Pourquoi vouloir du champ ?

[Jeff Hawke]

J'ai extrait de ce lien http://www.televue.com/engine/page.asp?ID=311 le passage ci après, où je vois pour la première fois mention de la combinaison du facteur de contratse avec le facteur de grossissement, et le lien avec le champ... Peut être une piste d'explication aux raisons qui font trouver les images à grand champs si séduisantes ?...

 

Considering the potential of Ethos, let me posit a more general conclusion:

For deep sky viewing of star fields, open and globular clusters, nebulae and galaxies, choose the highest power that frames the subject, so long as the sky background does not reach black, and the atmosphere does not degrade the resolution. The smaller exit pupils permit a darker sky background which achieves greater contrast against the fixed brightness of stars, while the greater magnification reveals more structural details on extended objects. Using eyepieces with larger apparent fields increases the magnification potential. The result is an increase in what I would call the Majesty Factor, the nexus of contrast, power and field.

 

It's clear that the largest possible apparent field for a given true field yields the most magnification for greater resolution, with a darker sky background for more contrast as a result of the smaller exit pupil. I believe this combination of contrast, power and field causes the typical "wow" reaction — the Majesty Factor. I think Tom Trusock said it most succinctly in his Starfest (Canada) report: "The same true field at higher magnification means that you'll see blacker skies and more detail." Dennis di Cicco in his 5-star review of Ethos in his October 2007 Sky & Telescope review noted something similar: "Observing with the 12-inch scope, I typically bounce between a wide-field eyepiece for star-hopping and a high-power one for detailed views. But the Ethos gave me both. The field was large enough to star-hop, and the magnification was high enough to bring out faint stars and resolve details in galaxies and star clusters." (He coincidently also illustrated field sizes using the Double Cluster.)

Let's try to quantify the so-called Majesty Factor. While we cannot quantify the majesty of a great symphony, work of art or edifice, I think a meaningful Majesty Factor is quantifiable for those great deep sky views. Here's how:

 

For Reference

 

 

Basic Telescope and Eyepiece Concepts

 

• apparent field: perceived span of sky seen through eyepiece (without telescope). Not used in true field (see) calculation.
  
• exit pupil: image of objective formed by eyepiece. Location where full apparent field is seen.
  
• f/#: a ratio that describes the relation between the aperture and focal length of the telescope -- important for photography
  
• field stop: ring inside the eyepiece barrel that limits true and apparent field size
  
• focal length: effective distance from entrance of an optical system to focal point
  
• magnification: relative change in angular size of object
  
• true field: span of sky seen through telescope/eyepiece combination

Basic Telescope and Eyepiece Formulas

 

 

 

 

Let's consider a range of possible eyepieces with apparent fields of 50°, 60°, 68°, 82° and 100°. Now let's pick an object, (like the Double Cluster) and let's say it's properly framed in the field of a 50° Plössl with a 26-mm focal length in an f/10 telescope so the exit pupil = 2.6-mm. Let's arbitrarily assign a factor of 1 to the power (magnification) of this telescope and a factor of 1 to represent the contrast for the 2.6-mm exit pupil. Therefore, for the given true field, the Majesty Factor = 1 (power factor) x 1 (contrast factor) = 1.

Now let's replace the Plössl with a 100° (apparent field) Ethos with a 13-mm focal length. This yields the same true field of view at twice the power with twice the apparent field and half the exit pupil. The 1.3-mm exit pupil is only ¼ the area of 2.6-mm, so the sky background darkens by a factor of 4 (contrast factor). The magnification power factor yields twice the detail or resolution. Therefore: 2 (power factor) x 4 (contrast factor) = 8x Majesty Factor

Working out the math for all the apparent fields listed above, we have:

Majesty Factor for Various Apparent Fields

for Eyepieces Yielding Same True Field

 

Apparent Field (°)Power Factor Contrast Factor Majesty FactorPlössl501.00x1.00=1.00Radian601.20x1.44=1.73Panoptic681.36x1.85=2.52Nagler821.64x2.69=4.41Ethos1002.00x4.00=8.00

Is this a fair representation for quantifying the Majesty Factor? I'd very much like to hear your opinions, preferably after you have actually viewed through the Ethos.

[GéGé]

[Jeff Hawke]

Ah ce que je suis fâché que l'on mette mon émoi en équations!

 

Avec une belle dénomination : Le facteur de majesté... (élitiste peut-être ?)

[GéGé]

J'ai corrigé ma réponse après avoir relu...

 

ça me rappelle un truc du genre: soit A la variable Amour.

 

A = (tour de poitrine - tour de taille)x poids/hauteur

 

Si A>10, c'est le grand amour...

[syncopatte]

Certes...je ne suis pas allé jusqu'au bout car j'ai bloqué sur une formule que moi y en a pas comprendre:

 

true field = eyepiece field stop x 57.3° / telescope focal length

 

Une idée d'où vient cette formule magique?

 

Patte.

[Thierry Legault]

Certes...je ne suis pas allé jusqu'au bout car j'ai bloqué sur une formule que moi y en a pas comprendre:

 

true field = eyepiece field stop x 57.3° / telescope focal length

 

Une idée d'où vient cette formule magique?

 

Patte.

 

c'est la formule de la tangente (dans un triangle rectangle, tan alpha = côté opposé divisé par côté adjacent : dans le cas présent le côté opposé c'est le diamètre du diaphragme de champ et le côté adjacent c'est la focale). Dans cette formule on peut confondre un angle (exprimé en radians) et sa tangente, dès lors que l'angle est petit. Le coeff 57,3 est là pour convertir des radians en degrés (57,3 c'est 180° divisé par pi).

 

En photo on a la même formule pour calculer le champ : 57,3 * taille capteur / focale (ces deux données dans la même unité, en mm par exemple).

[HERVE 94]

Ce post tombe bien parce que justement je me posais la question suivante:

 

Mon scope a une focale de 2415 pour 210 de diametre.

 

On me dit qu'il n'est pas adapté au ciel profond car limité justement en champs, mais pourtant a part quelques objets tres etendu je peux en observer un grand nombre, tous les amas globulaire, les galaxies etc, je suis bien sur un peu juste en champs pour les grandes nebuleuses mais je peux quand même en observer un grand nombre.

 

Ma question est donc de savoir si je vois aussi bien ces objets avec mon scope que si j'avais un scope a grand champ ?

 

Hervé

[Alu]

Certes...je ne suis pas allé jusqu'au bout car j'ai bloqué sur une formule que moi y en a pas comprendre:

 

true field = eyepiece field stop x 57.3° / telescope focal length

 

Une idée d'où vient cette formule magique?

 

Patte.

 

ça vient de là je pense :

1/2 champ = arctg((fs/2)/F) en radians

champ = 2 arctg((fs/2)/F)

 

fs/2/F est proche de zéro donc une bonne approximation de arctg(x) est x au voisinage de zéro

 

champ = fs/f

 

soit en degrés :

champ(°) = fs/F *360/2pi

d'où champ(°) = fs/F * 57,3

 

EDIT : Thierry est passé avant

[Jeff Hawke]

Ma question est donc de savoir si je vois aussi bien ces objets avec mon scope que si j'avais un scope a grand champ ?

 

 

Selon ma compréhension, oui.

 

La comparaison ci-avant porte sur la différence entre oculaires de champs apparents différents, à grossissement donné.

 

Mais bon, je n'ai pas forcèment tout compris des finesses du rapport F/d.

[GéGé]

Champ réel = champ apparent/grossissement = champ apparent . f/F

 

A partir de la fiche jointe en pdf:

 

champ de l'oculaire (champ apparent) = 360. field stop/ 2.pi.f

 

et

 

champ réel = (360. field stop/ 2.pi.f). f/F = 57,3. field stop/ F

 

 

 

 

PS: grillé par tout le monde

e) Cercle image < 1 >.pdf

[Létoile.mystérieuse]

Pourquoi vouloir du champ?

Parceque le bonheur est dans le Pré ...

[HERVE 94]

Champ réel = champ apparent/grossissement = champ apparent . f/F

 

 

Oui oui je sais tout ça mais ma question portait plutot sur le contraste et la luminosité.

Normalement mon scope a f/d 11.5 est aussi lumineux qu'un scope a f/d 5 pour le même diametre donc a part le champ pourquoi serait il moins adapté au ciel profond ?

 

Hervé

[Alu]

à grossissement identique, la pupille de sortie ne dépend que du diamètre de l'instrument, le F/D n'intervient pas (si ce n'est qu'obtenir un grossissement faible avec un F/D élevé n'est pas toujours facile).

 

Le F/D intervient en photo :

en écrivant les choses différemment, si on cherche un grandissement identique avec deux instruments alors ils devront avoir la même focale. Celui qui a le plus gros diamètre sortira plus de lumière sur le plan du film, ce qui réduira le temps de pose. Mais celui qui a le plus gros diamètre aura évidemment le F/D le plus faible puisque la focale des deux instruments est identique. Peut-être que c'est plus intuitif exprimé comme ça

[GéGé]

Hervé,

 

C'est à Patte que je répondais, d'où le flou... Tu disais :

 

Mon scope a une focale de 2415 pour 210 de diametre.

On me dit qu'il n'est pas adapté au ciel profond car limité justement en champ... Ma question est donc de savoir si je vois aussi bien ces objets avec mon scope que si j'avais un scope a grand champ ?

 

Hervé

Avec 2450mm de focale, ton champ maximum possible, quel que soit l'oculaire, est de 0,75° en 31,7mm.

Donc il va tronquer les grandes formations du ciel profond: M42, les Dentelles etc...

Si tu avais un Tuyau de plus courte focale, en 31,7mm toujours, tu aurais un champ plus grand.

 

C'est donc une question de goût, de choix personnel: si tu aimes le grand champ, c'est pas vraiment le bon Tuyau!

A part cela, il est aussi "adapté" au ciel profond qu'un Tuyau plus court...

 

je suppose que c'est un Mewlon ou autre variante de Cassegrain? Alors tu peux mettre un réducteur de focale, ou passer en 50,8mm, tu vas gagner du champ, mais combien je ne sais pas, cela du tube baffle interne. Il faudrait mesurer sur le ciel...

 

 

PS: je t'invite à lire les fiches "Principes de l'optique" en tête de ce forum!

[syncopatte]

Merci à tous pour vos explications!

 

Vais pouvoir continuer l'article une fois assimilé le schmillblick.

 

Patte.

[Jeff Hawke]

a part le champ pourquoi serait il moins adapté au ciel profond ?

 

A part le champ, ton scope est équivalent à tout autre scope de diamètre équivalent pour le ciel profond (en visuel). A grossissement égal, la luminosité est la même. Et le champ réel itou (celui-ci étant une fonction du champ apparent de l'oculaire et du grossissment).

 

La suggérée "moins bonne adaptation au CP" provient du fait que, la focale étant plus élevée, pour avoir un grossissement pas trop élevé, il te faudra des oculaires de focales extrêmement élevée.

 

C'est ça ?

[GéGé]

C'est ça ?

Oui, mais pas seulement, il ne pourra jamais avoir 2° de champ! C'est pas prévu pour (vois plus haut...)!

 

Mais on s'en passe, question de goût!

 

[Jeff Hawke]

Oui, mais pas seulement, il ne pourra jamais avoir 2° de champ! C'est pas prévu pour (vois plus haut...)!

 

Donc même avec un oculaire de, disons 100 mm () de focale, grossissement 25 fois, c'est un nagler, donc champ réel serait 82/25 = 3 et des poussières...ça ne marche pas ? Il y a une autre limite inhérente à la focale et au coulant ?

 

Faut que j'aille lire les fiches d'optique alors ?...

 

Dur la rentrée.

[HERVE 94]

Hervé,

 

C'est à Patte que je répondais, d'où le flou... Tu disais :

 

 

Avec 2450mm de focale, ton champ maximum possible, quel que soit l'oculaire, est de 0,75° en 31,7mm.

Donc il va tronquer les grandes formations du ciel profond: M42, les Dentelles etc...

Si tu avais un Tuyau de plus courte focale, en 31,7mm toujours, tu aurais un champ plus grand.

 

C'est donc une question de goût, de choix personnel: si tu aimes le grand champ, c'est pas vraiment le bon Tuyau!

A part cela, il est aussi "adapté" au ciel profond qu'un Tuyau plus court...

 

je suppose que c'est un Mewlon ou autre variante de Cassegrain? Alors tu peux mettre un réducteur de focale, ou passer en 50,8mm, tu vas gagner du champ, mais combien je ne sais pas, cela du tube baffle interne. Il faudrait mesurer sur le ciel...

 

 

PS: je t'invite à lire les fiches "Principes de l'optique" en tête de ce forum!

 

Merci, c'est bien ce que je pensais mais je voulais avoir confirmation.

 

Et comme c'etait la premiere fois cette été que je pouvais observer des galaxies et nebuleuses (et oui elles sont invisible de chez moi en rp), j'ai vu que je pouvais observer un grand nombre d'objets du ciel profond sans probleme de champ donc j'ai été agreablement surpris.

Par contre la vision des galaxies m'a un peu déçu car je pensais les voir avec plus de contraste.

 

ps Oui c'est bien un Mewlon.

 

Hervé

[HERVE 94]

A part le champ, ton scope est équivalent à tout autre scope de diamètre équivalent pour le ciel profond (en visuel). A grossissement égal, la luminosité est la même. Et le champ réel itou (celui-ci étant une fonction du champ apparent de l'oculaire et du grossissment).

 

La suggérée "moins bonne adaptation au CP" provient du fait que, la focale étant plus élevée, pour avoir un grossissement pas trop élevé, il te faudra des oculaires de focales extrêmement élevée.

 

C'est ça ?

 

Le champ maxi pour ce scope est de 1,2° avec reducteur ce qui est déjà pas mal.

 

En tout cas merci pour la reponse dont j'etais quasiment sur egalement mais comme j'entendais plein de gens me dire que mon scope n'etait pas adapté au ciel profond j'ai eu tout a coup comme un doute et je me suis posé la question de savoir si a part le champ il y avait autre chose, mais non donc je suis ravi.

 

Hervé

[GéGé]

Donc même avec un oculaire de, disons 100 mm () de focale, grossissement 25 fois, c'est un nagler, donc champ réel serait 82/25 = 3 et des poussières...ça ne marche pas ? Il y a une autre limite inhérente à la focale et au coulant ?

 

Faut que j'aille lire les fiches d'optique alors ?...

 

Dur la rentrée.

Oui, le diamètre maximum de l'image est celui du coulant, quel que soit l'oculaire.

Tu as calculé avec un hypothétique oculaire 3° de champ, si le tube limite à 1°, tu auras 1°.

 

C'est pour cela que me limite à 900 ou 1000mm de focale, j'aime le grand champ!

 

[Astro_007]

A titre de comparaison (en visuel):

 

 

-Telescope 200/1000 ouvert à 5 (Newton):

 

>> Avec un oculaire au coulant 31.75, le champ de vision maximum est de : 1.82 degrés, soit: 109.15 minutes d'arc.

 

>> Avec un oculaire au coulant 50.80, le champ de vision maximum est de : 2.91 degrés, soit: 174.64 minutes d'arc.

 

 

-Telescope 200/2000 ouvert à 10 (Schmidt Cassegrain):

 

>> Avec un oculaire au coulant 31.75, le champ de vision maximum est de : 0.91 degrés, soit : 54.57 minutes d'arc.

 

>> Avec un oculaire au coulant 50.80, le champ de vision maximum est de : 1.46 degrés, soit : 87.32 minutes d'arc.

[GéGé]

...cette été...la vision des galaxies m'a un peu déçu car je pensais les voir avec plus de contraste.

 

Hervé

L'été chez nous le ciel est clair, nous sommes déjà très au Nord... Dès septembre, attends une belle nuit transparente et sans Lune, et là tu verras de quoi est capable ton Tuyau, ton magnifique Tuyau!

Et j'te parle pas des mois d'hiver, là c'est la fête du ciel profond! Ciel noir, noir comme ton âââââme!

 

En ce moment, le ciel noir commence seulement à revenir, entre minuit et trois heures du matin...

 

[milanc]

J'ai pas trop compris comment on obtient un meilleur contraste sur les objets diffus (nébuleuses, galaxies...) en grossissant plus? Parce qu'en grossissant 2x plus, le fond du ciel est 4 fois plus sombre, mais l'objet contemplé aussi...

 

Ou alors est-ce à cause du seuil minimal pour lequel l'oeil humain détecte quelque chose?

[HERVE 94]

L'été chez nous le ciel est clair, nous sommes déjà très au Nord... Dès septembre, attends une belle nuit transparente et sans Lune, et là tu verras de quoi est capable ton Tuyau, ton magnifique Tuyau!

Et j'te parle pas des mois d'hiver, là c'est la fête du ciel profond! Ciel noir, noir comme ton âââââme!

 

En ce moment, le ciel noir commence seulement à revenir, entre minuit et trois heures du matin...

 

 

Le probleme c'est que quand le ciel est noir je suis en rp et au moment où je suis sous des cieux meilleurs ( en general en vacances en été) la nuit est clair.

Bon enfin tout n'est quand même pas noir (enfin question de parler ) car je trouve que les planetes et les amas sont tout de même superbe même en region parisienne.

 

Hervé

[HERVE 94]

L'été chez nous le ciel est clair, nous sommes déjà très au Nord... Dès septembre, attends une belle nuit transparente et sans Lune, et là tu verras de quoi est capable ton Tuyau, ton magnifique Tuyau!

Et j'te parle pas des mois d'hiver, là c'est la fête du ciel profond! Ciel noir, noir comme ton âââââme!

 

En ce moment, le ciel noir commence seulement à revenir, entre minuit et trois heures du matin...

 

 

Le probleme c'est que quand le ciel est noir je suis en rp et au moment où je suis sous des cieux meilleurs ( en general en vacances en été) la nuit est clair.

Bon enfin tout n'est quand même pas noir (enfin question de parler ) car je trouve que les planetes et les amas sont tout de même superbe même en region parisienne.

 

Hervé

[Jeff Hawke]

Le probleme c'est que quand le ciel est noir je suis en rp et au moment où je suis sous des cieux meilleurs ( en general en vacances en été) la nuit est clair.

 

Seule solution après avoir travaillé tout l'hiver, quand vient l'été, partir pour l'hiver...

[Astro_007]

J'ai pas trop compris comment on obtient un meilleur contraste sur les objets diffus (nébuleuses, galaxies...) en grossissant plus? Parce qu'en grossissant 2x plus, le fond du ciel est 4 fois plus sombre, mais l'objet contemplé aussi...

 

Il ne s'agit pas de grossir deux fois plus obligatoirement.

 

Sur mon 254/1200, pour obtenir un fond de ciel noir sans assombrir trop l'objet convoité (nébuleuses diffuses et galaxies), le meilleur grossissement est d'environ X120 avec mon Speers-waler de 10mm (82°), ce qui correspond à peu de chose, au grossissement résolvant théorique de mon télescope: X127.

 

Il m'arrive de grossir bien plus en ciel profond, par exemple un grossissement de X 240 est assez courant, cela dépend de la "réaction" de l'objet à ce grossissement...

 

Il me semble que la brillance (surfacique?) propre de l'objet rentre elle aussi en ligne de compte...Bruno Salque avait bien expliqué cela il me semble.

 

Moi aussi j'observe pour l'essentiel en région parisienne

[HERVE 94]

J'ai pas trop compris comment on obtient un meilleur contraste sur les objets diffus (nébuleuses, galaxies...) en grossissant plus? Parce qu'en grossissant 2x plus, le fond du ciel est 4 fois plus sombre, mais l'objet contemplé aussi...

 

Ou alors est-ce à cause du seuil minimal pour lequel l'oeil humain détecte quelque chose?

 

Alors là je crois que toutes les theories ne remplacent pas l'observation avec differents occulaires et grossissement.

Certain objets supportent tres bien les forts grossissement et d'autres beaucoup moins et sont visible qu'a tres faible grossissement.

Je pense que le mieux est de noter a chaque fois le grossissement ideal pour chaque objet avec ton scope et là rien ne vaut les essais multiples.

Je me suis fait une orgies de ciel profond cette été (merci le goto ) et j'ai commencé a repertorier chaque objets vu, avec des commentaires et notamment le meilleur grossissement.

 

Hervé

[Astro_007]

Salut Hervé,

 

Tout à fait d'accord avec toi, le mieux est de faire des tests.

 

Il m'arrive de grossir bien plus en ciel profond, par exemple un grossissement de X 240 est assez courant, cela dépend de la "réaction" de l'objet à ce grossissement...

 

C'est ce qu'indique ce passage de mon intervention juste au dessus.