question sur la focale!

andreaferrecchia86 · 19 avril 2016

Voila étant débutant je cherche a calculer le rapport de focale de mon téléscope

130/650 ...

Mais aussi a comprendre ces donées F4 F5 F6 lorsqu'on achète un téléscope ou un miroir primaire) cela veut dire quoi?

merci d'avance

popov · 19 avril 2016

C'est pas le "rapport focale" (ce qui ne veut rien dire) mais le rapport "focale / diametre". Divise 650 par 130 et tu sauras

A noter que F4, F5 ou F6 ne veut rien dire. C'est un raccourci par flemme pour ceux qui ne veulent pas écrire F/D4, F/D5, ...

Si c'est accolé à la focale de l'instrument ça reprend un peu de sens. Par exemple avoir un 650mm à f/5 renseigne sur le diamètre.

Le rapport F/D est une donnée fixant certains paramètres : détermine la luminosité en photo longue pose, entre dans le calcul

de la pupille de sortie, conditionne l'étagement des oculaires, ... Un rapport F/D court c'est aussi une optique primaire plus longue

et complexe à travailler, donc plus chère à qualité égale par rapport à un F/D court. Rester à F/D court implique un instrument

plus compact donc une monture moins sollicitée. Mais c'est aussi une mise au point et une collimation moins tolérante, une plus

forte exposition aux aberrations optiques, ... Pas toujours évident de trouver l'équilibre. A F/D5 ou 6 tu es sur quelque chose de

plutôt intermédiaire et polyvalent.

Modifié 19 avril 2016 par popov

Qorche · 19 avril 2016

A noter que F4, F5 ou F6 ne veut rien dire. C'est un raccourci par flemme pour ceux qui ne veulent pas écrire F/D4, F/D5, ...

Ou F/4, F/5 qui se dit assez souvent chez les photographes, et qui se rapporte directement au diamètre.

F/D = 5 <=> D = F/5.

À l'oral on fait l'ellipse du "sur" et il reste "F 5"

bb98 · 19 avril 2016

Bonjour

Ce rapport est la division de la distance focale par le diamètre : f / D

Donc, avec une focale de 650 mm, et un diamètre de 130 mm on a f/D = 5

Ce chiffre est un indicateur de la rapidité photographique d'un instrument.

Si ce chiffre est petit ( 4 ou 5 ) l'instrument est dit "rapide" : on posera relativement peu de temps pour faire une photo.

Si ce chiffre est plus grand ( 10 ou 15 ) l'instrument est dit "lent" : on devra poser plus longtemps pour faire la même photo.

Attention, contrairement aux idées reçues", ce rapport ( 4, 10, ...) n'a que très peu d'importance pour les observations visuelles; on aura simplement pas la même gamme d'oculaires entre un instrument ouvert à 4 et un ouvert à 15.

Un instrument avec f/D = 4 (on dit aussi : ouvert à 4) n'est pas, par construction réservé au ciel profond. Un instrument avec f/D=15 n'est pas, par construction réservé au planétaire.

Bien sûr, attendre d'autres avis.

Bon ciel

popov · 19 avril 2016

Andréa va être incollable sur la focale ce soir

(PS : pour ceux qui arrivent, il a une autre discut sur la focale ici : http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=137599

c'est juste pour vous éviter de pondre un pavé sur des trucs déjà évoqués)

andreaferrecchia86 · 19 avril 2016

C'est vrai je l'avoue j'ai pas mal de questions sur le sujet! Merci pour toutes vos réponses!

Mais j'ai pas encore bien compris pourquoi un miroir primaire 130mm d'un f/d 4 serait différent d'un f/d 5?

Et pourquoi un F/D de 5 n'est pas adapté au ciel profond? (si cela ne change pas grand chose pour l'observation)

(bien sur ces question ne sont pas aux hasard j'ai une petite idée derière la tête... pour ces raisons j'aimerai bien comprendre le sujet)

Fred_76 · 19 avril 2016

Un miroir primaire 130 mm de diamètre ouvert à f/5 a une focale de 130x5=650 mm

Un miroir primaire 130 mm de diamètre ouvert à f/6 a une focale de 130x5=780 mm

=> ils sont donc physiquement différents car de focale différente.

Les objets du ciel profond sont généralement peu lumineux. On a donc intérêt à prendre, à focale identique, le télescope le plus ouvert pour capter le plus de lumière possible. C'est comme avec un objectif photo, plus tu fermes le diaph, plus l'image s'assombrit.

Par contre, les planètes sont très lumineuses donc on a de la marge pour utiliser des télescopes très fermés. Cela permet d'avoir des longues focales à des prix abordables car, à focale égale, plus le télescope est ouvert, plus son miroir (ou ses lentilles) est grand et plus il est cher.

PS : il faut lire f/15, pas f/5 ! f/5 c'est très bien pour le ciel profond.

christiand · 19 avril 2016

Bonjour

Mais j'ai pas encore bien compris pourquoi un miroir primaire 130mm d'un f/d 4 serait différent d'un f/d 5?

Dans les 2 cas le miroir fait toujours 130mm.

Dans le 1er cas (F4) sa focale est de 130 x 4 = 520 mm

Dans le second cas (F5) sa focale est de 130 X 5 = 650 mm

Le telescope du "second cas" sera donc un peu plus long et il donnera un grossissement un peu plus important avec un oculaire donné.

Exemple 1er cas avec un oculaire de 10mm de focale : G= 520/10 = 52 fois

Exemple 2eme cas avec le même oculaire de 10mm G= 650/10 = 65 fois

andreaferrecchia86 · 19 avril 2016

Donc le miroir d'un FD4 sera moin "creusé" qu'un miroir F/D 5? :b:

et aussi j'ai pas compris cette phrase: :?:

"PS : il faut lire f/15, pas f/5 ! f/5 c'est très bien pour le ciel profond. "

cela veut dire que F/D 5 peut suffire pour l'observation du ciel profond , a condition que l'on dispose d'une bonne ouverture?

par exemple : D>200 ..?

bb98 · 19 avril 2016

Donc le miroir d'un FD4 sera moin "creusé" qu'un miroir F/D 5?

.?

Non.

Plus le f/D est petit, plus le miroir est creusé, à diamètre égal.

C'est la notion de "flèche", capitale pour l'ébaucheur lecteur de Texereau...

Fred_76 · 19 avril 2016

Ouhlahhh, je crois qu'il faut en revenir aux fondamentaux.

La longueur focale c'est ça :

Tu vois sur cette image que plus le miroir est concave (creusé), plus les rayons vont se focaliser proches du miroir, et donc plus la longueur focale (ou plus simple la focale) sera courte.

Le diamètre c'est ça :

Rien à voir avec la focale.

Le rapport F/D est utile car il permet de connaître l'ouverture de l'optique. Plus le rapport est petit plus l'optique est dite "lumineuse". Comme c'est une division :

- si F augmente, le rapport F/D augmente

- si D augmente, le rapport F/D diminue

- à F constant, si F/D augmente, D diminue

- à D constant, si F/D augmente, F augmente

Plus le diamètre est grand plus la surface collectrice est grande (S=pi.D²/4) et donc plus l'optique captera de lumière. Autrement dit, à focale égale, un télescope ouvert à 4 sera plus lumineux qu'un télescope ouvert à 6. Mais cela n'est valable que pour les objets ponctuels, comme les étoiles ou les détails très fins.

Pour les objets étalés, c'est le rapport F/D qui influence la quantité de lumière reçue. Ainsi, deux télescopes de même rapport F/D montreront le même objet de la même façon d'un point de vue luminosité apparente à notre oeil, par contre celui qui aura le plus grand diamètre montrera des étoiles plus lumineuses et des contrastes mieux marqués.

Comme les objets du ciel profond, en dehors des amas d'étoiles, sont des objets étalés, on a tout intérêt à privilégier :

- une grande ouverture (petit rapport F/D) pour les avoir les plus lumineux possible

- un grand diamètre pour avoir le plus de détails possible

Mais plus le rapport F/D est petit :

- plus les optiques coûtent cher

- plus le télescope est difficile à collimater

- plus la mise au point est difficile à faire

christiand · 19 avril 2016

Le rapport F/D est utile car il permet de connaître l'ouverture de l'optique. Plus le rapport est petit plus l'optique est dite "lumineuse".

un télescope ouvert à 4 sera plus lumineux qu'un télescope ouvert à 6.

:?: :?:

C'est le diametre qui fait la luminosité, le rapport FD n'y fait rien , comme dit plus haut il suffit d'adapter la gamme d'oculaires..

Fred_76 · 19 avril 2016

Christiand, couper les phrases au milieu pour ensuite faire une remarque hors contexte, c'est pas bien.

Voici ce que j'ai écrit :

à focale égale, un télescope ouvert à 4 sera plus lumineux qu'un télescope ouvert à 6. Mais cela n'est valable que pour les objets ponctuels, comme les étoiles ou les détails très fins.

Après, tu dis :

C'est le diametre qui fait la luminosité, le rapport FD n'y fait rien , comme dit plus haut il suffit d'adapter la gamme d'oculaires..

Oui, c'est vrai pour les étoiles et les fins contrastes qui sont assimilables à des sources ponctuelles. Pour les objets surfaciques (nébuleuses, galaxies), avec le même grossissement, c'est le rapport F/D qui fait la différence. Par contre si on raisonne en champ couvert par la combinaison télescope/oculaire, alors oui, c'est le diamètre qui fait la différence. La limite se trouve alors dans le compromis entre coût des oculaires (les grandes focales sont chères), et le coût des télescopes (les petits F/D et les grands diamètres sont chers). Il faut aussi tenir compte de la pupille de sortie...

La pupille de sortie (en mm) = focale oculaire / (F/D). Donc plus le rapport F/D est petit, plus la pupille de sortie est grande. Et si la pupille de sortie est plus grande que le diamètre pupillaire de l'oeil, alors la luminosité perçue s'effondre.

Un peu de lecture : http://www.astrosurf.com/laurent/oculaires.htm

'Bruno · 19 avril 2016

Le rapport F/D est utile car il permet de connaître l'ouverture de l'optique. Plus le rapport est petit plus l'optique est dite "lumineuse".

1) On dit ça en photo, parce qu'on est dans un contexte où la focale (de l'objectif) est fixe, mais le diamètre est variable (ouverture ou fermeture du diaphragme). En fait, ce n'est pas parce que le F/D diminue que l'optique est plus "lumineuse", c'est parce que comme le F/D diminue (et que la focale est fixe), le diamètre augmente.

C'est le diamètre qui fixe la sensibilité à la lumière. Si la focale est fixe, alors il est équivalent de dire qu'un F/D plus petit donne une optique plus "lumineuse". Mais si c'est le diamètre qui est fixe, c'est faux.

2) On dit parfois ça en astrophoto, mais c'est trompeur car ça n'est plus ou moins vrai qu'en photo (pas complètement vrai car en réalité ça dépend plutôt de l'échantillonnage). En visuel, le F/D n'a aucune influence sur la sensibilité à la lumière.

Comme les objets du ciel profond, en dehors des amas d'étoiles, sont des objets étalés, on a tout intérêt à privilégier :
- une grande ouverture (petit rapport F/D) pour les avoir les plus lumineux possible

- un grand diamètre pour avoir le plus de détails possible

Ce n'est pas vrai en observation visuelle où seul le diamètre compte (et la qualité optique).

Pour les objets étalés, c'est le rapport F/D qui influence la quantité de lumière reçue. Ainsi, deux télescopes de même rapport F/D montreront le même objet de la même façon d'un point de vue luminosité apparente à notre oeil, par contre celui qui aura le plus grand diamètre montrera des étoiles plus lumineuses et des contrastes mieux marqués.

Ce n'est pas vrai en observation visuelle où ça dépend des oculaires. En fait (et tu en parles dans le message suivant) c'est la pupille de sortie qui fait ce que tu décris. À pupille de sortie égale, deux télescopes de diamètre différents montreront un objet étendu avec la même clarté, par contre les étoiles seront plus brillantes dans le plus grand diamètre. C'est pour ça que M51, dans un 500 mm, n'est pas plus "lumineux" que dans un 200 mm à même pupille de sortie (on capte globalement plus de lumière, mais elle se répartit sur une plus grande surface angulaire).

Modifié 20 avril 2016 par 'Bruno

christiand · 20 avril 2016

Bonjour

Fred, avoue quand même que tes commentaires sont ambigus, parfois difficile de te suivre, hein

Par exemple :

Pour les objets surfaciques (nébuleuses, galaxies), avec le même grossissement, c'est le rapport F/D qui fait la différence.

Je comprends bien et je ne d'accord ou presque (*)..., mais un débutant qui lit ce commentaire va croire que c'est le rapport F/D fait la différence (objet du début de fil).

Il serait sans doute préférable de dire " Pour les objets surfaciques, avec le même grossissement à partir de 2 diametres différents, c'est le F/d qui fait la différence en visuel".

(*) A mon avis en visuel un diametre de 250 à F5 ou un diametre de 300 à F7, ce cera le 300 qui sera toujours plus lumineux, à condition d'adapter le bon oculaire pour les objets de faibles cela malgré son rapport FD plus élevé...

Bon après cela on tenir compte de l'âge de l'observateur, la pupille etc...

Je pense qu'il est bien de préciser les choses, à l'exemple des explications apportées par Bruno.

popov · 20 avril 2016

La difficulté ici ce sont les nombreuses notions photo dans la réponse de Fred. Andréa nage déjà assez avec le visuel et c'est normal quand on débute (cf l'autre discut dont j'ai mis le lien), pas la peine de l'égarer avec la photo qui à priori ne le concerne pas dans l'immédiat

andreaferrecchia86 · 20 avril 2016

Merci pour toutes vos réponses je comprend de mieux en mieu le sujet:)

(merci aussi pour ce charmant débat :cool: )

Je vais tacher de résumer en phrases concises ce que j'ai compris:

- F est la distance entre le fond de la cavité du miroir primaire et le foyer du miroir secondaire.

- D est le diamètre du miroir primare

- Le rapport F/D est bah... le resultat de cette divison:)

ensuite...

La cavité du miroir primaire détermine aussi la focale qui doit lui être associée.

-si il est plus concave, la focale sera plus courte. et vice versa.

-On a vraiment pas intêret a se planter sur le positionnement du miroir secondaire lorsque l'on construit un téléscope :be:

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Maintenant ce que je n'ai pas compris , c'est qu'a vous entendre parler il faut un téléscope pour chaque usage....

alors si je veux faire du planétaire, je vais avoir besoin de quoi, et pourquoi?

Si je veux observer les objets du ciel profond , nébuleuses etc, je vais avoir besoin de quoi, et pourquoi? (je suippose qu'il faut du large, mais en focale il faut quoi?)

existe t'il quelque chose de très polyvalent? (si oui, pourquoi les paramêtres de ce dernier serait polyvalents?)

'Bruno · 20 avril 2016

Il serait sans doute préférable de dire " Pour les objets surfaciques, avec le même grossissement à partir de 2 diametres différents, c'est le F/d qui fait la différence en visuel".

Même dit comme ça, c'est trompeur. Ce qui fait la différence, c'est le diamètre. Mais comme on parle de deux diamètres différents ayant le même grossissement et le même oculaire (tu as oublié de le préciser), donc ayant la même focale, il se trouve que le plus grand diamètre correspond au plus court F/D. Mais la cause première du fait qu'on attrape plus de photons, c'est bien le diamètre.

-----

Maintenant ce que je n'ai pas compris , c'est qu'a vous entendre parler il faut un téléscope pour chaque usage....

Ça dépend de quel type d'usage on parle. Ceux qui ont deux télescopes, ce n'est pas (en général) un pour le planétaire et un pour le ciel profond. C'est plutôt : un pour le visuel et un pour l'astrophoto. Ou un petit pour les sorties rapides et un gros pour quand j'ai le temps d'y passer la nuit.

Les lois de l'optique sont extrêmement simples (pour l'observation visuelle). Un instrument d'observation apporte trois choses : la sensibilité aux faibles lumière, la résolution (capacité à séparer deux détails très proches), la sensibilité aux faibles contrastes.

- Le point 1 dépend du diamètre et de la qualité optique (surtout du diamètre).

- Le point 2 dépend du diamètre et de la qualité optique.

- Le point 3 dépend du diamètre et de la qualité optique.

À partir de là il est très simple de répondre à tes questions :

alors si je veux faire du planétaire, je vais avoir besoin de quoi, et pourquoi?

Il faut privilégier le diamètre et la qualité optique tout en tenant compte de tes contraintes personnelles (budget, encombrement).

Si je veux observer les objets du ciel profond , nébuleuses etc, je vais avoir besoin de quoi, et pourquoi? (je suippose qu'il faut du large, mais en focale il faut quoi?)

Il faut privilégier le diamètre et la qualité optique tout en tenant compte de tes contraintes personnelles (budget, encombrement). (La focale n'intervient que pour les contraintes personnelles. D'ailleurs la plupart du temps, lorsqu'on s'arrache les cheveux pour choisir un télescope, c'est à cause des contraintes personnelles.)

existe t'il quelque chose de très polyvalent? (si oui, pourquoi les paramêtres de ce dernier serait polyvalents?)

En observation visuelle, un instrument bon pour le planétaire sera bon pour le ciel profond (et vice versa ). Mais quand on parle de polyvalence, c'est souvent pour parler d'un instrument apte au viseul et à l'astrophoto, et là c'est beaucoup plus compliqué. Pour ma part, je vois la polyvalence (dans ce sens) comme un handicap. C'est par rapport à cette polyvalence qu'effectivement il vaut mieux posséder deux intruments : un pour le visuel et un pour l'astrophoto (ou bien faire à fond du visuel pendant quelques années, puis à fond de l'astrophoto après avoir changé de matériel).

Modifié 20 avril 2016 par 'Bruno

Qorche · 20 avril 2016

Bonjour,

+1 avec 'Bruno et tant d'autres sur l'importance des contraintes d'usage.

Si je veux observer les objets du ciel profond , nébuleuses etc, je vais avoir besoin de quoi, et pourquoi? (je suppose qu'il faut du large, mais en focale il faut quoi?)

Le ciel profond c'est très varié. Il ne faut pas du tout le même oculaire pour saisir la forme d'une galaxie diaphane, pour révéler des détails au sein d'une nébuleuse planétaire compacte, pour résoudre le cœur d'un amas globulaire ou présenter un amas ouvert...

De manière générale les télescopes à longue focale manquent de champ mais délivrent des images plus contrastées, avec un fond de ciel très sombre.

existe t'il quelque chose de très polyvalent? (si oui, pourquoi les paramêtres de ce dernier serait polyvalents?)

En théorie, le télescope de Newton à miroir parabolique est optiquement le plus polyvalent. En effet le miroir parabolique assure une focalisation exacte de tous les rayons sur l'axe ce qui ne limite pas la qualité optique pour le planétaire, et si le télescope est court le champ peut être très étendu pour faire du CP. Les autres formules optiques sont des compromis, même si les meilleures réalisations présentent une qualité optique remarquable.

Le Newton présente cependant deux problèmes :

L'oculaire est à l'avant du tube, et sa hauteur peut énormément varier, que ce soit en Dobson ou sur monture équatoriale.
L'aberration de coma détériore la périphérie des images pour les tubes les plus courts. Mais des correcteurs existent.

Pour les petits diamètres (<130 mm) les lunettes apochromatiques surclassent les Newton en polyvalence (en pratique) mais coûtent beaucoup plus cher à diamètre équivalent...

andreaferrecchia86 · 20 avril 2016

Ok cette fois j'ai vraiment bien compris, vos réponses étaient vraiment conscises

Merci beaucoup à tous.....

En fait mes questions me sont venue en ayant observé le téléscope fait par Isaac Newton lui-meme, vous l'avez déja vu je pense......

http://www.bbc.co.uk/science/space/universe/exploration/telescopes

sur la foto on dirait que le paramêtre focale est variable puisqu'il est emboité et réglable...

J'ai vraiment voulu en savoir plus sur le sujet.... :)

puis je me demandait que pouvait-il voir avec 40 mm d'ouverture:?: :?: (l'info que j'ai trouvée, à ce qu'il parait c'était un 40.....A confirmer...........)

vous en pensez quoi? :b:

andreaferrecchia86 · 20 avril 2016

Isaac était vraiment mickey Mouse comparé à ce qu'un enfant de 12 a comme matos aujourd'hui.......

une si petite ouverture et une si petite focale.....

Guilaume · 21 avril 2016

D'apres l'image, l'emboitement des deux tubes permet la mise au point (le porte oculaire semble fixe).

Pour les 4cm, c'est vrai que c'est un peu petit, mais cela devait être partiellement compensé par un ciel plus accessible (moins de lumières, moins de turbulences dues à des différences thermiques, ...). Il ne voyait cependant certainement pas ce qu'il est possible de voir avec un télescope actuel.

popov · 21 avril 2016

+1 avec l'analyse de Guilaume. J'ai pas lu le texte en anglais mais si c'est marqué que la focale est variable en fonction de la longueur du tube c'est que le type qui l'a écrit ne pige rien à son sujet. Pour le diamètre des optiques, il est normal que le premier fabriqué soit petit et qu'on essaye de s'en servir avant de faire plus gros. Vu les moyens de l'époques c'était déjà pas un cadeau. Un peu de lecture ici http://www.astrosurf.com/luxorion/newton-hommage2.htm . Y'a aussi une page sur Galilée et ses lunettes de 4 à 5cm de diamètre. J'éviterai de me payer leur tête vu tout ce qu'ils ont découverts avec leurs inventions...

Fred_76 · 21 avril 2016

Ok cette fois j'ai vraiment bien compris, vos réponses étaient vraiment conscises

Merci beaucoup à tous.....

En fait mes questions me sont venue en ayant observé le téléscope fait par Isaac Newton lui-meme, vous l'avez déja vu je pense......

http://www.bbc.co.uk/science/space/universe/exploration/telescopes

sur la foto on dirait que le paramêtre focale est variable puisqu'il est emboité et réglable...

J'ai vraiment voulu en savoir plus sur le sujet.... :)

puis je me demandait que pouvait-il voir avec 40 mm d'ouverture:?: (l'info que j'ai trouvée, à ce qu'il parait c'était un 40.....A confirmer...........)

vous en pensez quoi?

La focale est toujours fixe. Elle ne peut pas varier sur ce type de matériel. Les zooms des appareils photo actuels ont une focale variable grâce à des mouvements complexes de plein de lentilles (une bonne 10aine)... bien trop compliqué à faire au XVIIe siècle.

L'emboitement servait donc uniquement à assurer la mise au point et en aucun cas à jouer sur la focale.

andreaferrecchia86 · 21 avril 2016

Merci encore d'avoir répondu a mes questions

Donc la miseau point pourrait en théorie se faire par la réduction de la longueur du tube optique comme sur le modèle fait par isaac newton? plutot que par une mise au point avec oculaiire mobile

popov · 21 avril 2016

Oui.

Fred_76 · 21 avril 2016

C'est ce qui se fait toujours avec les portes oculaires actuels. On fait varier la distance entre l'oculaire et le miroir...

Toutiet · 21 avril 2016

Cela revient exactement au même : au lieu de bouger le miroir primaire, on bouge l'oculaire.

Il y a même des télescopes où on déplace longitudinalement l'ensemble oculaire + miroir secondaire. Dans ce cas, le PO n'est pas réglable.

popov · 21 avril 2016

Illustration :

andreaferrecchia86 · 21 avril 2016

Parfait cette fois j ai vraiment tout pijé, là ont peut dire que je suis incollable grace a vous:-)

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