Qu'est ce qu'un bulletin de contrôle?

Bonjour!

Quelqu'un demandait un jour ce qu'était un bulletin de contrôle. Comme j'ai du temps , voilà...

Je Prends pour exemple le bulletin de contrôle de mon nouveau Orion Optics 200/900 SPX, dont vous trouverez les photos et commentaires dans "Les tests".

Le voici, et nous allons le lire ensemble :

Ce bulletin est l'empreinte digitale du miroir principal, sa signature.

En haut à gauche, le nom du client (en cas de sur mesure), le diamètre et le rapport F/D: 200/900 donc F/D=4,5

Puis le numéro de série du miroir. Gravé, ou sur une étiquette collée dessus (pas du côté aluminé, nan nan ).

Puis la longueur d'onde de référence pour les mesures. Les écarts de forme par rapport à la forme idéale vont être exprimés en partie de la longueur d'onde de la lumière. Ici, la longueur d'onde de référence ou "Lambda" est celle du rouge, 632nm (nano mètre, millionième de mm! Comment ne pas être émerveillé?).

Par exemple, un défaut de forme de 20nm sera exprimé par le nombre 20/632=0,031, soit, ce qui revient au même, Lambda x 1/0,031, soit L/31.

Notez en passant que c'est le rouge qui a été choisi comme couleur pour les mesures, car cela donne des chiffres plus flatteurs! Si on avait choisi le vert, soit une longueur d'onde de 550nm, le même défaut aurait donné 20/550=0,036 soit L/27.

Mais bon tous les fabricants procèdent ainsi...

Le dessin en couleurs qui suit donne, très amplifiée, la forme du miroir et ses défauts. En violet les creux, en rouge les bosses, avec tous les intermédiaires.

L'échelle à droite donne -0,0467 pour le creux extrême mesurable soit -L/21, et +0,050 pour la bosse extrême mesurable, soit +L/20.

L'échelle crête à crête est donc +(L/20) - (-L/21)=L/10

Le dessin, mesuré automatiquement par un interféromètre dans le rouge, est une photo du miroir. On y voit des petits creux en violet, et des bosses plus larges, en rouge.

La courbe au-dessus donne une coupe selon l'axe indiqué sur le dessin.

En haut à droite, une vue en 3D de la même mesure des creux et des bosses.

Puis un Ronchigramme, ou photo d'une tramme de Ronchi. Il s'agit d'une photo d'une mire de barres verticales, plus les barres sont rectilignes et parallèles, mieux c'est.

Ici, c'est extraordinaire, à se demander si c'est bien une mesure!

Mais oui, le bulletin du petit frère 150/750 montre des barres moins parfaites.

Vient ensuite le Rapport de Strehl.

Vous savez que l'image d'un point n'est pas un point, mais une figure d'Airy, du nom du British qui a su, le premier, comprendre et calculer cela.

C'est un rond blanc, entouré d'anneaux blancs.

La figure théorique est détériorée par l'obstruction, et les défauts de forme et de polissage: les anneaux se multiplient et se renforcent au détriment du rond central, l'énergie se disperse.

Eh bien, le rapport de Strehl est le rapport entre l'énergie contenue dans le cercle central de la figure d'Airy dans le cas d'un miroir théorique parfait, et l'énergie contenue réellement dans le cercle central de la figure d'Airy du miroir mesuré.

"1" est donc la valeur théorique parfaite, elle est ici de 0,988.

On considère qu'à partir de 0,80, un miroir atteint son pouvoir de résolution théorique...

Viennent enfin les fameux Lambda/x

Le premier est le L/X PTV, soit Peak to Valley. Le nom parle de lui-même, c'est le rapport entre le creux ou la bosse pire cas, et la longueur d'onde de la couleur utilisée pour la mesure.

Ici, ce miroir présente un creux ou une bosse maxis de L x 0,097, soit L/10,4.

Pour autant, vous imaginez bien qu'un gros défaut, mais tout petit, très localisé, n'aura pas le même impact visuel qu'un large creux ou bosse.

Par exemple, votre doulce compagne ou votre bonhomme, regardant par l'ouverture le fascinant miroir, éternue sous l'émotion et projette sur le caillou un reliquat de tutyauterie . C'est une grosse bosse, mais très localisée, et vous ne verrez pas le défaut sur l'image.

Alors, pour mieux exprimer l'impact visuel des défauts, on en fait une sorte de moyenne, le L/x RMS.

RMS comme Root Mean Square, ou racine de la moyenne des carrés, ou valeur efficace en français et en belge.

De quoi s'agit-il?

Imaginez un miroir qui ait, mesuré zone par zone, disons quatre zones (ce qui est très peu!), des écarts PTV de +20, +25, -15 et -37.

La valeur RMS sera:

Racine carrée de [(+20 au carré) + (+25 au carré) + (-15 au carré) + (-37 aucarré)] divisé par 4 soit L/25,58

Ce chiffre est infiniment plus révélateur de la vraie qualité optique du miroir!

Enfin, le tableau se termine sur une valeur de l'astigmatisme.

Regardez le dessin en couleurs en bas à gauche. Vous voyez qu'il y a un creux dans l'axe vertical, et une bosse dans l'axe horizontal. Le défaut est en ballon de rugby!

Sur une figure d'Airy, cela donne en intra/extra focale une déformation en ovale qui change d'axe. Ovale horizontal en intrafocale (par exemple), l'ovale sera vertical en extrafocale.

Ce défaut affecte les planètes... Ici il est de L/20.

Et sous le ciel, qu'est ce que tout cela signifie? Dans l'exemple choisi ici, cela donne des figures d'Airy intra/extra focales parfaitement symétriques et un astigmatisme impossible à déceler en grossissant à 2 fois le diamètre!

On est donc au-delà de ce que l'oeil peut percevoir, qui est de L/16 RMS.

Pour être complet, il manque à ce bulletin une mesure du micromamelonnage, c'est à dire de l'aspect lisse et doux de la surface, de l'absence de micro rugosité. Cela se traduit par de la diffusion, un effet de halo sur les planètes à fort contraste (attention, il y a d'autres causes à ce halot, comme l'humidité de l'air ou des surfaces optiques, la saleté sur ces surfaces etc...).

Il n'existe pas de mesure du micromamelonnage dans le domaine amateur.

C'est tout!

Amitié,

GG l'Autruchon:)

Quelle horreur !! C'est plein de trous et de bosses !!

T'as quand même pas payé pour ça. Il t'ont offert le port en plus du tuyau au moins ?? :laughing:

Tiens, je mets le mien aussi. Marrant ça... Ils se ressemblent...

Pour le mien, les données sont:

Strehl: 0.985

PTV: Landa / 8.3

RMS: Landa / 52.6

Astigmatisme: Landa / 20

J'avais commandé un L/6, j'ai eu un L/8 On remarque que le RMS est lui aussi très bon !

Ah ben le mien je me souviens pas qu'il soit comme ça...Il n'y avait pas de jolies couleurs...(et en plus, je ne sais pas où j'ai bien pu le ranger... )

Bonjour

Ce qui serait bien aussi c'est de pouvoir avoir un bulletin de controle fait pas une autre personne que le fabricant pour voir si il y a des differences.

Hello!

Berre> Heu.... oui, mais c'est pas donné! C'est d'ailleurs l'une des multiples causes qui m'ont fait abandonner Astam, quand je n'ai plus eu confiance en sa qualité: pour faire contrôler ailleurs, il faut payer, au moins 200€

Jeff> On peut remplacer l'interférogramme couleur par un tableau de chiffres. On découpe le miroir en plein de petites zones et pour chacune on mesure l'écart. Après, on calcule le RMS. Tu peux te faire ton dessin en couleurs toi-même, si tu connais les zones

Newton> Super idée d'avoir mis le tiens! Effectivement, pour du L/6. il faut leur renvoyer ton miroir et qu'ils te le remplacent par un moins bon;)

GG:)

Moi j'ai pas eu ça avec mon sky optic. Ca veut pas dire qu'il est mauvai, je dirais qu'il est même trés bien.

Oui d'accord .

Ah oui, c’est marrant ça ! Les deux bulletins de contrôle sont datés du même jour, à moins de deux heures d’intervalle !

Les deux miroirs sont des 200/900, pourtant l’un est affublé d’une obstruction de 33%, et l’autre de 25%…Ça c’est vraiment drôle

Et.... où est le problème :D ?

De plus un miroir n'est pas "affublé" d'une obstruction, mais utilisé avec un secondaire dont le petit axe détermine l'obstruction. Rien de choquant donc :D

On dirait qu'il y a un miroir controlé en 2005 et l'autre en 2006 ?

Et.... où est le problème :D ?

 

De plus un miroir n'est pas "affublé" d'une obstruction, mais utilisé avec un secondaire dont le petit axe détermine l'obstruction. Rien de choquant donc :D

Non, il n’y a rien de choquant

Simplement sur des logiciels de ce genre il suffit d’un clic de souris pour changer l’obstruction, ce qui peut parfois arranger un peu les choses. De la même façon, il suffit d’un clic de souris pour changer le diamètre, c’est à dire que le miroir est contrôlé sur 90% ou 95% du diamètre, et la ça peut arranger pas mal de choses. Si le contrôleur peut modifier l’obstruction à sa guise sans que cela n’apparaisse de manière explicite sur le bulletin, il peut faire de même avec le diamètre…

Maintenant, je reconnais que je vois le mal partout

Maintenant, je reconnais que je vois le mal partout

:D Tu me le voles! Allez, faut bien faire confiance, c'est vérifiable, leurs bulletins de contrôle!

Mais le but de ce sujet n'était pas de parler d'un fabricant en particulier, mais d'expliquer ce qu'un bulletin de contrôle raconte.

Amitié,

GG:)

Ca serait bien si quelqu'un avait un exemple pour un autre fournisseur.

Même si ce mail, vient 1 an plus tard, merci pour cette description dont j'avais besoin.

Tiens je corrige un truc que j’avais pas remarqué !

On est donc au-delà de ce que l'oeil peut percevoir, qui est de L/16 RMS.

Euh…non, Gérard.

Une aberration de sphéricité seule de L/4 PV donne L/14 RMS. On ne peut quand même pas dire que se soit le nirvana !

Après on peut discuter de la valeur au-delà de laquelle l’œil ne fait plus la différence, mais c’est forcément plus que L/16 RMS. Je pense que la limite doit être autour de L/30 RMS.

Euh…non, Gérard.

Une aberration de sphéricité seule de L/4 PV donne L/14 RMS.

Ah tiens, dont acte! Quelle est la source? Comment calcules tu cela? Je veux dire: comment à partir d'une aberration de sphéricité de L/4, trouves tu L/14 RMS?

Merci!

Merci GG pour toutes ces explications ...

Ah tiens, dont acte! Quelle est la source? Comment calcules tu cela? Je veux dire: comment à partir d'une aberration de sphéricité de L/4, trouves tu L/14 RMS?

 

Merci!

 

Pfffffff, fastoche

"Ainsi, l'équivalent du critère de Rayleigh à lambda sur 4 (L/4) en PV est le critère de Maréchal de L/14 en RMS"

Astrogoth, j'ai envie de te connaître! Tu viens dans le Luberon? C'est trop loin, hein?

.... je reviens sur le sujet, ça m'intéresse! Ce qui me gêne dans le passage de L/4 à L/14 RMS, c'est qu'on ne parle pas de la même chose.

Si on dit que l'on fait l'équivalence d'un défaut de sphéricité à un RMS, on assimile ce défaut de forme à un bruit.

Je rapproche ces histoires de L/x à l'électronique, je ne suis pas opticien! Mais le calcul du RMS est exactement le même que le calcul du bruit électronique. C'est la valeur efficace du bruit. En électronique, le signal se noie dans le bruit. En optique, le bruit de forme se traduit par de la diifusion, une baisse du contraste et du piqué, du pouvoir de séparation. C'est un bruit optique.

Alors comment peut-on dire qu'un défaut de forme, grand, réparti sur toute la surface, le miroir peut avoir ce défaut et par ailleurs être splendide, comment assimile t-on ce défaut à un bruit RMS?

Par quel artifice passe t-on de l'un à l'autre, est-ce une jonglerie de calcul, et alors quelle est-elle, ou bien se base t-on sur l'effet perçu en regardant l'image?

J'aimerais bien savoir!

PS: Y a pas de quoi, L'Astronome !

Vous êtes des opticiens physicien ou quoi?

Autant cela semblait être clair au départ, autant là j'ai l'impression (et pourtant je suis prof de math) d'être super con.

Vous êtes des opticiens physicien ou quoi?

Autant cela semblait être clair au départ, autant là j'ai l'impression (et pourtant je suis prof de math) d'être super con.

Ouh là, faut pas trop te prendre la tête avec ça, l'optique c'est une physique très hermétique, à côté, la poésie de Mallarmé c'est du Guy des Cars.

Moi j'ai montré le bulletin à Gérard et il m'a dit que c'était bien. Après, ce qui compte, c'est l'oeil à l'oculaire et ce qu'il en pense (l'oeil)...

Vous êtes des opticiens physicien ou quoi?

Autant cela semblait être clair au départ, autant là j'ai l'impression (et pourtant je suis prof de math) d'être super con.

C'est pas clair? Physiquement, c'est simple.

Pour le L/x RMS, on a des déformations très petites et aléatoires de la surface du miroir, qui créent une déformation du front d'onde de même forme, amplifiée deux fois à cause de la réflexion, assimilée à un bruit ajouté au front d'onde. Et on calcule la valeur efficace (RMS en anglais) de ce bruit.

Et le L/x PTV indique le valeur crête à crête maximale relevée, même si elle est très localisée et donc sans influence sur l'image.

Tandis que Télémaque parle d'un calcul qui ramène un grand défaut de forme (sphérique au lieu de parabolique) dont on connaît la valeur PTV, à une valeur RMS. Donc je m'interroge sur la corrélation visuelle de ce calcul, et sur le calcul lui-même.

Ceci dit, j'aimerais avoir ton niveau de maths! Mon rêve serait de calculer la figure d'Airy, j'ai pas le niveau! L'ai-je eu un jour? Je ne sais plus

Mais bon, tout cela n'empêche pas d'admirer les beautés là-haut et de rêver!

Gérard,

La valeur RMS, comme tu le sais, est seulement un calcul. Autrement dit on peut appliquer ce calcul à n’importe quoi, la seule question qui se pose ensuite est de savoir si cela a une signification ou pas. En acoustique, ou en électronique, on utilise cette valeur pour étudier le bruit. On pourrait faire ce calcul sur le signal proprement dit, mais cela n’aurait pas beaucoup d’intérêt.

En optique, la qualité d’un instrument peut être caractérisée par l’intensité normalisée au centre de l’image d’une source ponctuelle, autrement dit le strehl ratio. Or il se trouve que ce strehl ratio peut être déduit avec une très bonne approximation des écarts RMS du front d’onde. Pour avoir une idée de la qualité optique d’un instrument, il faut donc calculer les écarts RMS du front d’onde, sans se préoccuper de savoir s’il s’agit d’un grand défaut de forme affectant toute la surface comme l’aberration de sphéricité, ou d’un mamelonnage fait d’un grand nombre de trous et de bosses aléatoires. Si la valeur RMS est identique dans ces deux exemples, le strehl ratio sera le même.

La seule différence sera dans la répartition de l’énergie autour du centre de l’image : plus les défauts seront de petite taille, et plus l’énergie manquante sera rejetée loin du centre.

Pour le calcul en lui même, c’est comme en acoustique, à part que l’on intègre le carré des écarts sur la surface du front d’onde au lieu de les intégrer dans le temps. Pour l’aberration de sphéricité le rapport entre les valeurs PV et RMS vaut précisément la racine carrée de 11,25. Si tu veux je peux essayer de détailler, mais c’est pas évident de faire des maths sur un forum.

Sinon, il faut regarder du côté des sites ou des livres d’optique théorique, mais la présentation est souvent un peu lourde. Un exemple ici, section 4.2 :

http://home.earthlink.net/~burrjaw/atm/atm_math.lwp/atm_math.htm

ou encore ici :

http://www.telescope-optics.net/spherical1.htm

Je ne suis pas sûr que ça simplifie les choses, cela dit.

Merci de revenir, Télémaque!

La valeur RMS, comme tu le sais, est seulement un calcul.

Oui, mais il a un sens au niveau de la perception de l'image.

Pour avoir une idée de la qualité optique d’un instrument, il faut donc calculer les écarts RMS du front d’onde, sans se préoccuper de savoir s’il s’agit d’un grand défaut de forme affectant toute la surface comme l’aberration de sphéricité, ou d’un mamelonnage fait d’un grand nombre de trous et de bosses aléatoires.

Ah ben voilà c'est là que je ne suis pas d'accord, en toute modestie ! On met des chiffres...pour avoir des chiffres.

Si la valeur RMS est identique dans ces deux exemples, le strehl ratio sera le même.

Certes, mais pas le résultat visuel!

Merci copain!

Je ne saisis pas trop ce que tu veux dire, mais je vais répondre quand même

Il est certain qu’il est toujours réducteur de résumer la qualité d’une optique à une seule valeur. Si c’est ça qui te chagrines, alors je suis d’accord avec toi.

Mais d’un autre côté, c’est quand même bien pratique d’avoir un critère qui permet de dire de manière chiffrée à quel niveau on se trouve. Et pour cela le meilleur outil est le strehl ratio, ou ce qui est équivalent l’écart RMS.

Il n’y a pas beaucoup de questions à se poser entre une optique à L/20 RMS et une autre à L/10 RMS. La première sera bonne, la deuxième médiocre.

Après on peut se demander s’il vaut mieux L/20 RMS d’astigmatisme, d’aberration de sphéricité, ou de mamelonnage. Tout dépendra de la turbulence, et des objets observés. Mais le plus important est de savoir où on se trouve, ce que permet le RMS.

Merci Gégé,

Super ton explication, moi qui suis allergique aux PTV, L/X, RMS etc, d'un coup d'oeil ton bulletin est comprèhensif. (pour ceusses qui en ont un )

Par exemple, votre doulce compagne ou votre bonhomme, regardant par l'ouverture le fascinant miroir, éternue sous l'émotion et projette sur le caillou un reliquat de tutyauterie . C'est une grosse bosse, mais très localisée, et vous ne verrez pas le défaut sur l'image.

 

GG l'Autruchon:)

Cache ton tuyau quand même, car un miroir crépi même à L/2000 : ça l'fait pas

Astrogoth, j'ai envie de te connaître! Tu viens dans le Luberon? C'est trop loin, hein?

 

Hélas, trop loin en effet, mais quand je serais vieux, je t'attends à Cherbourg, Murphy là-bas c'est quand il fait beau !!!

Sinon, je te rassure GG, j'y connais rien, du moins dans ce domaine

Un bon copié-collé de ce site que tu dois connaitre, sinon c'est plein de chiffres

http://strock.pi.r2.3.14159.free.fr/Ast/Art/TestDeFoucault.html

Le dessin en bas à gauche (l'astigmatisme) me fait penser au photos du rayonnemant du "fond diffus cosmologique".

je rebondis sur ce post en signalant une information aussi très importante :

Dans le coin supérieur droit, se trouve une image "3D" de la forme du miroir on l'a dit. Mais en plus ce schéma montre le nombre de points de mesure (j'ai appris cela hier).

Là il y a (224-75) x (203-54) = 149 x 149 points (cool le miroir est inscrit dans un carré :) ). Cela rentre en ligne de compte !

En effet, j'ai pu voir l'évolution des mesures PTV et RMS quand on passe (sur un interféromètre) de 400x400 points de mesure à 250x250 points. Il est évident que plus on "descends", meilleures sont les valeurs.

Pour bien comprendre, à la limite, une mesure sur 4x4 pixels doit présenter un niveau RMS et PTV incroyablement bas ! C'est très flatteur, mais évidement peu indicatif.

Il faut donc, avant de comparer deux bulletins distincts (fournis par deux sociétés distinctes), intégrer comment la mesure a été faite, sa dynamique (sa précision en nm ou en fraction de longueur d'onde c'est pareil), ...

C'est pour faire avancer le schimili ... le schilimilili ... enfin le truc quoi !

une mesure sur 4x4 pixels doit présenter un niveau RMS et PTV incroyablement bas !

Cela dépendra juste ou tomberont les points de controle.

Cela peut fonctionner dans le bon sens comme dans le mauvais.

Par contre, on va vite arriver à un RMS équivalent au PV en diminuant les points de controle, car le moyennage ne se fera plus sur assez de points.

C'était ce qui était reproché aux mesures traditionnelles dans une longue discussion sur AS, car on pouvait trouver un bon axe sur un miroir et en déduire une bonne qualité sur le reste du miroir sans que cela soit forcément le cas.