Réducteur de focale en amont d'un oculaire sur un newton

[Z80]

Bonjour à tous,

 

Petit test d'un réducteur de focale 0,7x en 2 pouces, estampillé "semi apo" et fabriqué par Lolli Adriano (Costruzioni Ottiche Meccaniche)...

 

La bestiole se visse simplement sur le filetage 48 mm pour filtres de n'importe quel oculaire 2".

 

On peut intercaler une bague allonge pour diminuer encore le facteur de réduction, mais comme on va le voir, ce n'est pas une bonne idée sur ce type de matériel. Le réducteur est livré avec une bague allonge de 10 mm sensée faire passer la réduction à 0,6x.

 

Comme mon seul but est d'obtenir le champ maximum en ciel profond en visuel, je l'emploie uniquement avec mon oculaire de plus longue focale.

 

 

Donc, les conditions de l'expérience :

 

Instrument de référence : SW 10" f/4,7 (254/1200)

Oculaire : Ethos 21 mm.

 

 

1) Impressions en visuel sur le ciel :

 

 

1.a) Oculaire + réducteur seul :

 

Franchement, ça fonctionne vachement bien. Le champ devient gigantesque sans vignettage visible (voir la suite à propos des tests en usage diurne), et la coma n'est pas vraiment perceptible. l'oculaire corrige très bien l'astigmatisme et le réducteur ne semble pas le troubler exagérément.

 

Problème : le filetage n'entre pas complètement dans l'oculaire. Au début, je pensais que les lentilles se touchaient, mais non : c'est juste qu'on ne peut pas tout visser, et je me suis rendu compte par la suite avec les bagues allonge que c'était systématique.

 

Donc en pratique, le réducteur est placé 1 mm trop loin, et réduit la focale de l'instrument (ou allonge celle de l'oculaire) plus qu'il ne devrait. Informations plus précises plus bas au niveau des test diurnes.

 

Mais visuellement, il n'y a vraiment aucun problème. En ciel profond, le piqué reste tout à fait agréable et c'est parfait pour localier un objet ou admirer une cible très étendue. Je n'ai pas encore eu l'occasion de cibler les Dentelles, mais j'en salive déjà.

 

Par contre, le fond du ciel apparaît évidemment beaucoup plus clair. Cette configuration est surtout utile à exploiter avec un filtre O-III ou H-β sur les objets très étendus du ciel profond.

 

 

1. Avec la bague allonge 10 mm fournie :

 

C'est la seule dans laquelle le filetage du réducteur entre jusqu'au bout. Après, même punition, la bague ne se visse pas complètement dans l'oculaire. Je me demande si ça ne vient pas de la conversion en mm des fabricants américains (TeleVue en l'occurrence) qui est un peu aux fraises. Il paraît que ce genre d'ennui se produit parfois avec certains filtres.

 

Du coup, ça revient quasiment à une bague de 11 mm.

 

Ben le résultat est dégueulasse. La coma est importante, mais il y a pire : maintenant, le vignettage est clairement visible, un anneau sombre qui occupe en gros 15% de la périphérie.

 

Mais le pire du pire, c'est une ombre énorme visible au milieu du champ et qui provient du secondaire. Et qu'on voit aussi au milieu des étoiles brillantes, qui du coup prennent une forme d'anneau...

 

Bref, c'est inutilisable, mais je m'en doutais déjà.

 

 

1.c) Avec une bague allonge 3 mm :

 

Du coup, j'ai commandé une bague allonge 48 mm de 3 mm de hauteur parce qu'à l'origine, je craignais que les lentilles ne viennent en contact. Il s'avère qu'en fait ce n'est pas le cas, et que c'est le filetage qui ne se visse pas à fond...

 

Mais tant qu'à faire, essayons.

 

Bon, ça marche, mais bof. Le vignettage devient évident et l'ombre du secondaire devient déjà très gênante.

 

Le tout pour un gain de champ plutôt anecdotique (voir plus bas) et une perte de confort visuel absolument inacceptable.

 

C'est marrant finalement, parce qu'il s'en faut de peu : quelques mm et c'est la cata.

 

Je pense que si je parvenais à visser le réducteur à fond (sans bague allonge), ce serait encore mieux.

 

 

2) Tests de jour, évaluation du vignettage, calcul du facteur de réduction réel.

 

 

2.a) Considérations générales concernant l'Ethos 21 mm de jour et les conditions de l'expérience...

 

La première chose qu'on remarque, c'est la présence d'une fine "ring of fire" en périphérie du champ.

 

Exactement comme sur le Nagler 26 mm qu'il a remplacé.

 

Il est probable que, comme sur les Nagler type 5, ça provienne de l'utilisation de certains types de verres, les mêmes qui donnent aux images obtenues au travers de certaines gammes d'oculaires TeleVue cette teinte "chaude" qu'on leur reproche parfois.

 

On a donc un anneau jaune citron tout autour du champ. Je ne l'avais pas remarqué en observant la Lune (en même temps, je n'utilise pas ce genre d'oculaire pour la Lune, sauf pour localiser la cible) et il me semble qu'il était un peu plus vif sur le Nagler 26 mm (plutôt jaune d'or, tirant sur l'orangé), mais dans mon souvenir, il n'était pas beaucoup plus large, par contre.

 

Bon, dans l'Ethos, il est très fin, à peine un liseré, et de nuit, il faut vraiment viser un objet très lumineux pour le voir.

 

Visuellement, je ne discerne pas de chromatisme exagéré en bordure de champ. Il y en a un peu, très léger, sur une fine zone de la circonférence du champ (je rappelle que je vois quasiment tout le champ de 100° sans avoir à bouger l'oeil. Je sais que ce n'est pas le cas de toute le monde. Mais non, je ne suis pas Sid le paresseux ).

 

Sur les photos qui vont suivre, on discerne clairement sur les objets une bordure orangée du côté éclairé par le Soleil et une bordure bleue de l'autre côté, habituellement typique de la dispersion atmosphérique. J'ai photographié mon chat (pas à travers le télescope !) et je remarque la même chose, donc c'est peut-être aussi l'objectif du Lumia (c'est du Zeiss, pourtant) qui présente du chromatisme.

 

Cependant, comme on va le voir par la suite, le réducteur accentue nettement le phénomène.

 

Note : j'espère que les photos seront suffisamment nettes, j'ai un problème avec l'autofocus du Lumia depuis quelques mois, il a tendance à se coincer.

 

Elles sont prise en digiscopie à la sauvage, le téléphone simplement posé sur la bonnette : l'idée est de montrer ce qu'on voit à l'oculaire... Et de nuit, y avait pas moyen.

 

Et comme un idiot, je n'a pas pensé à jouer sur la sensibilité. Etant réglée sur "automatique", le Lumia les a toutes prises à 50 ISO.

 

Les photos ont été prises un peu après 16h hier, près du coucher du Soleil (nous sommes en plein hiver, et notre fuseau horaire est à l'heure solaire réelle, sans décalage, et nous n'avons pas d'heure d'été non plus).

 

La cible est un poteau situé à une trentaine de mètres, situé au nord-nord ouest de la terrasse où j'ai posé le télescope à plat sur une table (l'installation sur sa monture prend du temps et commence sérieusement à me casser le dos, surtout l'EQ6 et ses contrepoids).

 

Le Soleil se couche donc à gauche sur les photos, et les faces visibles du poteau sont en léger contre-jour.

 

Les pétouilles qu'on aperçoit proviennent probablement des poussières qui se baladaient sur la lentille d'oeil de l'oculaire. Sinon, c'est mon primaire qui est crade.

 

Les feuilles des arbres qu'on voit en avant-plan sont situées à une vingtaine de mètres de distance, dans le jardin du voisin en contrebas. La profondeur de champ de l'instrument ne permet évidemment pas de les voir nettes en même temps que la cible.

 

Bon, je pense qu'on a tous les éléments en main, commençons.

 

Les photos qui suivent sont hébergées en pleine résolution, cliquez sur les images pour accéder aux full.

 

 

2. Oculaire seul :

 

 

 

2.c) Avec réducteur :

 

 

Curieusement, l'image est un peu plus sombre, mais ça provient probablement de ce que le Soleil se couche à toute allure sous nos latitudes.

 

Notez le rapport de réduction qui semble nettement plus important que 0,7.

 

En fait, en mesurant à la règle l'arrête du poteau juste au dessous de la pointe, j'obtiens sur mon écran 205 mm avec l'oculaire seul, et 110 mm avec le réducteur, ce qui donne en fait un facteur 0,54x au lieu des 0,7x annoncés !

 

C'est d'autant plus curieux qu'il est monté au plus près de la lentille de champ de l'Ethos 21 mm, qui est tellement proche de l'extrémité de la jupe qu'elle affleure presque (comme sur le Nagler 17 mm).

 

Je ne vois pas comment on pourrait monter le réducteur plus près ! Si, on pourrait, si le filetage voulait bien entrer à fond...

 

Mais quoi qu'il en soit, le résultat en diurne est tout à fait honorable.

 

En visuel (pas moyen de choper tout le champ avec un téléphone portable, désolé), on distingue un très léger vignettage sur même pas 1° en périphérie. C'est plus sombre tout autour (là où il y a le liseré jaune) et ça s'estompe immédiatement.

 

Pas d'autre défauts remarquables, si ce n'est, si vous agrandissez l'image, l'impression que le chromatisme atmosphérique est accentué, mais en même temps, le Soleil se couchait derrière la colline à l'ouest et le ciel s'assombrissait à toute vitesse ; or les clichés ont été pris à 3 mn d'intervalle.

 

 

2.d) Avec réducteur + bague allonge 3 mm :

 

Encore une fois, le filetage ne pouvant pas être serré à fond, on est sans doute plus proches de 4 mm.

 

Cette fois-ci, les défauts sont rédhibitoires.

 

Et le pigeon qui faisait sa diva a mis les voiles.

 

 

Pour un gain de champ négligeable (la même arrête est mesurée à 100 mm, ce qui donne un facteur de réduction de 0,49x), on voit bien l'ombre du secondaire qui envahit le champ, rendant l'utilisation très désagréable.

 

J'ai joué avec la position de l'objectif du téléphone pour qu'elle se décale hors de la cible centrale, sinon on ne voyait plus le poteau...

 

Voilà qui illustre la limite du grossissement possible sur un newton.

 

 

Intéressons-nous justement un peu à ces grossissements.

 

Si la géométrie de l'instrument est conforme à ce que donne le constructeur, l'Ethos 21 mm donne un grossissement de 57x et un champ réel de 1°40'.

 

Avec le réducteur, on fait varier le grossissement d'un facteur 0,536585366, ce qui ramène la focale de l'oculaire à 39,14 mm ou celle de l'instrument à 643,9 mm, ce qui ramène le rapport d'ouverture à f/2,54, pour un grossissement résultant de 30,66x et un champ réel de 3°07'.

 

Avec en plus la bague allonge, on fait varier le grossissement d'un facteur 0,487804878, ce qui ramène la focale de l'oculaire à 43,05 mm ou celle de l'instrument à 585,4 mm, ce qui ramène le rapport d'ouverture à f/2,3, pour un grossissement résultant de 27,87x et un champ réel de 3°26'.

 

 

Conclusion :

 

Ajouter une bague offre un gain négligeable en terme de champ, pour une perte de qualité gigantesque, jusqu'à rendre le résultat totalement inutilisable.

 

Par contre, avec le réducteur seul sur l'oculaire, l'image obtenue est visuellement tout à fait satisfaisante, voire excellente. Je ne regrette vraiment pas cet achat (plutôt bon marché en plus).

 

En revanche, le réducteur semble modifier la focale beaucoup plus qu'annoncé. J'espérais approcher les 2°, et en réalité, c'est la fête du slip !

 

Dans ces conditions, l'Ethos s'en sort remarquablement bien malgré le rapport d'ouverture résultant exagérément court.

 

Il faut que je voie ce qui coince au niveau du filetage. Peut-être est-il simplement trop court côté oculaire et il n'y aura rien à faire, mais souvent, c'est juste le pas des filetages qui ne colle pas : ça entre sur quelques tours et ça coince au bout d'un moment, quand tout le jeu disponible est utilisé.

 

J'ai remarqué qu'à l'inverse, les filtres Baader sont trop lâches sur les filetage des jupes TeleVue : ils tournent tous seuls et il faut faire gaffe à ne pas les faire tomber dans l'herbe la nuit.

 

Si je pouvais le remonter un peu, je pourrais sans doute ramener le champ à 3° (ce qui est amplement suffisant) et gagner encore en piqué (qui honnêtement reste franchement bon pour ce que mes yeux peuvent en percevoir).

 

En revanche, ça n'augure rien de bon pour une utilisation sur un dobson de gros diamètre à f/D plus court : à tous les coups on va tomber sur une dégradation de l'image et l'ombre du secondaire dans la face. Il faudrait voir ce que ça donne en sortie d'un Paracorr, qui va allonger la focale de l'instrument mais qui risque de vignetter l'entrée du réducteur. Ca se tente de toutes façons... Ca ne me coûtera rien d'essayer, en tout cas !

Modifié 31 juillet 2017 par Z80

[Z80]

Je pense avoir compris pourquoi le réducteur "réduit autant"...

 

Ca doit probablement être fortement dépendant de sa distance au plan focal de l'oculaire.

 

Or sur les oculaires à très grand champ à architecture Nagler, Ethos, etc. il y a en amont un élément négatif qui recule le foyer et qui place souvent le plan focal de l'oculaire très haut en direction de la lentille d'oeil.

 

En l'occurrence, le plan focal de L'Ethos 21 mm se trouve placé à 0,38 mm au dessus du plan de référence (sommet de la jupe 2"), comme on peut le vérifier ici :

 

http://www.televue.com/engine/TV3b_page.asp?id=214

 

Le plan focal du 17 mm est encore plus haut (0,39 mm au dessus du plan de référence).

 

Bon, ce ne sont pas des distances folles non plus, mais comparativement à des oculaires qui ont leur plan focal en bas de la jupe, ça fait une grosse différence, et on a vu dans les exemples précédents à quel point quelques mm de distance supplémentaire par rapport au réducteur faisaient une différence énorme en terme de réduction de la focale résultante.

 

En pratique, et par chance, ça donne sur mon instrument une pupille de sortie de 8,28 mm, et apparemment, ça passe encore très bien.

 

En revanche, avec la bague allonge, la pupille de sortie résultante de 9,11 mm de passe plus, mais alors plus du tout (grosse ombre du secondaire bien crado).

 

Je ne sais pas où se situe exactement la frontière, mais je tâcherai de la déterminer (de jour, parce que de nuit, c'est plus subtil : elle n'était pas perceptible à ce point et se traduisait par une sorte de gêne, comme une brume au centre du champ, alors qu'avec la bague de 10 mm, on voyait carrément le secondaire et l'araignée à 3 branches courbes).

 

Il me semble que prendre la pupille de sortie comme référence soit intéressant (contredisez-moi si je dis une bêtise) parce qu'avec du bol, ça peut être un étalon fiable pour prédire si une focale d'oculaire va être ou non trop longue pour être exploitée sur divers instruments de type newton.

 

Autrement dit, quand le calcul donnera une pupille de sortie, disons supérieure à 8,5 mm (à déterminer par tâtonnements), on saura qu'on s'apprête à franchir la ligne rouge et on évitera de dépenser de l'argent dans un oculaire qui va s'avérer inexploitable.

 

J'écris 8,5 mm au pif, c'est peut-être aussi bien 8,3 mm que 8,9, voire 9 mm : en fait, je n'en sais rien tant que je n'ai pas expérimenté.

 

Je ne dispose pas non plus de bagues allonge de 1 mm, donc je vais devoir ruser : intercaler un filtre, dévisser à moitié le filetage, coincer le réducteur dans le P.O. et faire coulisser l'oculaire au dessus...

 

Bref, je vais tâcher 1) de déterminer la courbe de variation du facteur de réduction par rapport à la distance (si c'est linéaire, c'est bien, sinon, on verra), et 2) de déterminer à quel moment ça ne marche plus du tout, et la pupille de sortie obtenue à ce moment-là.

 

On a coutume d'utiliser 7 mm comme référence pour quantifier le grossissement minimum sur un newton.

 

Ceci est vrai par rapport à la luminosité, mais quelque part, même si on ne gagne plus en luminosité, voire même qu'on assombrit l'image, il se peut tout à fait qu'on apprécie d'admirer en entier (autant que possible, bien sûr) un objet très étendu.

 

Et même si on perd de la lumière dans l'absolu, si on dispose par ailleurs d'un instrument de grand diamètre, donc qui collecte déjà beaucoup de lumière, en perdre un peu ne devrait pas gêner beaucoup si en contrepartie on bénéficie d'un champ gigantesque, bien utile dans certaines circonstances particulières.

 

Ainsi, ce petit bricolage me fait dépasser 3° de champ réel sur mon instrument, une valeur que je n'aurais jamais imaginée même dans mes rêves les plus fous (un Nagler 31 ne me donnerait que 2° 1'), et le tout dans des conditions tout à fait exploitables.

 

Donc oui pour la pupille de 7 mm pour des raisons de luminosité (et même nettement moins à mon âge, je vois bien la différence, notamment je me suis rendu compte que ma vision de nuit à l'oeil gauche était devenue quasiment nulle avant-hier soir en observant la nébuleuse de l'Aigle à la bino), mais il semble que le grossissement minimum absolu avant de se retrouver dans une configuration inutilisable aille bien au delà, en tout cas au moins jusqu'à 8,3 mm.

 

Par ailleurs, ce qui est très sympa, c'est que la pupille de sortie est complètement indépendante du champ apparent de l'oculaire. A grossissement égal (donc à focale d'instrument égale), elle ne dépend que du diamètre de l'objectif (du miroir primaire, donc).

 

Mauvaise nouvelle pour utilisateurs de gros dobsons, mais bonne nouvelle pour les fabricants d'oculaires à 100° ou à 110°, car c'est la seule manière de gagner plus de champ...

 

 

Voili voilou, la suite après une nouvelle batterie de mesures, ce qui ne sera possible que le week end prochain en raison de ma charge de travail.

 

 

P.S. : la prochaine fois, je viserai un objet plus lointain ; si j'arrive à caler le tube sur la table, j'utiliserai le sommet du pin colonnaire situé à approximativement 1 km de distance, que j'ai employé comme cible pour tâcher de déterminer la position du foyer de l'instrument (par projection sur un film dépoli).

 

A cet égard, j'aimerais savoir si la mise au point sur un objet situé à 1 km était suffisante pour considérer que j'ai mis au point sur l'infini (pour l'astro) ou non, svp.

 

Entre la cible à 30 m et celle à 1 km, j'ai quand même avancé le P.O. de 51 mm : ce n'est pas une plaisanterie... Et je voudrais mesurer précisément la distance de mon foyer au secondaire (pour calculer le champ de pleine lumière).

 

Merci de votre aide.