d'être aussi concentré qu'un spot jaune-orange.

 

A gauche, pour anecdote, le focus sur la raie D (planétaire), le bleu est laissé à 4xAiry, le rouge à 3xAiry.

Avec ce calage technique, il y a du résiduel sur les couleurs qui peut être amélioré/masqué quand on utilise l'instrument pour du terrestre ou du planétaire. (autre sujet).

A droite, focus grand champ, plus petit spot : x2.4Airy.

 

C'est effectivement un réglage issu de retours d'expérience d'astronomes, la sensibilité étant plus élevée dans le bleu et le spot étant sous la résolution de l’œil à 3mm de pupille en grand champ, ça passe bien. Le spot jaune est de diamètre entre le rouge et le bleu (les trois spots les plus utiles en champ profond)

 

86066705_DC-110-1355-PL.jpg.5c0184913fcab4921eb745ec74cd0f76.jpg431916071_DC-110-1355-DS.jpg.bd89fd3d3e16ebf16f231e581f38a2f8.jpg

Avec Danjon et Couder, le calage planétaire décale encore plus, laissant filer le bleu qui n'est pas très utile au-delà de 510nm en visuel planétaire. (explication plus tard)

 

De nos jours, la mode "apochromat" et ED a pris le dessus, on corrige plus les spots pour éviter la sensation "ça bave bleu", ceci au détriment du piqué sur quelques lunettes dont les verres ne compense pas la perte pour la précision requise pour le planétaire.

Normalement, tous les instruments ED ou moderne devrait corriger le chromatisme visuel mieux que ce que présenté ici, considéré utilisable. En particulier la teinte résiduelle disparait avec un RC (résidu chromatique) plus petit. (je compulse encore un peu avant de poser quelques critères de piqué planétaire et d'amélioration du rendu couleur)

 

Comme quelques fabricants donnent les tailles de spot ça permet d'évaluer en fonction de cette référence ce qu'on peut en penser en visuel. Des tailles trop grandes par rapport à celle nécessaire pour une couleur diminue le rendement de l'instrument.

 

Note : comme le livre Lunettes & Telescopes est toujours sous droit d'auteur, je ne poste pas l'extrait, le petit topo ci-dessus est une interprétation issue des indications des pages 107 à 114. Les images de spots sont pérennes et indépendantes du type de construction d'instrument.

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