Réduction de focale et chromatisme

[pejive]

bonjour

Question très intéressante posée par l'ami Ouki :

"Si on utilise une lunette Doublet Ed 

Avec un réducteur de Focale on obtient une achro???????"

Prenons un réducteur de focale de marque X dont la distance focale est de 100 mm pour le jaune (raie D du sodium 589 nm)  qui donnera un rapport de réduction nominal de 0,5 avec un tirage (distance réducteur-capteur)de 50mm.

Supposons qu'il soit réalisé avec un verre d'optique de type FK5 (référence Schott)  [ ce n'est pas du verre à bouteille ].

Pour ceux qui s'intéressent aux verres [d'Optique bien sûr!] je recommande la lecture de ce document:

schott-optical-glass-collection-datasheets-july-2015-us.pdf

 

L'indice de réfraction varie de 1,510 à 800nm( limite extrême du rouge) à 1,530 à 400 nm (violet).

En première approximation on peut schématiser la loi de variation de l'indice en fonction de la longueur d'onde par la loi de Cauchy : n= A + B/(lambda)^2

D"autre part la distance focale d'une lentille varie avec l'indice de réfraction selon la formule:  f= K/(n-1)

le coefficient K dépend des rayons de courbure de la lentille

*************vous me suivez toujours ? sinon 125mg de paracétamol *********************

Avec tout çà nous pouvons calculer les coefficients A, B, K et finalement l'aberration chromatique longitudinale de la lentille.

Soit:  A= 1,503    B=4267    K=51,53      

Distance focale pour le rouge: fMax= 101,04 mm

Distance focale pour le violet: fmin= 97,23 mm

fMax-fmin =3,8mm 

********************************************

Plaçons ce réducteur derrière un objectif de marque Y "super apochromatique" supposé totalement corrigé des aberrations chromatiques;

çà n'existe pas mais on va négliger l'aberration chromatique résiduelle  (d'ailleurs je n'ai pas réussi à trouver une valeur chiffrée compréhensible).

Choisissons le tirage nominal de 50mm. Si on réalise la mise au point pour le jaune elle ne sera pas valable pour les autres longueurs d'onde.

 

Tous les foyers de l'objectif se trouvent à la même distance x=100mm du réducteur mais les images seront à des positions t différentes selon la valeur de la focale.

On obtient :

à 589nm t= 50mm

à 800 nm t= 50,26mm

à 400 nm t= 49,30mm

Les images monochromatiques sont donc étalées sur 0,96mm   et ce, indépendamment de la focale de l'objectif.

Ce n'est pas considérable mais probablement suffisant pour mettre un peu de flou.

Nous avons transformé la lunette super apochromatique en lunette chromatique

Mais, me direz vous, notre montage n'est pas achromatique ? Hélas non, puisque dans une lunette achromatique les foyers rouge et bleu sont confondus, alors que là tout est bien étalé, du violet au rouge.

***************************************************

Quelles solutions ?

1) travailler avec un filtre et une bande passante réduite

 

2)s'offrir un réducteur de focale apochromatique ou au moins achromatique

3)ne pas utiliser de réducteur de focale

 

 

 

Modifié 13 mars 2019 par pejive
rectifications

[Invité ouki]

il y a 19 minutes, pejive a dit :

sinon 125mg de paracétamol

Je prends

 

il y a 20 minutes, pejive a dit :

Nous avons transformé la lunette super apochromatique en lunette chromatique

Donc on est d'accord cela confirme bien ce que je pensais........

 

 

 

 

 

 

 

il y a 21 minutes, pejive a dit :

1) travailler en monochromatique avec un filtre

Attends  comment on fait quel filtre?

 

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Pfoiouuuuuuuuu  Pierre je ne sais pas comment tu fait pour trouver tout ça .

C'est un régal de bosser avec toi.

 

on as bien cerné le problème   

 

Maintenant c'est les solutions viable qu'il faudrait pouvoir bosser ou voir si l'on peux diminuer au mieux les aberrations chromatique.

 

 

 

 

[pejive]

J'ai édité mon post; l'aberration chromatique est moins importante que celle que j'avais calculé dans mon texte initial (erreur de calcul )

Il faudrait savoir quelle est la tolérance de mise au point pour le capteur.

Pas de problème pour le filtre: rouge ou infrarouge dans la zone de sensibilité maxi des capteurs; peut être pas aller au delà de 800 nm car pas sûr que çà passe dans les objectifs apo

[pejive]

Pour illustrer: plans R V B d'une image réalisée avec mon Newton 150/750 et un RF

C'est net     si on peut dire

 

[Invité ouki]

Ok filtre rouge et infrarouge .  Pour le rouge on prends quoi?

 

Bon ça tombe bien j'avais prévu d'ajouter ma roue a filtre dans la chaîne optique allez zouuuuu retour a l'atelier.

[pejive]

C'est quelle camera que tu as ?

 

Si tu n'as pas d'IR-cut il faudrait un filtre à bande pas trop large au-dessus des 600 nm

genre IR642 Proplanet (bande: 640 à 830nm) ?

 

beaucoup sont des filtres passe-haut : IR742 laisse passer tout au-dessus de 750nm; çà risque d'être trop large

J'utilise ( pour la Lune seulement pour le moment) un IR pass 685nm mais j'ai un IR-cut  donc finalement çà me donne 685 à 800nm

[Invité ouki]

il y a 53 minutes, pejive a dit :

C'est quelle camera que tu as ?

 

Atik infinity

altair 290 mono

zwo 224.

 

j'ai commandé un filtre Ir chez pierro le kepler

j'ai egalement un filtre coloré #23A

 

Donc il faudrait  un pro planet Ir 642 c'est ça?

[pejive]

 IR  642 + IR-cut pour commencer

IR 685 + IR cut

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[  IR 785 sans IR-cut  à voir pour des travaux dans le proche IR] non

 

Mais (à négocier avec ton banquier ) il y a aussi les filtres à bande étroite utilisables sans IR cut : H alpha, OIII

 

Le rouge 23A : à tester mais çà ne doit pas être sensationnel

Modifié 13 mars 2019 par pejive
IR 785 non

[Invité ouki]

ok merci c'est noté 

 

bon j'ai aussi un Ha mais c'est pas evident ces bestioles a dompter mais c'est au programme.

 

 

[pejive]

En regardant les courbes de réponse spectrale on constate que la sensibilité diminue assez vite au-delà de 750nm.

On peut peut-être se passer du filtre IR-cut avec le  685 et le 642

 

Je crois que l'on peut oublier le 785

 

Le H-alpha (656 nm) est  parfait pour la 224

Le OIII aussi , dans la zone de sensibilité verte

 

[Invité ouki]

Perso je vais t'avouer humblement que mes lacunes scolaires me pénalisent à la compréhension de ces magnifiques tableaux colorés 

 

J'y comprends euhhh pas grand chose.

Par contre c'est jolie les courbes qui montent et qui descendent. 

 

Plus terre a terre la 224 perso elle partira certainement vers un autre propriétaire. 

 

Pourrez tu me conseiller un filtre pour le monochrome 

Surtout l'infinity  (icx825)

 

 

J'ai rajouté la courbe de l'infinity. 

 

 

Comment déterminer ce qu'il 

[pejive]

Bon on va faire simple

quand la courbe est en haut c'est que la camera est sensible ou que le filtre laisse passer.

Pour les caméras en dessous de 50% la sensibilité est mauvaise (c'est le cas pour le bleu notamment)

Pour l'IMX 825 le maximum de sensibilité est à 600nm

Personnellement je prendrais celui-là, qui conviendra également pour la 224

Et il laisse bien passer le H-alpha en étant moins sélectif;

[un peu limite par contre pour éliminer la pollution lumineuse à 589nm, mais faut faire avec, car les filtres CLS ne conviennent pas]

https://laclefdesetoiles.com/filtres-interferentiels/1080-filtre-astronomik-rouge-typ-2c-125.html

 

[Invité ouki]

Ok  merci ça rentre doucement. 

Dis moi un filtre anti nuages  y as pas? 

Quoi que pour ce soir ce serait plutôt un filtre anti vent..

 

En fait suis pas trop dépaysé c'est comme le nautisme on passe plus de temps au comptoir qu'à oeuvrer