Les verres optiques vintages, c'était mieux avant.

[lyl]

A relire les anciens, dans leur contexte technique de l'époque, on comprend mieux leurs choix, parfois alambiqués.

 

La théorisation du chromatisme par AE Conrady.

 

Cela se situe grosso-modo 25ans après la publication du recueil technique des ateliers allemands vers 1903 (publication dirigée par le Dr M von Rohr, avec participation de S.Czapski, A Konig, tout ça avec la bienveillance de C.Zeiss, O.Schott et E.Abbe)

J'ai récupéré des informations historique provenant du livre d'A.E Conrady rédigée en 1929, rapportée par Rudolph Kingslake (Eastman Kodak)

Voice une comparaison des dispersions chromatiques des achromats de la fin du 19eme siècle au début du 20eme siècle

Le verre Hard Crown 1203 de la firme Chance (liée à la famille Feil-Mantois) a été réutilisé et recomposé chez Schott en Balk3, ce verre très célèbre est maintenant disparu.

En rouge : Siegfried Czapski en a fait la fameuse formule Zeiss E littrow fabriquée par les ateliers berlinois et mise en tube chez Zeiss au début de la société. Une fameuse planétaire extrêment piquée car très facile à contrôler. (3 courbures identiques et face arrière plate : le rêve de l'opticien). Schott & Genossen existe mais n'est pas leader du marché des verres. (cité en dernier)

Quand la formulation de la condition des sinus pu être découverte par Abbe on a pu en faire des aplanats FC.

En bleu : la formulation en aplanat (pas de coma) combinaison différente avec le verre Dense Flint de la maison Chance. (D332 chez Parra-Mantois et F13 chez Schott). C'est un équivalent de Balk3+F13 chez Schott, plus cher.

En vert : après la guerre ce verre n'est pas présent au Japon, les objectifs sont réalisés avec la combinaison de verre la moins couteuse : équivalente au BK7-F2.

Les achromats perdent 10% en dispersion bleu-rouge après la guerre de 1940-45.

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Sur la neutralité couleur du calage des instruments.

Voici également un partie du texte que Danjon et Couder reprendra, expliquera et complètera dans Lunettes & Téléscopes en 1935. Conrady fit allusion à l'épaisseur des verres des grand instruments de plus de 50cm qui filtrent un peu de violet et de bleu. Il est bien fait référence à ce que le pouvoir résolvant peu être impacté par la présence de couleur parasite (côté bleu comme côté rouge)

 

Un autre fondamental, la provenance du CA-Ratio, qui date l'époque de John Dollond plus d'un siècle avant.

-> Le critère de Conrady que l'on considère suffisant pour exploiter au maximum un instrument, à l'époque ou il l'a formulée. Comme on le constate, il n'est pas basé sur l'association F2-BK7 qui est 100% germanique en 1929 et encore en 1935 (D&C) mais sur la référence des verres astronomiques de l'époque. Le borosilicate est un second choix.

Je dois dire que c'est une demi-surprise pour moi de constater qu'en 1935, ce n'était pas les allemands qui était leader sur les instruments astronomiques.

La sortie du Zeiss AS par August Sonnenfeld en remplacement de l'objectif A (après l'abandon du verre BALK3-BALK2 pour le BK7) se situe vers 1926. Ce sont des dates pivots sur l'essor de l'optique allemande.

L'objectif pivot représentant la norme de l'achromatisme est l'achromat de 3" f15 (76mm/1143mm) en 1203 Hard Crown + 360 Dense Flint de chez Chance, souvent décliné en 76/1200 au début des lunettes japonaises, sans doute pour raison de marge technique pour le calage et de moins bonne qualité de la combinaison optique. (Résidu chromatique un peu moins bon : 2.7 au lieu de 2.35 pour une 80-1200)

Ca plaisantait pas à l'époque ! AE Conrady place le résidu chromatique proche de 2.3 pour la parfaite correction avec la référence d'une 3", mais on gratte peut-être un peu trop sur les chiffres... vu qu'une 130mm f15 ça laisse une impression très légère de chromatisme, on est presque au double.

AE Conrady explique aussi un subterfuge pour masquer le violet et le bleu dans sa formule de calcul algébrique des petits instruments :

Citation

The justification of such shift of the minimum focus...

Pour les instruments terrestres, on aboutira à la généralisation du calcul et l'utilisation d'une autre méthode de contrôle quelques années plus tard chez Zeiss : les raies cadmium 480 et 644nm plutôt que les raies hydrogène.

Dans le paragraphe du livre, il expose et synthétise l'état de l'art expérimental des réglages de microscopie, d'objectif de recherche, d'astronomie...

Ci-dessous Conrady expose sa méthode de correction supplémentaire qui prend en compte la plage g'f (434-486nm), dite "bleue" et début du violet.  Sa méthode translate la correction vers les couleurs chaudes (surcorrection)  ou vers le bleu (sous-correction)

Danjon et Couder reprendrons cet exemple de surcorrection (sans donner de méthode de calcul plutôt indigeste) pour l'astronomie §37 page 108 et §38 page 111 de lunettes & télescopes : Danjon Couder P107-114.pdf

En résumant, meilleure est la tenue dans le bleu : plus on peut caler bas.

Il faudrait que je le fasse pour montrer le décalage de surcorrection par rapport à 0.5555 um mais on verra plus tard si les questions se présentent. (voir plus bas)

 

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Des commentaires de 1914 par Stanley sur les verres optiques, pas très gentil pour Schott en page 17.

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Annexe

après calculs selon l'équation de Conrady, le réglage optimal du minima focal, pour une restitution de la blancheur de l'image, pour des petits réfracteurs (<<50cm) réalisé en N-BK7-F2 se fait avec ces valeurs : v_NBK7-535=65.383 , v_F2-535=36.595.

On l'obtient à 548.5nm, soit une sous-correction qui correspond (à l'épaisseur du trait) au réglage Zeiss F'C' "on foot" pour l'utilisation terrestre.

Il y a des variations mineures suivant les verres mais grosso modo, Schott fourni de nos jours un des meilleurs verres F2. Attention, ce n'est pas le N-F2 qui est la version modernisée pour d'autres usages.

Pour la dispersion, Hikari et Ohara propose des variantes qui ont des propriétés intéressantes pour l'équivalent du N-BK7.

La vieille version du BK7 citée par UWE Laux "U_BK7" ou alors le O_BK7-O semble un peu mieux adaptée au F2/O_PBM2 : Schott et Ohara (O_PBM2Y) l'ont conservé.

 

A propos des instruments : les Zeiss E ont leur réglage bien plus bas vers 563.5nm (+15nm), donc explicitement planétaire.

Le focus de la raie e et au même niveau que la raie d pour optimiser le(s) piqué(s) visuels dans le jaune-vert, jaune et jaune-orange.

Modifié 8 février 2022 par lyl
ajout du calcul du focal shift conrady

[JonathanGrégoire]

Merci pour ces informations.

[lyl]

 

 

Document de 1880 sur les calculs d'un réfracteur de 7.5 pouces 100 pouces de focale.

ChanceGlass-1880MNRAS__40__614S.pdf

Les verres Chance Brothers

 

La limitation de taille des verres flints

... Pas plus que 3" en 1824. (soit 76.2 mm)

En 1848, pendant 6 ans (->1854) Georges Bontemps échange le secret du Flint (contre le Crown je suppose)

Les deux verriers sont sur un pied d'égalité en 1854.

On peut situer la naissance de verres stables de grandes dimensions avec le premier réfracteur de 18,5" d'Alvan G Clark en 1862.

Chance Brothers was amongst the earliest glass works to carry out the cylinder process in Europe, and the company became known as "... the greatest glass manufacturer in Britain."In 1832, it made the first British cylinder blown sheet glass using French and Belgian workers. In 1839, a new process to grind the surfaces of plate glass was patented by James Timmins Chance. In 1848 under the supervision of Georges Bontemps, a French glassmaker from Choisy-le-Roi, who had purchased the secret of the stirrer after the deaths of Pierre Louis Guinand and Joseph von Fraunhofer, the pioneers of the manufacture of high-precision lenses for observatory telescopes, a new plant was set up to manufacture crown and flint glass for lighthouse optics, telescopes and cameras.Bontemps agreed to share the secret with Chance Brothers and stayed in England to collaborate with them for six years.

Citation

Chance Brothers a été l'une des premières verreries à réaliser le processus de cylindre en Europe, et l'entreprise est devenue connue comme "... le plus grand fabricant de verre de Grande-Bretagne". employant des travailleurs français et belges.

En 1839, un nouveau procédé pour meuler les surfaces de verre plat a été breveté par James Timmins Chance.

En 1848 sous la direction de Georges Bontemps, verrier français de Choisy-le-Roi, qui avait acheté le secret de l'agitateur après la mort de Pierre Louis Guinand et Joseph von Fraunhofer, les pionniers de la fabrication de lentilles de haute précision pour télescopes d'observatoire, une nouvelle usine a été créée pour fabriquer du verre de couronne et de silex pour l'optique des phares, des télescopes et des caméras. Bontemps accepte de partager le secret avec Chance Brothers et reste en Angleterre pour collaborer avec eux pendant six ans.

Modifié 8 février 2022 par lyl

[lyl]

La restauration de l'objectif de 1m de Yerkes

 

Modifié 6 février par lyl