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Planéité du champ ... par l'exemple

patry

Par patry
dans Matériel astrophotographique

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patry

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Pour rebondir sur le sujet de vanessa qui s'interesse au champ le plus large possible, j'ai tenté une expérience sur la lune afin de vérifier quel est le champ plan utilisable !

 

Alors je vous prévient tout de suite, il y a beaucoup de facteurs qui rentrent en ligne de compte : la précision de la map déjà, et ça c'est incontournable, et d'autre part (et c'est aussi très important) la taille des photosites du capteur CCD (évidement avec des photosites à 6µm et à 9µ on a pas la même impression de nettetée).

 

Donc je vous livre mes essais perso, tout d'abord avec le C8 en configuration standard (au foyer) et mon Minolta D5D (pixels carrés de 7,8µm de coté).

 

Tout d'abord, une vue d'ensemble (résultat d'un binning 2:2) :

 

pict1991-93.jpg

 

Au centre c'est pas mal ...

centre.jpg

 

Mais sur les bords, cela part un peu en flou (il y a aussi une partie due à la lune elle même bien sur mais on a pas le même "punch") :

 

nord.jpg

 

sud.jpg

 

Donc j'estime le champ "utilisable" à pratiquement 30' d'arc.

 

Enfin avec le réducteur/correcteur. Cet élément optique permet non seulement de réduire la focale du C8 de 2030 à 1280mm environ et de gagner ainsi un rapport 2.5 sur le temps d'exposition tout en ayant un champ plus large, mais en plus il est censé aplanir ce champ.

En tout état de cause, je n'ai pas d'objet suffisament grand et contrasté pour me faire une idée (je laisse d'autres faire l'essai en ciel profond), mais clairement, le champ de ~moins de 30'~ est désormais bien mieux défini y compris aux pôles de la lune (ne vous fiez pas au apparences, l'image et en pleine taille, pas de binning et ce qui m'importe c'est la différence de netteté entre le centre et les bords) :

 

pict1989-90.jpg

 

J'aimerais bien avoir les résultat pour un mak, un newton et une lunette pour comparer puis (si cela est possible) avec un correcteur (je ne sais pas s'il existe un correcteur adapté pour les maks ? et pour les newtons et les lunettes, il en existe tellement de correcteurs que je vous laisse le choix).

 

Attention, j'ai pris la lune parce que elle couvre 70% du champ à 2000mm de focale -champ de 40'x27'-, alors ne me sortez pas une image prise à 500mm nette sur la lune ... c'est pas l'objet.

Vincent

Vincent

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Après le petit exemple photographique de Patry, je vous présente des résultats pour plusieurs instruments:

 

Conditions:

 

Monochromatique (Vert lambda =550nm)

Mise au point sur le centre du champ

Examen de la tache de PSF (tache de diffraction sur le champ plan du capteur)

 

 

 

Schmidt-Cassegrain tout sphérique, 35% d'obstruction

 

Dans l'axe:

 

[ATTACH]1580[/ATTACH]

 

 

15' hors axe (bord d'une pleine lune)

 

[ATTACH]1581[/ATTACH]

 

 

La Lunette APO 80/600 (doublet ou triplet, ça n'a aucune importance dans le cas qui nous intéresse)

 

Dans l'axe:

 

[ATTACH]1582[/ATTACH]

 

15' hors axe (bord d'une pleine lune)

 

[ATTACH]1583[/ATTACH]

 

30' hors axe (2 pleine lunes)

 

[ATTACH]1584[/ATTACH]

 

45' hors axe (Champ total = 1.5°)

 

[ATTACH]1585[/ATTACH]

 

60' hors axe (Champ total = 2°)

 

[ATTACH]1586[/ATTACH]

 

 

Schmidt-Cassegrain Aplanétique 200mm f/10, rayon de courbure du foyer = 157mm, d'après Rutten & Van Venrooij

 

Dans l'axe:

 

[ATTACH]1590[/ATTACH]

 

15' hors axe (bord d'une pleine lune)

 

[ATTACH]1591[/ATTACH]

 

30' hors axe (2 pleine lunes)

 

[ATTACH]1592[/ATTACH]

patry

patry

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A 15' hors d'axe la lulu n'est pas comparable ... on a pas la même focale (on est à 8.7mm de l'axe contre 2.6 pour la lulu) !

Par contre avec une règle de 3, je transpose les 15' du SC en 50' de la lulu ... c'est pas terrible non plus.

Le SC aplanétique me semble par contre meilleur ... mais quelle est sa formule optique ?

 

Tu ne peux pas essayer avec le réducteur F6.3 par hasard (par contre j'ai peu de données si ce n'est que c'est un système de focale ~220mm et que c'est -je crois- un triplet ou un quadruplet ... évidement pour modéliser c'est pas assez) ?

 

Et un cassegrain à F10 et F20 ? Et un newton à F5 ?

c'est pour mes copains albéric et GG

 

Bon ok je vais pas te faire bosser non plus !

Vincent

Vincent

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A 15' hors d'axe la lulu n'est pas comparable ... on a pas la même focale (on est à 8.7mm de l'axe contre 2.6 pour la lulu) !

Par contre avec une règle de 3, je transpose les 15' du SC en 50' de la lulu ... c'est pas terrible non plus.

 

C'est pourquoi j'ai parlé précédement de 1.5° de champ utilisable avec une lulu 80/600. Mais il faut retenir ici le fait que la MAP a été faite au centre du champ, ce qui n'est pas la meilleure solution pour "égaliser le champ".

 

 

Le SC aplanétique me semble par contre meilleur ... mais quelle est sa formule optique ?

 

C'est un Schmidt-Cassegrain compact, avec la même géométrie qu'un C8, mais avec un secondaire asphérique. En gros, c'est un RCX 400 à f/10. ;) Si tu trouves que le C8 n'est pas simple à collimater, tu adorerais collimater un C8 avec miroir secondaire asphérique (en conservant le dispositif de collimation actuellement disponible sur les Schmidt-Cassegrains). Note que l'on peut obtenir le même résultat en conservant toutes les optiques d'un C8, mais en déplaçant la lame de Schmidt: il faut la placer à environ à 530mm du primaire.

 

 

Tu ne peux pas essayer avec le réducteur F6.3 par hasard (par contre j'ai peu de données si ce n'est que c'est un système de focale ~220mm et que c'est -je crois- un triplet ou un quadruplet ... évidement pour modéliser c'est pas assez) ?

 

Et un cassegrain à F10 et F20 ? Et un newton à F5 ?

c'est pour mes copains albéric et GG

 

Bon ok je vais pas te faire bosser non plus !

 

Pas de problèmes :laughing: , sauf pour le réducteur f/6.3. Mais je vais inclure le réducteur/correcteur (doublet) qui est décrit par Rutten & Van Venrooij pour le C8 aplanétique déjà posté. J'ajouterais un Newton 200mm f/5 seul, le même avec correcteur Ross (deux lentilles), un Mak-Newton 200mm f/5, Un Schmidt-Newton 200mm f/5 et un Houghton 200mm f/5. Comme ça il sera possible de bien comparer les performances.

Question Cassegrain, j'ajouterais deux Cassegrain classique 250mm f/10 et 250mm f/20. Deux Dall-Kirkham 250mm f/10 et f/20. Un Ritchey-Chrétien 250mm f/9. un Gregory-Maksutov 90mm f/13.8 (Un Questar 3.5), un Rumak 200mm f/15 d'après Rutten & Van Venroiij, deux Houghton-Cassegrain 250mm f/15 et f/10.

patry

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Ouch, j'en demandait pas tant !

 

Par contre, ce serait bon de faire toujours avec la même distance au centre (plutôt que l'angle de vue) pour égaliser les mesures (et ainsi être indépendant de la focale).

 

Dans l'axe (c'est toujours très bon dans l'axe remarque bien, on pourrait s'en passer), et à 8~10mm du centre (proche d'un bord et représentatif d'un capteur d'APS-C de 24x16mm environ).

 

Par contre c'est vrai que si on ne cherche pas la haute résolution (en CP en particulier), défocaliser un peu permet effectivement de gagner en champ utile ! Pour la lune par contre, défocaliser risque d'avoir un effet catastrophique à mon avis (remarque bien que focaliser précisément c'est déjà pas simple) !

Vincent

Vincent

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Télescope Newton 200mm f/d=5 30% d'obstruction centrale

 

Conditions:

Monochromatique (Vert 550nm)

Champ plan

 

 

Classique des classiques, il n'est donc pas nécessaire de montrer une coupe de l'instrument. ^^

 

Le vif du sujet

 

 

PSF dans l'axe

 

[ATTACH]1593[/ATTACH]

 

 

PSF 10mm hors axe

 

[ATTACH]1594[/ATTACH]

 

on remarque immédiatement l'importante coma.

note: les 2 images sont à la même échelle

 

 

FTM

 

[ATTACH]1595[/ATTACH]

 

 

Energie Encerclée

 

[ATTACH]1596[/ATTACH]

Vincent

Vincent

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Télescope Newton 200mm f/d=5 avec correcteur de ROSS

 

Conditions:

Champ plan

Polychromatique

Violet Profond - Rouge Profond, 400nm - 700nm

Toutes les longueurs d'onde pondérées à 1 (cas le plus défavorable)

 

 

Le correcteur de ROSS

 

[ATTACH]1597[/ATTACH]

 

 

La PSF sur l'axe

 

[ATTACH]1598[/ATTACH]

 

 

La PSF 10mm hors axe

 

[ATTACH]1599[/ATTACH]

 

Note: les deux images sont à la même échelle

 

FTM

 

[ATTACH]1600[/ATTACH]

 

Energie Encerclée

 

[ATTACH]1601[/ATTACH]

Vincent

Vincent

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Lurie-Houghton 250mm f/d=4,5 32% d'obstruction centrale

 

Ce type de télescope est assez peu connu (malheureusement à mon avis).

Il s'agit d'un télescope utilisant un correcteur pleine ouverture comportant 2 lentilles. En plus d'être d'un exceptionnel astrographe, c'est aussi un télescope visuel de tout premier ordre. (Les courbes de FTM et d'energie encerclées pourraient laisser penser le contraire, mais il faut garder en mémoire les conditions exposées ci-dessous, qui sont beaucoup plus exigeantes que pour une utilisation visuelle.)

 

 

Conditions:

Champ plan

Polychromatique

Violet Profond - Rouge Profond, 400nm - 700nm

Toutes les longueurs d'onde pondérées à 1 (cas le plus défavorable)

 

Le télescope

 

[ATTACH]1603[/ATTACH]

 

 

La PSF sur l'axe

 

[ATTACH]1604[/ATTACH]

 

 

La PSF 10mm hors axe

 

[ATTACH]1605[/ATTACH]

 

Note: les deux images sont à la même échelle

 

 

FTM

 

[ATTACH]1606[/ATTACH]

 

 

Energie Encerclée

 

[ATTACH]1602[/ATTACH]

Vincent

Vincent

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Telescope Houghton-Cassegrain 200mm f/d=11, 32% d'obstruction centrale

 

Si le Lurie-Houghton est trop peu connu, le Houghton-Cassegrain l'est encore moins. Là encore, c'est bien dommage, car les performances sont tout simplement remarquables. Comme le Lurie-Houghton, il s'agit d'un télescope utilisant un correcteur pleine ouverture composé de 2 lentilles. Toutes les surfaces sont sphériques. Roger Ceragioli qui travaille au Mirror Lab de l'Université d'Arizona a construit un tel télescope (250mm f/d=15 25% d'obstruction centrale) et selon ses dires, ses performances sont exceptionnelles en visuel.

 

 

Conditions:

Champ plan

Polychromatique

Violet Profond - Rouge Profond, 400nm - 700nm

Toutes les longueurs d'onde pondérées à 1 (cas le plus défavorable)

 

 

Le Télescope

 

[ATTACH]1608[/ATTACH]

 

 

La PSF sur l'axe

 

[ATTACH]1609[/ATTACH]

 

 

La PSF 10mm hors axe

 

[ATTACH]1610[/ATTACH]

 

Note: les deux images sont à la même échelle

 

 

FTM

 

[ATTACH]1612[/ATTACH]

 

 

Energie Encerclée

 

[ATTACH]1611[/ATTACH]

patry

patry

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Petite remarque en passant ; je connaissait effectivement le Lurie mais a tu pris en compte qu'en visuel (ou en photo) il faudra mettre un renvoi d'angle (secondaire ou prisme), et prendre en compte cette obstruction dans les calculs ?

 

En tout cas, beau boulot ... nota pour les lecteurs, 10mm hors de l'axe c'est pratiquement au bord du petit coté d'un reflex numérique type APS-C. En effet celui ci mesure 24*16mm environ, donc le grand coté est à 16/2=8mm de l'axe et le petit à 12mm !

Evidement, sur un capteur full-frame 24x36, le champ est bien plus large (resp. 12 et 18mm) mais au vu de ces résultats, il n'est pas certain qu'il soit réellement exploitable sans correcteur.

 

Pour vincent (et les lecteur attentifs) ; les images de la tache de diffraction sont deux à deux à la même echelle, mais pas entre-elles ... attention aux conclusions hâtives !

Vincent

Vincent

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Oui, concernant le Lurie 250mm f/4.5, je prend en compte un secondaire de dimensions appropriées, même si cette valeur a été estimée à la louche ^^ . On doit pouvoir descendre plus bas pour une utilisation strictement visuelle. Le Houghton-Cassegrain n'est pas une étude finalisée question baffle et l'obstruction finale devrait être plus proche de 33-34% en le prenant en compte (bien utile pour augmenter le contraste en éliminant la lumière arrivant directement du fond du ciel, hors axe).

 

La suite Dimanche soir....

Vincent

Vincent

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Comme promis la suite.

 

Les instruments qui suivent devraient intéresser tout spécialement les amateurs de haute résolution en planétaire.

 

 

200mm f/3 f/12 Dall Kirkham 32% d'obstruction

 

Le Dall Kirkham est mentionné dans "La Construction du télescope d'Amateur". Texereau indique que le secondaire est sphérique, tandis que le primaire est un ellipsoïde, moins déformé qu'une parabole, donc plus simple à réaliser (et à tester!) Texereau indique que la Coma hors axe est très importante avec ce type de télescope, plus qu'avec un Cassegrain classique à champ égal. Le Dall Kirkham a pour lui un gros avantage, à savoir une collimation plus simple du fait de son secondaire sphérique.

 

 

Conditions:

Monochromatique (Vert 550nm)

Champ plan

 

 

La PSF sur l'axe

 

[ATTACH]1615[/ATTACH]

 

 

La PSF 10mm hors axe

 

[ATTACH]1616[/ATTACH]

 

Note: les deux images sont à la même échelle

 

 

FTM

 

[ATTACH]1617[/ATTACH]

 

 

Energie Encerclée

 

[ATTACH]1618[/ATTACH]

Vincent

Vincent

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200mm f/3 f/12 Cassegrain Classique 32% d'obstruction

 

On va pouvoir immédiatement comparer les performances du Cassegrain Classiques avec celles du Dall Kirkham. Il convient de noter que la construction d'un tel Cassegrain va demander beaucoup de soins.

 

Conditions:

Monochromatique (Vert 550nm)

Champ plan

 

PSF dans l'axe

 

[ATTACH]1622[/ATTACH]

 

 

PSF 10mm hors axe

 

[ATTACH]1621[/ATTACH]

 

note: les 2 images sont à la même échelle

 

 

FTM

 

[ATTACH]1620[/ATTACH]

 

 

Energie Encerclée

 

[ATTACH]1619[/ATTACH]

Vincent

Vincent

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200mm f/4 f/20 Dall Kirkham 25% d'obstruction centrale

 

 

Cette fois, il s'agit d'un instrument dédié aux observations planétaires à haute résolution (f/d=20).

 

 

Conditions:

Monochromatique (Vert 550nm)

Champ plan

 

 

PSF dans l'axe

 

[ATTACH]1626[/ATTACH]

 

 

PSF 10mm hors axe

 

[ATTACH]1625[/ATTACH]

 

note: les 2 images sont à la même échelle

 

 

FTM

 

[ATTACH]1624[/ATTACH]

 

 

Energie Encerclée

[ATTACH]1623[/ATTACH]

Vincent

Vincent

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200mm f/4 f/20 Cassegrain Classique 25% d'obstruction

 

Conditions:

Monochromatique (Vert 550nm)

Champ plan

 

PSF dans l'axe

 

[ATTACH]1629[/ATTACH]

 

 

PSF 10mm hors axe

 

[ATTACH]1630[/ATTACH]

 

note: les 2 images sont à la même échelle

 

 

FTM

 

[ATTACH]1628[/ATTACH]

 

 

Energie Encerclée

 

[ATTACH]1627[/ATTACH]

Vincent

Vincent

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90mm f/d=13.88 Gregory Maksutov, 32% d'obstruction

 

Il s'agit ici d'avoir une idée aussi précise que possible des performances du petit télescope Questar 3.5. Celui-ci suit le principe du Gregory Maksutov: le miroir secondaire est un spot aluminé de la face interne du ménisque. Il possède en outre un surface asphérique: on est libre de choisir d'asphériser la face externe du ménisque ou le miroir primaire.

 

Conditions:

Champ plan

Polychromatique

Violet Profond - Rouge Profond, 400nm - 700nm

Toutes les longueurs d'onde pondérées à 1 (cas le plus défavorable)

 

Le Télescope

 

[ATTACH]1631[/ATTACH]

 

 

La PSF sur l'axe

 

[ATTACH]1632[/ATTACH]

 

 

La PSF 10mm hors axe

 

[ATTACH]1633[/ATTACH]

 

Note: les deux images sont à la même échelle

 

 

FTM

 

[ATTACH]1634[/ATTACH]

 

 

Energie Encerclée

 

[ATTACH]1635[/ATTACH]

 

 

 

C'est tout pour ce soir. ^^

 

Pour la suite attendez-vous à un terrible duel entre Schmidt-Cassegrain Aplanétique et Ritchey-Chrétien :darth:

patry

patry

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Tiens, je pensait que le gregory maksutov était justement simple à réaliser car toutes les surfaces étaient sphériques ... et de même rayon de courbure justement !

Asphériser le secondaire le transforme en rumak non ? Ou a tout le moins pour sortir d'un ratio F/D déterminé par l'obstruction avec un secondaire de rayon différent du ménisque !

 

En tout cas ce Questar ... miam quelle magnifique instrument ! L'ancètre des ETX de tout poil et sérieux concurrent au C8 (en version Q7) à son époque !

  • 5 mois plus tard...
patry

patry

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  • Auteur
Posté

Beau site, je lirais cela à tête reposée.

Pour ma part, tu clique sur mon nom, profil public et mon site est indiqué (normalement ... )

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