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Champ apparent, champ réel...

Jeff Hawke

Par Jeff Hawke
dans Matériel général

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Jeff Hawke

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Pour calculer le champ réel de ce que je vois à l'oculaire, j'ai toujours procédé de la façon suivante :

 

1 Calcul du grossissement : F(Objectif) / f(oculaire)

 

2 Division du champ apparent de l'oculaire (82° pour un nagler, 68° pour un Panoptic, etc...) par le grossissement ci-avant calculé.

 

3 --> Champ réel.

 

Lisant une doc Televue sur le sujet, je vois qu'ils proposent le calcul à partir du "field stop" de l'oculaire (caractéristique physique de l'oculaire qui détermine le champ apparent) ce qui ne me choque pas, ces deux valeurs étant liées (plus grand est le Field stop, plus grand sera le champ apparent)...Sauf que la formule donne un résultat sensiblement différent :

Champ réel = Field stop / F(objectif) * 57.3 (d'où sort ce 57.3 ? Je hais ces formules qui mettent en oeuvre une valeur numérique non expliquée).

 

Exemple : Un Nagler 31 (field stop : 42 mm, champ apparent : 82°) sur une TV102 (focale = 880)

 

Ma formule : Champ réel = 82 / (880 / 31) = 2.89°

 

Formule Televue : Champ réel = (42 / 880) * 57.3 = 2.73°

 

"Ma" formule surestime systèmatiquement ce champ réel par rapport à la formule basée sur le field stop.

 

Quelqu'un peut-il m'expliquer ce qu'il en est au juste ?

GéGé

GéGé

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d'où sort ce 57.3 ? Je hais ces formules qui mettent en oeuvre une valeur numérique non expliquée.

Moi aussi!

 

 

Exemple : Un Nagler 31 (field stop : 42 mm, champ apparent : 82°) sur une TV102 (focale = 880)

 

Ma formule : Champ réel = 82 / (880 / 31) = 2.89°

 

Formule Televue : Champ réel = (42 / 880) * 57.3 = 2.73°

 

"Ma" formule surestime systèmatiquement ce champ réel par rapport à la formule basée sur le field stop.

Il n'y a que 16/100 de degré d'écart, soit 5,5%. Pour moi les deux façons de calculer donnent le même résultat! D'ailleurs si le 57,3 devient 60 on trouve le même résultat... je ne sais pas, faut réfléchir, plus tard!

 

:D

'Bruno

'Bruno

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Champ réel = Field stop / F(objectif) * 57.3

En fait, il suffit de faire un dessin. On voit que le champ apparent de l'oculaire est :

Champ apparent = 2 Arctan(Field stop / 2f)

qu'on peut approximer par :

Champ apparent = Arctan(Field stop / f)

 

Or, on peut approximer Arctan(x) par x pour des petits angles - à condition de les compter en radians.

 

Donc :

Champ apparent en radians = Field stop / f.

 

De plus :

Champ réel = Champ apparent / G = Champ apparent x f / F

(puisque G = F/f), donc :

Champ réel en radians = (Field stop / f) x f / F

soit :

Champ réel en radians = Field stop / F

 

Pour convertir en degrés, on multiplie par 180/pi, qui vaut 57,2957795..., d'où la formule donnée par TeleVue.

 

Remarque : de plus, la formule que tout le monde utilise et que tu as rappelé, suppose qu'il n'y a pas de déformation dans l'image. Or il me semble que les Nagler dilatent légèrement l'image aux bords (effet qui s'observe sur la Lune). Ça implique que le champ sur le ciel est légèrement plus petit que ne l'indique le calcul.

Jeff Hawke

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OK, c'est un peu plus clair maintenant (et satsifaisant de voir ce 57.3 raccroché à des valeurs universelles comme Pi et 180...)

 

Remarque : de plus' date=' la formule que tout le monde utilise et que tu as rappelé[/quote']

 

Oui...;) Le pronom "ma" n'était pas un possesif d'appropriation, mais de différenciation face à la formule de Televue... Ce qui est curieux finalement, c'est que cette formule parait d'une logique inattaquable, et que la géométrie lui donne tort...Ou alors c'est que le 82 n'est pas vraiment 82...

 

 

Or il me semble que les Nagler dilatent légèrement l'image aux bords (effet qui s'observe sur la Lune). Ça implique que le champ sur le ciel est légèrement plus petit que ne l'indique le calcul.

 

 

Mais cette différence de résultat s'observe aussi pour les Plössl, Panoptics...

 

Les Panoptics je ne sais pas, mais cela m'étonnerait que les Plössl dilatent l'image sur les bords, avec leurs ridicules 50° de champ apparent.

GéGé

GéGé

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Ou alors c'est que le 82 n'est pas vraiment 82...

Alors ça c'est possible! Je ne sais plus où j'ai lu que les Hypérion 21mm ne faisaient pas 68° de champ apparent, mais 62°... Tous les fabricants doivent pousser un peu!

 

:)

GéGé

GéGé

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Pour convertir en degrés' date=' on multiplie par 180/pi, qui vaut 57,2957795[/quote']

Ouiiiii.... merci Bruno! Depuis tout à l'heure ce nombre me torture, il me rappelait quelque chose, mais quoi :D ?

 

Sinon pour la trigo c'est standard...!

 

:be:

'Bruno

'Bruno

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Mais cette différence de résultat s'observe aussi pour les Plössl, Panoptics...

Mais cette différence de résultat ne vient pas de ma remarque finale, elle vient de ce que la formule donnée par TeleVue est une approximation !

Jeff Hawke

Jeff Hawke

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elle vient de ce que la formule donnée par TeleVue est une approximation !

 

D'où il faut donc conclure que la formule que tout le monde utilise est plus exacte. Elle est aussi plus simple, et très aisée à comprendre.

 

Curieuse disposition d'esprit des gens de Televue qui proposent à la place, une formule absconse, non immédiatement compréhensible (57.3), faisant intervenir une caractèristique que l'on n'a pas forcèment en tête (Le field stop diameter, plutôt que la focale et l'angle apparent, que tout le monde connait à propos de ses optiques), et qui plus est, est une approximation... :be:

'Bruno

'Bruno

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D'où il faut donc conclure que la formule que tout le monde utilise est plus exacte. Elle est aussi plus simple, et très aisée à comprendre.

Ben, je me demande... Comment sait-on que l'angle apparent d'un Nagler fait 82° ? Ils l'ont calculé, mais comment, à partir d'un vrai calcul d'angle ou à partir du calcul du "field stop" ? Si c'est à partir du calcul du "field stop", alors c'est leur formule qui permet de trouver le champ sur le ciel.

 

Je prends un exemple. La focale est de 31 mm, le "field stop" de 44,366 mm. J'utilise l'oculaire avec un télescope de 1200 mm de focale (G=x38,71). Avec la formule du "field stop", le champ apparent est de :

Champ apparent = 44,366 / 31 = 1,432 radians = 82,00°.

Ah, notre oculaire est un Nagler de 82° de champ.

 

Calculons le champ sur le ciel avec la formule a priori exacte, celle que tout le monde connaît :

Champ réel = 82 / 38,71 = (44,366/31 x 180/pi) / (1200 / 31) = 44,366 x (180/pi) / 1200.

 

Calculons le champ sur le ciel avec leur formule :

Champ réel = 44,366/1200 x (180/pi)

 

C'est pareil ! Normal, l'angle apparent de l'oculaire a lui aussi été calculé avec la formule du "field stop".

 

Or cet angle, il vaut réellement :

Champ apparent = 2 Arctan( 44,366 / 2x31 ) = 71,17° (ah oui, l'approximation est très mauvaise quand l'angle est grand, et avec un Nagler, il est très grand !

 

Finalement, si les deux méthodes ne coïncidaient pas dans tes calculs, c'est parce que le "field stop" donné par le constructeur ne donne pas exactement 82°. D'ailleurs je viens de te relire, tu indiques 42 mm, alors que c'est 44,366 mm qui aboutit à 82° par leur formule. Normal, donc, que tu obtiennes un champ réel plus petit avec la formule du "fiesld stop" : ça ne vient pas de la formule mais des 42 mm : avec 42 mm, on a un champ apparent (par formule du "field stop") de 77,6° et non 82°.

 

Mais alors, que doit-on conclure ?

 

- Avec un "field stop" de 42°, le champ apparent calculé par la trigonométrie est de 68°. Est-ce la vraie valeur du champ apparent d'un Nagler ? Mes Nagler ne seraient donc que des Panoptic ?

- Pour des raisons optiques que j'ignore, la formule trigonométrique ne s'applique pas (par exemple parce que l'oeil humain n'est pas un écran plan) et ils ont raison de faire les calculs avec la formule du "field stop", et de plus la différence entre le 42 mm et le 44,366 mm est due à ma remarque sur les déformations ?

GéGé

GéGé

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Faudrait déjà s'entendre sur la définition du field stop. Une brève recherche sur google amène quelques différences...

 

Je suis bien embêté, j'adore ce genre de prise de tête, mais je suis juste de passage pour un week end entre deux déplacements, et n'ai pas envie de creuser tout ça ce week end!

 

Donc, le field stop?

 

:confused:

GéGé

GéGé

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Il me semble! Finalement quand on prend le coulant pour le calcul du champ max du tube, c'est pas stupide!

 

Bon, je retourne au réglage des jeux de ma monture.... tu ne connais pas ça, toi :D !

'Bruno

'Bruno

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Il me semble! Finalement quand on prend le coulant pour le calcul du champ max du tube, c'est pas stupide!

Ben oui, c'est comme ça qu'on fait toujours, non ? Tu utilisais une autre méthode ?

Alu

Alu

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Intéressante discussion je suis posé la question de savoir le pourquoi des deux méthodes de calculs sans avoir cherché à vrai dire. Den, ton lien amène encore une autre question :

The AFoV is the actual angular field of view as seen though the eyepiece, distortion.

The eAFoV is the field of view one computes based on the True Field of View as using the formula eAFoV = TFoV x (FLscope/FLeyepiece) if the TFoV has been measured in a scope or by the formula eAFOV= FieldStop/FLeyepiece if the field stop has been measured. I prefer the eAFoV as apparently the Germans do however both have their place.

 

Quand vous parlez de champ apparent vous pensez à quoi ? Pour moi c'est l'angle que l'œil peut balayer de part et d'autres du disque de visibilité qu'offre l'oculaire. D'après le message sur cloudynights que j'ai cité ce serait alors le AFOV.

 

Cependant, la grandeur qui est annoncée par les constructeurs serait le eAFOV (calculé en tenant compte du field stop), et d'après la discussion sur CN, certains iraient même jusqu'à sous-évaluer légèrement la focale de leurs oculaires de manière à annocer un eAFOV calculé plus flatteur (cf. antares W70 8,6mm et synta 66° 9mm).

 

Il y a une deuxième question qu'on peut se poser, 'Bruno l'a évoquée : comment intégrer la distorsion en coussinet dans l'expression du champ réel (TFOV) ?

La distorsion en coussinet tend à faire fuir l'image vers l'extérieur au fur est à mesure que l'angle de vision augmente (par rapport à l'axe optique), il semble donc que le champ réel ne puisse qu'être inférieur à celui donné par la formule AFOV/grossissement. Et comme les AFOV et autre eAFOV annoncés ne sont pas exacts, tout comme la focale de l'oculaire d'ailleurs, on n'est pas aidé ;)

GéGé

GéGé

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Quand vous parlez de champ apparent vous pensez à quoi ?

C'est l'angle de champ tel que le perçoit le cerveau. Les fameux 68° sont l'angle de champ que perçoit notre système oeil+cerveau sans qu'il soit nécessaire de faire bouger les yeux, en percevant nettement les détails dans ce champ (plus difficile à expliquer qu'à comprendre :D !).

D'où la formule champ réel=champ apparent/grossissement.

 

Autruchon!

Jeff Hawke

Jeff Hawke

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La définition que donne Televue du field stop est " l'anneau de métal à l'intérieur de l'oculaire qui délimite la taille du champ. Il est projeté par l'oculaire et apparait ainsi comme un cercle dans l'espace quand voud matez dans l'oculaire. Le diamètre angulaire de ce cercle est appelé l'angle de champ apparent (AFOV) et c'est une propriété fixe liée à chaque conception d'oculaire... Et là ils précisent que le design fait que nagler donne un afov de 82, Panoptic, un afov de 68, etc...

 

C'est eux qui donnent 42 pour le nagler 31

Jeff Hawke

Jeff Hawke

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  • Auteur
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Continuant à enquêter, je trouve ça sur un forum américain :

 

"TeleVue 13mm Nagler Type 6, FS = 17.6mm

 

AFOV = 17.6/13 * 57.296

 

AFOV = 77.57 degrees (if distortion free, which it is not)

 

Add up to 5%:

 

77.57 * 1.05 = 81.45 degrees AFOV (with pincushion distortion added)"

 

Donc curieusement, la distorsion entrainerait une augmentation de 5% du champ apparent... :?:

Alu

Alu

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c'est en effet curieux. Je ne comprends pas comment le champ apparent de l'oculaire peut augmenter du fait de la distorsion en coussinet :?:

Le champ apparent c'est une caractéristique de l'oculaire, la distorsion en coussinet elle devrait réduire le champ réel (TFOV). Si on tourne le problème dans l'autre sens l'idée de cette phrase :

77.57 * 1.05 = 81.45 degrees AFOV (with pincushion distortion added)"
revient à dire que pour avoir un TFOV constant il faut augmenter de 5% le AFOV en présence de distorsion en coussinet.

Il est possible que je raisonne de travers, on peut dire exactement le contraire si on part du principe que la distorsion de l'oculaire compresse le centre au lieu de dire qu'elle étire les bords ;) Dans tous les cas il y a un truc qui m'échappe. Ça ne doit pas être compliqué mais comme dans toute discipline, le jargon et les divers abus de langage rendent l'approche délicate pour un non initié.

  • 1 année plus tard...
Létoile.mystérieuse

Létoile.mystérieuse

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Continuant à enquêter, je trouve ça sur un forum américain :

 

"TeleVue 13mm Nagler Type 6, FS = 17.6mm

 

AFOV = 17.6/13 * 57.296

 

AFOV = 77.57 degrees (if distortion free, which it is not)

 

Add up to 5%:

 

77.57 * 1.05 = 81.45 degrees AFOV (with pincushion distortion added)"

 

Donc curieusement, la distorsion entrainerait une augmentation de 5% du champ apparent... :?:

 

 

 

Après avoir comparé 2 soirs un Pentax XW10mm et un Nagler9mm T6, j'ai été surpris de voir exactement le même champs sur le ciel, les mêmes étoiles sur les bords de chaque oculaire.

 

Selon les calculs habituels fait avec l'utilitaire d'OU, on devrait avoir ceci :

 

Tuyaux 300-1500 =

 

XW10 à 70° : x150 et 0,46°

Nagler9mm t6 : x166,66 et 0,49°

 

Or, on a exactement le même champs sur le ciel avec les 2 cailloux !

Pour que le Nagler 9mm T6 donne 0,46°, il faudrait donc qu'il ai comme champ apparent... 77°

 

On retombe sur le calcul mentionné par Jeff !

 

De plus un intervenant avait il y a un mois ou 2 fait état de ce champs de 76/77° pour le type6 selon un calcul réalisé avec les données Télévue figurant sur leur site. Je n'arrive pas à retrouver son intervention.

 

Ce ne serait pas la première fois qu'une marque surestime les caractéristiques de ses produits, on a déjà vu ça avec l'hypérion 21mm à 60° au lieu de 68...

 

étonnant, non ?

julouin

julouin

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Après avoir comparé 2 soirs un Pentax XW10mm et un Nagler9mm T6, j'ai été surpris de voir exactement le même champs sur le ciel, les mêmes étoiles sur les bords de chaque oculaire.

 

Selon les calculs habituels fait avec l'utilitaire d'OU, on devrait avoir ceci :

 

Tuyaux 300-1500 =

 

XW10 à 70° : x150 et 0,46°

Nagler9mm t6 : x166,66 et 0,49°

 

Or, on a exactement le même champs sur le ciel avec les 2 cailloux !

Pour que le Nagler 9mm T6 donne 0,46°, il faudrait donc qu'il ai comme champ apparent... 77°

 

On retombe sur le calcul mentionné par Jeff !

 

De plus un intervenant avait il y a un mois ou 2 fait état de ce champs de 76/77° pour le type6 selon un calcul réalisé avec les données Télévue figurant sur leur site. Je n'arrive pas à retrouver son intervention.

 

étonnant, non ?

 

Le dit pas trop fort ;) que les Pentax donne quasiment le même champ que les Televue, parce qu'après Pentax va augmenter c'est prix au niveau des Televue et moi qui compte bien me faire une petite gamme de Pentax, je serais triste si le prix augmentait encore, :cry:!

Létoile.mystérieuse

Létoile.mystérieuse

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Il y a quand même un écart notable entre 70 et 77°, l'immersion est plus forte dans le Nagler.

Je trouve tout de même que le T4 a un champs plus large que le T6 :cool:, il faut tourner de l'oeil pour voir toute la surface de l'image dans le T4, on voit pratiquement tout directement dans le T6.

Toutiet

Toutiet

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Posté
Pour calculer le champ réel de ce que je vois à l'oculaire, j'ai toujours procédé de la façon suivante :

 

1 Calcul du grossissement : F(Objectif) / f(oculaire)

 

2 Division du champ apparent de l'oculaire (82° pour un nagler, 68° pour un Panoptic, etc...) par le grossissement ci-avant calculé.

 

3 --> Champ réel.

 

Lisant une doc Televue sur le sujet, je vois qu'ils proposent le calcul à partir du "field stop" de l'oculaire (caractéristique physique de l'oculaire qui détermine le champ apparent) ce qui ne me choque pas, ces deux valeurs étant liées (plus grand est le Field stop, plus grand sera le champ apparent)...Sauf que la formule donne un résultat sensiblement différent :

Champ réel = Field stop / F(objectif) * 57.3 (d'où sort ce 57.3 ? Je hais ces formules qui mettent en oeuvre une valeur numérique non expliquée).

 

Exemple : Un Nagler 31 (field stop : 42 mm, champ apparent : 82°) sur une TV102 (focale = 880)

 

Ma formule : Champ réel = 82 / (880 / 31) = 2.89°

 

Formule Televue : Champ réel = (42 / 880) * 57.3 = 2.73°

 

"Ma" formule surestime systèmatiquement ce champ réel par rapport à la formule basée sur le field stop.

 

Quelqu'un peut-il m'expliquer ce qu'il en est au juste ?

 

 

Jeff,

 

La réponse est très simple. La différence dans les résultats provient du fait que Télévue utiliser une expression inexacte (et commet donc une erreur) en approximant la tangente d'un angle et sa valeur exprimée en radians. Ceci n'est vrai que pour les "petits angles" (disons inférieurs à quelques degrés...) et non pas pour de grands angles tels que les champs d'oculaire.

Ainsi, sachant que 1 radian = 57,3° (2 Pi radians = 360°);), ils prennent la tangente du champ apparent (Field stop / f), pensant prendre le champ lui-même en radians, et la multiplient bêtement par 57,3 pour l'avoir en degrés. C'est là que réside l'erreur.

 

L'écart sur le résultat est d'autant plus grand que l'approximation effectuée porte sur des grands angles de champs apparents.

 

Quant au "field stop", restons Français et continuons à l'appeler le "diaphragme de champ" !

Dédé de St Fé

Dédé de St Fé

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Je n'ai pas suivit toute la discution, mais il y a un paramètre non négligeable, c'est la MAP, lors du calcul d'un grossissement ou d'un champ, c'est avec le maximum de l'utilisation , mais lorsque vous faites la mise au point automatiquement vous "rentrez ou sortez" l'oculaire qui de surcroi perd un peu de champ et de grossissement :o

Létoile.mystérieuse

Létoile.mystérieuse

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Je ne peux plus rien pour toi...:)

 

Ah, j'espère que ce n'est pas de l'ironie !

Tu as certainement raison pour le calcul, de ce coté là, je me déclare incompétent.

Pour ce qui est de l'observationnel, il y a bien un schmoldu du coté du champs oculaire :cool:

 

En même temps, ce n'est pas un problème, juste un constat ;) Comme quoi, avant de brandir des arguments commerciaux, faut voir de quoi il retourne des fois...

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