Diamètre de pupille en fonction de la focale et du champs apparent de l’oculaire.

['Bruno]

il y a une heure, Toutiet a dit :

Non Bruno, regarde bien, ce qu'il indique comme pupille de sortie est exact car il n'a représenté que la moitié des rayons d'entrée dans l'objectif. Et il se trouve qu'il a représenté une pupille d'œil égale à la pupille de sortie de l'instrument, mais c'est un hasard de dessin...

Ah oui, tu as raison ! (C'est trompeur de ne dessiner que la moitié...  )

 

[jgricourt]

Pas de soucis Bruno, je ne voulais pas surcharger le dessin avec le tracé de tous les rayons passant par l'oculaire   (j'ai modifié le schéma pour superposer le trajet des rayons des 2 étoiles)

[Toutiet]

jgricourt,

Attention : sur ton dessin, f est la distance entre le diaphragme de champ et la lentille, et non la distance entre la lentille et la pupille de sortie 😉

[NGC6543]

Salut à tous,

 

Bonne idée les schémas, je trouve cela plus parlant.

 

@jgricourt:

Le schéma que tu présentes est simplifié, mais peut être un peu trop : le diaphragme ne joue pas son rôle de masquage du bord de champ de la lentille puisque un des rayons de lumière est réfracté par le bord haut de la lentille. Par conséquent l’image visible contiendra les aberrations de bord de champ.

 

Aussi tu appelles « f » le dégagement oculaire mais cette lettre n’est elle pas réservée à la focale de l’oculaire ?

Sur ton schéma l’oculaire n’a qu’une lentille et donc f correspond bien à la focale qui est du coup également le dégagement oculaire mais pour un nouveau comme moi ça peut porter à confusion 😉

 

Et pour en revenir à la question de départ, le diaphragme (et c’est toi qui m’a donné la clef de résolution), agit sur le champ apparent, c’est son rôle. Donc s’il agit sur le champ apparent mais que la pupille de sortie n’est pas affectée par le diaphragme, c’est que la pupille de sortie ne tient pas compte du diaphragme : elle considère que la lentille est parfaite et ne comporte pas de diaphragme.

 

En conclusion, le diamètre de la pupille de sortie = diamètre de la projection visible de l’oculaire (pour ne pas dire image visible) + portion de diamètre du champ masqué par le diaphragme = indépendant du champ apparent de l’oculaire = constant = D/G.

 

Si ce n’est pas le cas, le diamètre de la

pupille de sortie varierait obligatoirement avec le champ apparent (et donc avec le champ réel). Il serait le diamètre de la projection visible.

Non Toutiet, pas la peine de répondre « ceci est faux et dénué de sens, n’a pas de réalité physique ou syntaxe error » 😁

 

Bon aller, puisque tu insistes 😉

[Toutiet]

 "diamètre de la projection visible de l’oculaire (pour ne pas dire image visible) + portion de diamètre du champ masqué par le diaphragme "

Quel charrabia tarabiscoté et inutile... alors que c'est si simple...!

[NGC6543]

Ralala sacré Toutiet 🤩

[jgricourt]

@Toutiet ici j'ai modélisé un oculaire de manière très simpliste, une seule lentille ! Donc la distance focale par construction géométrique est juste ici, mais dans le cas d'un oculaire à plusieurs lentilles il faudrait déterminer le centre optique pour tracer cette flèche ce qui n'est pas simple. Ce que l'on sait en revanche c'est que le plan focal en entrée est bien au niveau du diaphragme.

 

Il y a 9 heures, NGC6543 a dit :

Le schéma que tu présentes est simplifié, mais peut être un peu trop : le diaphragme ne joue pas son rôle de masquage du bord de champ de la lentille puisque un des rayons de lumière est réfracté par le bord haut de la lentille. Par conséquent l’image visible contiendra les aberrations de bord de champ.

 

 

 

 

Bien vu je n'ai pas cherché à modéliser un vrai oculaire mais si cela t'intéresse tu peux demander à Myriam ici qui sait faire ça très bien, elle te fournira le spot diagram qui va avec et alors tu pourras évaluer facilement les aberrations en bordure de champ 

 

Tu pourras voir aussi que sur de gros oculaires en forme de grenade (comme les Ethos) il est possible que le diaphragme soit beaucoup plus petit que la plus grosse lentille interne (ce qui correspondrait à mon schéma).

 

Il y a 9 heures, NGC6543 a dit :

Aussi tu appelles « f » le dégagement oculaire mais cette lettre n’est elle pas réservée à la focale de l’oculaire ?

 

 

 

 

Oui f c'est la focale de l'oculaire, le dégagement oculaire c'est autre chose c'est la distance entre ton oeil est la première lentille de l'oculaire.

 

Il y a 9 heures, NGC6543 a dit :

c’est que la pupille de sortie ne tient pas compte du diaphragme : elle considère que la lentille est parfaite et ne comporte pas de diaphragme.

 

 

 

 

 

Là je ne vois pas ce que tu veux dire et ton calcul après je ne le comprend pas non plus enfin j'ai déjà donné les formules plus haut et surtout le schéma te montre que les 2 sont indépendants ou alors construit nous un schéma pour nous montrer le cas qui t'intéresses   

 

[Toutiet]

Ah ben voila, tu as corrigé, c'est bien ! 😊.

[jgricourt]

@Toutiet ce n'était pas une correction, je voulais juste te faire plaisir 

 

[Toutiet]

C'était bien une correction car, je le redis, le cercle oculaire n'est pas à la distance f derrière l'oculaire (mais légèrement plus éloigné). Ah là là...les lois de l'Optique...! 😃

[jgricourt]

Déjà ce n'est pas une question de loi de l'optique ici car tu vois que le tracé des rayons incidents respectent scrupuleusement ces lois.

 

Ensuite regardes ce schéma de Monsieur Televue, tu l'admettra Al Nagler n'est pas n'importe quel opticien et tu verras qu'il représente la focale différemment de ce que tu ferais ici car celle-ci déjà part de l'intérieur de l'oculaire et à raison car il n'y a pas de règle simple ou de loi optique général pour savoir exactement où est ce centre, ça se calcul dans les cas simples à 2 ou 3 lentilles après c'est plus complexe et ensuite le diaphragme de champ (focal stop) est bien représenté sur le plan focal.

 

Après que les constructeurs avancent ou le recul le diaphgrame de champ un peu c'est pour d'autres raisons.

 

http://www.televue.com/Pdf/Eyepiece_AASNY_2014_May_June_ChoosingEPs.pdf

[Toutiet]

On n'est pas ici pour construire des oculaires complexes mais pour pratiquer de l'Optique de base, largement suffisante pour comprendre très facilement les mécanismes optiques de nos "engins". Pour cela, les composants optiques doivent être ramenés à des "lentiles simples", représentation largement suffisante dans la majorité des cas usuels. Auquel cas, le cercle oculaire n'est pas au "foyer image" de l'oculaire, et le diaphragme de champ est bien au "foyer objet" de ce même oculaire.

Pourquoi faire compliqué quand on peut faire simple...?

[jgricourt]

Bon en relisant je vois qu'on s'est mal compris tu parlais du cercle oculaire effectivement il est bien devant le plan focal avant de l'oculaire  

 

  

Je précise pour les novices en optique, lorsqu'on a affaire à des lentilles minces respectant les conditions de Gauss les rayons issus d'une image placée au foyer (et c'est le cas de tous nos télescopes) et traversant l'oculaire ici ressortent tous parallèles entre eux quant à celui qui est parallèle à l'axe optique ressort en passant par le foyer de l'oculaire (rayon vert en gras)  

 

On peut aussi s'amuser avec cette simulation interactive : https://www.openprocessing.org/sketch/668858

[NGC6543]

Bonjour à tous,

 

Il y a 18 heures, jgricourt a dit :

Bien vu je n'ai pas cherché à modéliser un vrai oculaire mais si cela t'intéresse tu peux demander à Myriam ici qui sait faire ça très bien, elle te fournira le spot diagram qui va avec et alors tu pourras évaluer facilement les aberrations en bordure de champ 

Je n'ai pas demandé un tel schéma, c'était simplement une remarque car le schéma n'illustrait pas le masquage de bord de champ par le diaphragme et c'est ce qui me semblait important pour comprendre comment on peut avoir plus de champ sans modifier le grossissement ni le diamètre du télescope (le but du fil).

 

Il y a 18 heures, jgricourt a dit :

Oui f c'est la focale de l'oculaire, le dégagement oculaire c'est autre chose c'est la distance entre ton oeil est la première lentille de l'oculaire.

Ton schéma n'a qu'une lentille.

 

Il y a 18 heures, jgricourt a dit :

Là je ne vois pas ce que tu veux dire et ton calcul après je ne le comprend pas non plus enfin j'ai déjà donné les formules plus haut et surtout le schéma te montre que les 2 sont indépendants ou alors construit nous un schéma pour nous montrer le cas qui t'intéresses   

Je n'ai pas fait de calcul, juste une association entre des explications. Les signes égal et plus ont du créer la confusion.

Pour construire un schéma j'aurai besoin d'un logiciel type Paint mais avec des règles de mesure pour être à l'échelle. Je n'en connais pas mais suis preneur si vous en utilisez.

 

Par contre pour illustrer ce que j'ai compris, j'ai fait ceci :

Pour un oculaire de Cha 50° :

 

Pour le même oculaire avec un Cha de 100° :

Les deux avec un diamètre de pupille identique.

 

Ce qui revient quasiment à ce que présente le site Stelvision, sauf sur le diamètre extérieur que j'ai maintenu fixe (D/G).

 

D'ailleurs sur le lien que tu indiques ici :

Il y a 9 heures, jgricourt a dit :

Après que les constructeurs avancent ou le recul le diaphragme de champ un peu c'est pour d'autres raisons.

 

http://www.televue.com/Pdf/Eyepiece_AASNY_2014_May_June_ChoosingEPs.pdf

 

On retrouve le diaphragme qui limite le Cha :

 

 

[jgricourt]

il y a une heure, NGC6543 a dit :

Ton schéma n'a qu'une lentille.

 

Je parlais de la lentille d'oeil (eye lense) par opposition de la lentille de champ (field lense)  

 

il y a une heure, NGC6543 a dit :

On retrouve le diaphragme qui limite le Cha :

 

 

 

 

 

 

Donc je ne raconte pas trop de bêtises  

 

Pour revenir à ton schéma, ce n'est pas exactement comme cela car le cercle limite qui définit le bord du champ n'a pas de dimension cependant la coupure n'est pas nette car la luminosité décroit progressivement pour s'éteindre complètement à la limite du cercle du diaphragme de champ. Tiens encore une autre notion que tu ne connais pas encore c'est le champ pleine lumière, il s'agit de la portion du champ 100% illuminée (ou CPL) et au-delà de ce cercle la luminosité décroit. Pour une utilisation visuelle on accepte une décroissance de 0.4 magnitude en bord de champ (c'est une convention courante) mais pour de la photo ce n'est plus acceptable car il est crucial que le CPL couvre toute la surface du capteur c'est pour cela que les téléscopes astrographes ont aussi de gros miroirs.

[NGC6543]

Oui je vois ce que tu veux dire, c’est un phénomène d’interférence de type fentes de Young.

 

Je connais le champ pleine lumière, on utilise des capteurs pour mesurer ces différents champs lors des tests d’oculaire ou tout simplement de systèmes optiques.

 

@+,

[francheu]

il y a une heure, NGC6543 a dit :

Par contre pour illustrer ce que j'ai compris, j'ai fait ceci :

Pour un oculaire de Cha 50° :

 

Pour le même oculaire avec un Cha de 100° :

 

Les deux avec un diamètre de pupille identique.

 

Nooooon. Le cercle extérieur ne peut pas être la pupille de sortie, car tu as fait un dessin du champ.

D'après ton dessin ce serait la lucarne, c'est à dire le champ maximal donné par l'instrument.

 

Petit exercice à faire avec ton instrument, il te faut :

  - du papier calque

  - un bout de papier avec une forme rigolote, 2-3x plus petit que la taille de ton instrument

  - un oculaire de grande focale

 

Ensuite vise la Lune. Ne mets pas d'oculaire, et place le papier calque au niveau du porte oculaire, à un endroit donné tu vas voir l'image de la lune se former sur le papier calque. Voilà tu as trouvé le foyer image de ton instrument. L'oculaire sert à grossir cette image, comme une loupe en fait, mais avec plusieurs lentilles.

Maintenant mets ton oculaire en place, fais la mise au point. En fait naturellement tu as placé la pupille de ton œil au niveau de la pupille de sortie de l'ensemble instrument+oculaire.

Maintenant place le bout de papier sur ton objectif (si tu as une lunette), ou le support de secondaire (pour un Newton ou un SC). Vise toujours la Lune, mais cette fois sans mettre l'œil à l'oculaire, recule de 20 cm et observe ce qui sort de ton oculaire. Tu devrais voir un cercle lumineux dans lequel se dessine ton bout de papier, voilà tu observes la pupille de sortie.

 

[francheu]

il y a 9 minutes, NGC6543 a dit :

Oui je vois ce que tu veux dire, c’est un phénomène d’interférence de type fentes de Young.

 

 

Attends, tu mélanges TOUT et tu en rajoutes.  

Oublie la diffraction et les interférences, on est encore loin de ça là...

[jgricourt]

Le 08/08/2020 à 20:56, NGC6543 a dit :

Oui je vois ce que tu veux dire, c’est un phénomène d’interférence de type fentes de Young.

 

Non cela n'a rien à voir avec des interférences, l'extinction progressive de la luminosité est lié à la géométrie, les rayons incidents ayant traversé l'objectif n'arrivent pas tous à destination car certains sont encore bloqués par le diaphragme de champ.

 

PS: si celui-ci n'est pas exactement sur le plan focal (voir les spec. constructeurs)

[Toutiet]

Manifestement, NGC6543, tu fais un gloubi boulga de notions d'optiques confuses et mal assimilées, lesquelles te conduisent à complexifier inutilement le problème... 😫. C'est beaucoup plus simple que tu l'exposes, et tu te fais des nœuds au cerveau inutilement...

 

[Toutiet]

francheu,

tu dis : "L'oculaire sert à grossir cette image, comme une loupe en fait"

 

Ce n'est pas une bonne explication car, pour être rigoureux, l'oculaire ne grossit rien du tout. Je te laisse réfléchir...

[NGC6543]

il y a 19 minutes, Toutiet a dit :

Manifestement, NGC6543, tu fais un gloubi boulga de notions d'optiques confuses et mal assimilées, lesquelles te conduisent à complexifier inutilement le problème... 😫. C'est beaucoup plus simple que tu l'exposes, et tu te fais des nœuds au cerveau inutilement...

 

Oui Toutiet, j’ai pas l’impression de ne pas comprendre les notions d’optique, j’ai juste du mal à me représenter physiquement ce qu’est la pupille de sortie.

Je dois avouer d’ailleurs que ton sens pédagogique exceptionnel ne m’a toujours pas permis d’y voir plus clair ...

 

Je pense que j’en ai assez lu pour comprendre que je tourne en rond et je ne pense pas que ce soit sur ce forum que j’arriverai à assimiler cette notion.

Je vous ai fait perdre suffisamment de temps, moi aussi j’en ai assez perdu.

[francheu]

il y a 25 minutes, Toutiet a dit :

francheu,

tu dis : "L'oculaire sert à grossir cette image, comme une loupe en fait"

 

Ce n'est pas une bonne explication car, pour être rigoureux, l'oculaire ne grossit rien du tout. Je te laisse réfléchir...

 

J'essaie d'être le plus clair possible pour que @NGC6543 comprenne.

Mais oui effectivement il faudrait dire que l'ensemble oculaire + cristallin/corps vitreux conjugue l'image du télescope sur la rétine avec un rapport de grandissement lié à la focale de l'oculaire et celle de l'œil humain.

Mais je maintiens que l'oculaire est une loupe, en beaucoup plus sophistiqué.

 

il y a 4 minutes, NGC6543 a dit :

Je vous ai fait perdre suffisamment de temps

 

Non non je doute que les intervenants aient eu l'impression de perdre leur temps. C'est juste qu'on voit bien que tu n'as pas bien compris les choses qu'on se permet d'insister avec des schémas et des explications. Le but est que tu comprennes, et surtout pas que tu repartes avec de fausses certitudes, ce qui semblait être le cas dans tes réponses.

 

il y a 6 minutes, NGC6543 a dit :

moi aussi j’en ai assez perdu.

 

Ben merde alors...

As-tu l'intention de tester la petite expérience que je t'ai décrite plus haut ? Ça te prendra quelques minutes, et ça devrait franchement t'aider à comprendre.

 

 

[Toutiet]

NGC6543

"j’ai juste du mal à me représenter physiquement ce qu’est la pupille de sortie."

 

Je l'ai dit plus haut : la pupille de sortie n'est autre que l'image de l'objectif donnée par l'oculaire. Ça ne peut pas être plus clair !

Tu comprends bien alors que toute la lumière captée par l'objectif - quel que soit l'objet observé - passe par là.

Ce disque lumineux, image de l'objectif, peut être observé en prenant suffisamment de recul derrière un instrument. La moindre paire de jumelles dirigée vers le ciel te le montrera aisément.

 

[jgricourt]

il y a une heure, francheu a dit :

Mais je maintiens que l'oculaire est une loupe, en beaucoup plus sophistiqué.

 

Oui du point de vue du résultat obtenu, celà "grossi" l'image, mais en pratique une loupe classique ne fonctionne que si l'objet est placé entre la lentille ET le plan focal.  

[Toutiet]

francheu

"l'ensemble oculaire + cristallin/corps vitreux conjugue l'image du télescope sur la rétine avec un rapport de grandissement lié à la focale de l'oculaire et celle de l'œil humain"

 

Quel méli-mélo ! Heureusement que c'est beaucoup plus simple que cela !

 

Quant à l'oculaire, il ne sert pas à grossir une image. Il sert simplement à l'observer, ce qui n'est pas pareil...😜

[Toutiet]

il y a 6 minutes, jgricourt a dit :

Oui du point de vue du résultat obtenu, celà "grossi" l'image, mais en pratique une loupe classique ne fonctionne que si l'objet est placé entre la lentille le plan focal.

Tout d'abord, une loupe ne fonctionne pas que si... Elle fonctionne aussi très bien si l'objet est placé dans son plan focal.

Secondo, ni une loupe ni un oculaire ne grossissent les images. Le grossissement résulte d'autre chose...😜

Je te laisse réfléchir...

[jgricourt]

Certe l'oculaire permet de rendre subjectif l'objectif pour que nos yeux puissent observer mais il n'empêche que l'image est bien grossie angulairement parlant selon la focale de l'oculaire. On pourrait tout aussi bien observer à partir de la projection sur un écran placé au foyer (mais ce ne serait pas pratique).

 

[Toutiet]

Certes est grossie... mais pour quelle raison précise...? 🤔 😜

Un indice : quelle est la définition d'un grossissement ?

(Réponse demain, je vais faire dodo)

[francheu]

il y a 25 minutes, jgricourt a dit :

mais en pratique une loupe classique ne fonctionne que si l'objet est placé entre la lentille le plan focal.  

 

Corrige la fin de ta phrase, là comme ça je ne sais pas si elle est vraie ou fausse...

 

il y a 19 minutes, Toutiet a dit :

Quel méli-mélo ! Heureusement que c'est beaucoup plus simple que cela !

 

Désolé mais ma phrase est 100 % exacte et décrit de manière rigoureuse le phénomène en jeu. Aucun méli-mélo, juste les termes optiques adéquats.

 

il y a 19 minutes, Toutiet a dit :

Quant à l'oculaire, il ne sert pas à grossir une image. Il sert simplement à l'observer, ce qui n'est pas pareil...😜

 

L'ensemble objectif + oculaire donne un grossissement. Si tu enlèves l'oculaire, ben... pas de grossissement. Donc si, on peut légitimement affirmer que l'oculaire « sert à grossir ». Si tu veux jouer sur les mots pourquoi pas, mais en attendant ça ne va pas aider @NGC6543.

Modifié 8 août 2020 par francheu