Lunette mise au point

[Kelthuzad]

Bonjour,

 

Alors voilà, quand je règle ma lunette afin de faire une mise au point, cela dépend de la distance de l'objet que j'observe, à partir d'une certaine distance la mise au point est la même, je regarde l'objet à l'infini ? Peut-on calculer cette distance avec les caractéristiques de la lunette ?

 

Merci

[Louc]

Bonjour,

 

Je n'ai pas bien compris ta question, alors je risque de répondre à côté...

Je pense qu'on peut modéliser -en première approximation- un instrument d'optique par une lentille mince convergente (comme par exemple un objectif d'appareil photo).

Il y a de nombreux cours sur le sujet dans les classes de terminale S et sur le net, par exemple sur wikipédia : http://fr.wikipedia.org/wiki/Lentille_mince

Le concept de mise au point vise à ajuster la distance entre la lentille et ton plan d'observation de sorte que l'image soit nette (en projection sur un écran). On remarque que cette distance dépend seulement de la distance à laquelle se trouve ton objet de ta lentille et de la distance focale propre à la lentille (caractéristique de la lentille).

Je ne sais pas si ça répond à ta question, si non, essaie de la reformuler en précisant quel est ton matériel et prend un exemple (par ex, le clocher à 200m ...)

[Kelthuzad]

Merci, il me semble que tu as compris ma question, ce que je cherche est surement une distance approximative à partir de laquelle il n'est plus nécessaire d'ajuster la mise au point.

Exemple :

- Je commence par observer un arbre à 50 m, je mets au point pour qu'il soit net

- Je vise une lumière plus loin à 200 m, je dois refaire une mise au point

- Je vise maintenant un avion à disons 1 km, c'est à nouveau flou car la lunette est réglé pour un objet à 200 m donc je refais une mise au point

- Je vise maintenant la Lune et elle est nette sans mise au point

 

Y a-t-il donc une distance calculable qui correspondrait au fait que l'objet soit à l'infini ? Pour ma lunette ce serait par exemple 700 mètres, au delà les objets sont à l'infini donc je les verrai toujours nets sans réglage.

 

Voila, je ne sais pas trop, j'extrapole un peu surement, éclairez-moi svp

[aragorn_strider]

Bonsoir,

 

Alors voilà, quand je règle ma lunette afin de faire une mise au point, cela dépend de la distance de l'objet que j'observe,

 

Tu veux dire, quand tu observes un objet proche (sur Terre), en utilisant ta lunette comme lunette terrestre ?

 

à partir d'une certaine distance la mise au point est la même, je regarde l'objet à l'infini ?

 

Oui tous les objets du ciel sont situés à l'infini pour nos instruments (appareils photos compris), la Lune y compris.

 

Tu as des discussions existantes sur ce sujet :

- C'est où l'infini ?

- une mise au point ou des mises au point ?

- Calcul mise au point (chez le voisin Jules de chez Smith en face )

 

Peut-on calculer cette distance avec les caractéristiques de la lunette ?

 

Oui, avec les formules d'optiques indiquées dans les liens précédents. Cependant cela ne fonctionne qu'avec des objets terrestres, pas à l'infini... Tu ne pourras donc pas calculer la distance de la Lune, d'une planète ou d'une étoile avec cette méthode .

 

Frédéric

Modifié 5 septembre 2012 par aragorn_strider

[aragorn_strider]

Y a-t-il donc une distance calculable qui correspondrait au fait que l'objet soit à l'infini ? Pour ma lunette ce serait par exemple 700 mètres, au delà les objets sont à l'infini donc je les verrai toujours nets sans réglage.

 

Patry indique dans un des messages dans le premier lien cité plus haut, que l'infini commence environ à 1000x la focale.

 

Pour une lunette de 700mm, ce serait donc 1000x0,7m=700m.

En général, on dit pour régler le parallélisme d'un chercheur, qu'il faut viser un point à une distance de quelques km. C'est donc le même ordre de grandeur...

[Kelthuzad]

Tu veux dire, quand tu observes un objet proche (sur Terre), en utilisant ta lunette comme lunette terrestre ?

 

Oui parfaitement.

 

Peut-on calculer cette distance avec les caractéristiques de la lunette ?

 

Oui, avec les formules d'optiques indiquées dans les liens précédents. Cependant cela ne fonctionne qu'avec des objets terrestres, pas à l'infini... Tu ne pourras doc pas calculer la distance de la Lune, d'une planète ou d'une étoile avec cette méthode .

 

Frédéric

 

Merci Je n'ai pas trouvé la formule, T = (D * F) / (D - F) ? D étant la distance de l'objet que je regarde ça ne m'arrange pas, je cherche la distance entre la lunette et un objet imaginaire à partir duquel la mise au point serait à l'infini.

[Kelthuzad]

Patry indique dans un des messages dans le premier lien cité plus haut, que l'infini commence environ à 1000x la focale.

 

Pour une lunette de 700mm, ce serait donc 1000x0,7m=700m.

En général, on dit pour régler le parallélisme d'un chercheur, qu'il faut viser un point à une distance de quelques km. C'est donc le même ordre de grandeur...

 

Pas moyen de le calculer précisément ?

[aragorn_strider]

Pas moyen de le calculer précisément ?

 

En photo on pourrait calculer l'hyperfocale (distance pour laquelle les sujets seront perçus comme nets quand on règle la bague de mise au point sur l’infini)

 

H ≈ f²/1000*N*c

f est la focale en mm.

N est l'ouverture du diaphragme.

c est la valeur du

cercle de confusion

en mm.

(

Tableau d'exemple de valeurs de cercle de confusion

ici

)

La profondeur de champ (la zone de netteté) commence à une distance de H lorsque la mise au point est faite sur l'infini.

 

En astro, l'ouverture du diaphragme correspond à F/D (10 pour une lunette 70/700, donc).

Il reste à connaître le cercle de confusion pour l'oeil humain (a priori pour l'oeil humain ce serait 0,1mm mais pas de certitude là-dessus)... et à savoir si cette formule est adaptée aux instruments d'astro...

 

EDIT : voilà ce que j'ai trouvé qui devrait convenir

(source : Les choix en astrophotographie (1) par Alain Kohler)

Mais qu’entendre par distance infinie puisque l’objet astronomique est à une distance finie de nous ? Un objet à une distance finie p a son image à une distance p’ plus grande que la distance focale f. Pour nous, il suffit de voir quelle est la condition sur p, pour que la différence entre p’ et f soit minime.

 

On montre que p ≈ f² / (p’ – f) (approximation valable pour p’ – f très petit)

 

Considérons comme exemple un télescope ayant 1 mètre de distance focale f. Fixons-nous une distance p’ – f de l’ordre de 0,1 mm ce qui correspond habituellement à une tolérance admissible pour une bonne focalisation. La formule nous donne alors p = 10 km.

Autrement dit, tous les objets entre 10 km et l’infini ont une image à moins de 0,1 mm du foyer !! Donc, il n’y aura pas de différence notable sur la netteté de l’image si on laisse le plan du film au foyer.

 

Une application intéressante est la focalisation de l’instrument réalisée en plein jour sur un objet du

paysage. Dans le cas précédent, si l’on trouve un objet terrestre à plus de 10 km, faire la mise au point sur cet objet ne nécessitera pas de mise au point supplémentaire en soirée. En théorie du moins !! En pratique, il est difficile de faire une bonne mise au point sur un objet de jour.

 

Dans le cas d'une lunette de 700mm de focale, on a donc

p = 700² / 0,1 = 4900 m

 

Frédéric

Modifié 6 septembre 2012 par aragorn_strider

[Kelthuzad]

Merci beaucoup, bonne nuit !

[Louc]

Bon tt semble dit, et je ne vois rien à ajouter...

Bravo aragorn_strider pour la rapidité et la perspicacité de tes interventions

[aragorn_strider]

Pour renchérir sur le calcul optique, quelques sources tout d'abord :

- NOTIONS D'OPTIQUE POUR LES ASTRONOMES AMATEURS de Serge Bertorello

- FORMULES DE DESCARTES

 

Hier soir il était tard pour faire des maths, mais ce matin ça va mieux, donc si vous voulez aussi savoir pourquoi on arrive au résultat énoncé ci-dessus...

Tu citais la formule T = (D * F) / (D - F), il s'agit de la même formule de base qui sert à obtenir la formule que je citais, p ≈ f² / (p’ – f).

 

La formule de Descartes est : 1/F = 1/T + 1/D ou écrite différemment, 1/f = 1/p + 1/p' où

F ou f : focale de l'objectif

D ou p : distance objet - objectif

T ou p' : distance objectif - image (plan de mise au point)

toutes les distances étant dans la même unité (le mm par exemple)

 

avec cette formule, on arrive aussi à la formule qui t'intéresse plus que celle que tu citais (celle avec T= ...), puisqu'elle concerne D :

1/D = 1/F - 1/T

1/D = (T-F) / T*F, soit

D = T*F / (T-F), soit

D = F² / (T-F) + F, et si l'on néglige F par rapport à F², on obtient bien :

D ≈ F² / (T-F)

 

- si l'on considère que T-F = 0.1mm (le plan focal et le plan de mise au point sont presque confondus) on obtient alors D ≈ F²/0.1.

- si l'on veut une plus grande précision de mise au point, on peut prendre D ≈ F²/0.01

- ou une moins grande précision D ≈ F²/0.5 (un demi-millimètre, c'est déjà pas mal), ce qui donne pour une lunette à F=700mm, une distance de 980m à partir de laquelle la netteté ne changera pas, pour une mise au point à l'infini...

 

Ca correspond donc bien avec les distances que l'on utilise en pratique, sans forcément savoir pourquoi. Voilà donc ce calcul précis que tu cherchais !

Tu peux même inverser la formule, si tu fais une mise au point sur un objet situé à D=10km, avec une lunette de F=700mm tu auras une précision de 0.049 mm...

 

... c'était la minute math du jeudi matin .

Frédéric

Modifié 6 septembre 2012 par aragorn_strider

[Kelthuzad]

Je vais relire tout ça dans son ensemble dans la journée, si je ne reviens pas c'est que tout va bien

 

Encore merci.

[Louc]

Bon courage et n'oublie pas que face aux maths, l'aspirine est ton amie