obstruction centrale et qualite miroir

[Astrobug]

Bonsoir,

 

J'ai besoin qu'on m'éclaire

Je vois des newtons de 200 F5 avec un secondaire de 63mm pour le CP.

Avec un telle secondaire quelle est l'effet sur la qualité du miroir primaire?

Pouvons nous tirer profit d'un miroir artisanale en visuel et en photo?

La mécanique du tube est plus important dans une telle configuration que le miroir?

 

Je sais bien que pour un newton avec une obstruction centrale inférieure à 25% la qualité du miroir primaire est trés important (et la mécanique).

 

Merci pour les infos

[starac]

Bonsoir,

 

Attends les spécialistes des miroirs pour t'éclairer, mais pour débroussailler un peu:

 

- le secondaire n'a en fait aucune influence sur la qualité du primaire: celui-ci est bon ou non, quelque soit le secondaire: sauf erreur de ma part, tu vises plutôt l'effet d'obstruction; mais là aussi, si le primaire est d'excellent facture sur toute sa surface, le secondaire n'y changera rien, quelque soit sa taille - et c'est tanti mieux .

- l'importance mécanique du tube? Elle est importante en soi, mais là non plus, je ne vois pas d'influence sur la qualité (optique, je suppose?) du miroir primaire.

La qualité du primaire reste importante, que le degré d'obstruction soit de 25% ou de 30%.

En fait, le domaine pour lequel la taille du miroir secondaire (et donc le degré d'obstruction) compte le plus, c'est la photo et la taille exacte du champ qu'on veut illuminer au mieux.

Mais j'ai peut-être mal compris la question ou l'intention qui est derrière - dans ce cas, merci de préciser .

[jgricourt]

Effectivement c'est un très gros secondaire pour du F/5 car cela donne un champ éclairé à 100% de près de 2.5°, il s'agit d'un télescope certainement conçu pour la photo et j'imagine que son équipement est à la hauteur de cette vocation (porte oculaire costaud, araignée ultra rigide, tube plein ou barres truss en carbone, barillet optimisé). En visuel un secondaire de 30 à 40mm devrait suffire (règle préconisant d'illuminer correctement une zone de la dimension de la pleine lune).

 

Avant 25% d'obstruction on peut dire que visuellement la dégradation d'image ne sera pas perceptible pour un utilisateur non spécialiste dans l'optique et puis d'autres facteurs seront plus prépondérants sur la qualité de l'image (collimation primaire, turbulence locale et qualité du ciel). Par contre la mécanique du tube se doit être exigeante dans tous les cas et plus particulièrement lorsque le f/ratio du primaire descend très bas (f/4 typiquement), le secondaire n'a rien à voir ici car un secondaire mal collimaté ne dégradera pas la résolution de l'image ! Tout au plus on verra en photo uniquement, que l’éclairement n'est exactement pas uniforme sur la surface du capteur (vignetting).

Modifié 2 novembre 2012 par jgricourt

[Astrobug]

Bonjour,

 

Voici l'article en question:

Desolé pour que le texte est en anglais

 

Voici la phrase qui me pose problème

it will suffer 2.5 * lambda/6 wavefront distortion, which makes it not better than a lambda/2.4 system, even if the scope features practically perfect optics.

 

 

Ceci est le texte original:

Central Obstruction - Decreasing contrast Part 2

 

Now returning to central obstruction, it will be easy to see why aperture has a very hard time to compensate for central obstruction. Let's examine a Maksutov with 150mm aperture and 33% central obstruction (50mm secondary obstruction)! This scope has an effective contrast equal to a 100mm perfect telescope system! But there is a serious difference: under the just mentioned (average) sky, a 100mm APO performs as an almost diffraction limited system, as the wavefront error added to the (almost zero) internal optical error of this scope is about lambda/4, so the whole system is still near to the diffraction limit. But what happens to the 150mm scope with 50mm obstruction? This scope�s aperture is 2.5 larger than the 60mm coherence diameter of atmosphere, so, it will suffer 2.5 * lambda/6 wavefront distortion, which makes it not better than a lambda/2.4 system, even if the scope features practically perfect optics. So, atmosphere adds more wavefront error to a system with larger aperture, and this way, the 150mm system with 50mm secondary mirror will have much worse wavefront error compared to a 100mm unobstucted system under the sky, regardless of the optical quality of the mirrors. The wavefront error is added by atmosphere, NOT the scope itself, and we can do nothing at this moment to avoid it (though, this situation might change in the future, when adaptive optics become popular on amateur telescopes, but this is surely NOT today's technology...)

[loulou7331]

Bonjour,

 

la mécanique du tube (j'inclue le dispositif de mise au point dedans) est tout aussi importante que l'optique. La meilleure optique du monde dans une mécanique pourrie risque de donner des résultats pourris! Une bonne mécanique doit permettre un bon réglage des miroirs (collimation) et conserver ce réglage quelque soit la position du tube, et ce sans contraindre les optiques.

 

Pour l'obstruction, çà ne joue pas en photo ciel profond. Ça peut être gênant pour du planétaire, car çà diminue le contraste et dans une moindre mesure la résolution. Il me semble que au-dessus de 37% d'obstruction le rapport de Strehl devient inférieur a 0,8, ce qui signifie que la limite de diffraction n'est plus atteinte. Avec une obstruction exactement égale a cette valeur, un miroir parfait sera donc encore limité par la diffraction. Ce la montre que si on a besoin d'un télescope obstrué, la qualité optique est encore plus importante. L'obstruction diminue surtout le contraste, mais meilleure est l'optique meilleur est le contraste.

Il faut bien voir que les défauts s'additionnent...

[syncopatte]

Un article de Thierry Legault:

 

http://legault.perso.sfr.fr/obstruction_fr.html

 

Patte.

[achille11]

Un article de Thierry Legault:

 

http://legault.perso.sfr.fr/obstruction_fr.html

 

Patte.

 

oui, j'avais lu dans ce bon article que jusqu'a 20% l'obstruction peut etre considérée comme négligeable.

[ZITO]

Salut astrobug,

Pour ce qui est de la qualité optique je suis d'accord avec ce qui a été dit ,pour la mécanique pareil ...je rajouterais que la précision du barillet du primaire est primordiale ,surtout avec les bons miroirs.

plus le miroir primaire est bien réalisé ,plus la mécanique doit l'être, sinon le gain en qualité d'un miroir "mauvais" par rapport à un miroir "bon" sera gommée par l.imprécision mécanique . Le tout encore esclave de la qualité du ciel .

Et bien sur ne pas oublier : la qualité optique d'un scope est ,au mieux ,celle de l'élément optique qui le compose le plus mauvais .

Pour s'en convaincre il suffit de mettre un oculaire pentax dans une lulu en plastique ...

[achille11]

Et bien sur ne pas oublier : la qualité optique d'un scope est ,au mieux ,celle de l'élément optique qui le compose le plus mauvais .

Pour s'en convaincre il suffit de mettre un oculaire pentax dans une lulu en plastique ...

 

c'est une regle dans beaucoup de domaines (hifi, vidéo, optique...) ,la qualité de la chaine a pour limite la qualité de l'élément le moins bon de ceux qui la composent.

[ZITO]

Oui merci Achille ,j'avais du mal à tourner une phrase compréhensible .

[jgricourt]

Voici la phrase qui me pose problème

it will suffer 2.5 * lambda/6 wavefront distortion, which makes it not better than a lambda/2.4 system, even if the scope features practically perfect optics. [...]

 

Astrobug je ne crois pas qu'un fabricant exclusif de lunettes astro expliquant qu'avec les instruments à miroirs plus on monte en diamètre moins c'est intéressant sur le ciel ... soit un avis très objectif.

 

http://www.gpuoptical.com/index.htm

 

Je te propose de parcourir ce lien avec plein d'exemples concrets et surtout visuels (faciles à comprendre pour les non matheux):

 

http://www.damianpeach.com/simulation.htm

 

Et enfin la preuve qu'un instrument de 127mm obstrué à 35% est supérieur à un instrument de 88mm non obstrué:

 

http://www.cloudynights.com/ubbthreads/attachments/1888104-MTF%20comparisons.jpg

Modifié 2 novembre 2012 par jgricourt

[Bison]

Astrobug je ne crois pas qu'un fabricant exclusif de lunettes astro expliquant qu'avec les instruments à miroirs plus on monte en diamètre moins c'est intéressant sur le ciel ... soit un avis très objectif.

 

http://www.gpuoptical.com/index.htm

 

:be:

[sixela]

Bonsoir,

 

J'ai besoin qu'on m'éclaire

Je vois des newtons de 200 F5 avec un secondaire de 63mm pour le CP.

31.5% d'obstruction centrale c'est déjà costaud. Mais comme en photographie en ciel profond ce qui limite le piqué c'est la turbulence ça n'a guère d'importance. Si tu voulais aussi faire de la photo planétaire ce serait différent.

 

Tout le monde vire sur le rapport Strehl dans le sujet --ce qui pour Thierry Legault et Damian Peach est important-- mais il faut savoir que pour la photo en ciel profond si D/r0=2, le rapport de Strehl pour un système parfait et non obstrué en tenant compte du seeing dégringuole déjà de 1 à 0,175, donc 10%-20% de dégradation supplémentaire ce n'est plus la peine d'en parler.

 

Pour la petite histoire, avec un seeing d'une seconde d'arc, r0 est déjà aux alentours de 114mm, donc on est vite à D/r0=2 sauf si on a une lulu (où les questions d'obstruction centrale ne se posent pas) ou du très bon seeing...

 

Avec un telle secondaire quelle est l'effet sur la qualité du miroir primaire?

Aucune. L'obstruction secondaire limite le rapport de Strehl à un maximum atteignable quand on compare à un système non obstrué comme référence (qui donnerait un rapport de Strehl de 1). Mais il est faux de dire "comme le Strehl ne peut pas être plus de 0,8 même un miroir primaire dégueulasse ferait l'affaire": un miroir avec des erreurs baissera encore le rapport de Strehl (c'est plus ou moins indépendant).

 

Il est à noter qu'une obstruction centrale déplace l'énergie assez près de la source (dans les premiers anneaux du motif de diffraction). Pour la photo CP ce n'est pas important puisque la turbu grossit les étoiles bien plus que ça, surtout avec beaucoup d'ouverture.

 

Par contre, certains défauts de miroir qui ont une influence bien plus petite sur le rapport de Strehl jettent moins d'énergie mais la jettent loin de la source et peuvent donner des images avec moins de piqué même en ciel profond; c'est le cas d'un miroir micromammeloné ou rugueux ou d'un bord rabattu.

 

Pouvons nous tirer profit d'un miroir artisanal en visuel et en photo?

Oui, dans la mesure où tu élimines une des causes d'erreurs dans la chaîne. Un rapport de Strehl près de 1 n'est pas très important en photo du ciel profond (mais l'est en photo planétaire) mais avec un miroir de qualité la qualité de surface sera meilleure et tu eviteras aussi le danger d'un mince bord rabattu.

 

Pour la photo planétaire il vaut quand même mieux essayer de limiter l'obstruction centrale. Bien sûr, plus d'ouverture donne plus de détails qu'une ouverture beaucoup plus petite même non obstruée quand le seeing est parfait, mais rend le télescope plus sensible aux effets de turbulence atmosphérique (et une ouverture trop obstruée ne s'apodise pas aussi bien pour optimaliser l'image).

 

La mécanique du tube est plus important dans une telle configuration que le miroir?

Oui, en photo de ciel profond dans la mesure ou les erreurs de suivi ne sont pas cachées par la turbu tandis que certaines erreurs du miroir ou une obstruction importante le seront. Si evidemment le miroir n'est pas trop mauvais: un miroir à raser, ça n'ira pas non plus.

 

Je sais bien que pour un newton avec une obstruction centrale inférieure à 25% la qualité du miroir primaire est trés important (et la mécanique).

Cela dépend exactement de ce que l'on fait (et du critère que l'on choisit). La photo en ciel profond et la photo CP, c'est différent. Par exemple, rajouter un correcteur de coma sur un Newton rapide c'est catastrophique pour le rapport de Strehl (il rajoute une bonne dose d'aberration sphérique) mais on le fait quand-même pour la photo du ciel profond (l'échelle d'image et la turbu cache bien les effets, et cela ne rend pas le miroir rugueux). Par contre, ce serait une folie de le faire pour la photo planétaire.

Modifié 2 novembre 2012 par sixela

[Astrobug]

Merci pour les infos détaillées.

Sinon en réduisant le secondaire ont reduis le backfocus (pour ne pas perdre de la lumière du primaire).

L'exemple ici est un tube de 230mm de dia qui donne 110mm de backfocus (depuis la surface du tube).

Quelle valeur de back focus est confortable pour une ccd+correcteur+filtres avec un PO de 60mm de hauteur?

Dites moi si je me trompe dans mon raisonnement.

[sixela]

En réduisant le secondaire on réduit surtout la taille du champ pleinement illuminé (et donc le rapport signal/bruit dans les coins sur une image de ciel profond avec un grand photosenseur).

 

C'est vrai qu'en rapprochant le plan focal du tube on peut gagner un peu -- c'est à dire avec un secondaire de même taille avoir un champ pleinement illuminé plus grand -- mais il faut alors faire gaffe au bafflage, parce que gagner en champ pleinement illuminé mais illuminer le champ avec de la lumière parasite ce n'est pas un bon deal...

 

Et en plus, si on n'arrive plus à mettre au point avec le train photo, ce n'est pas les quelques % de rapport Strehl en plus par réduction de l'obstruction centrale qui vont faire plaisir...