Performances théoriques et mesurées de quelques réfracteurs de 100mm

[lyl]

De nos jours, on peut affirmer que le diamètre de 100mm est maitrisé par les fabricants d'optique, soit environ un saut de 20mm par rapport il y a une vingtaine d'années avec la sortie des réfracteurs de 80mm en verre SD : le FPL53.

Ce dernier a permis les premiers doublets apochromats de ce diamètre avec un ratio f/D autour de 7.5.

Je ne m'avancerais pas sur le pas suivant à 120mm vu le saut/gap de prix qui reste encore présent.

 

Intéressée par un remplacement de mon achromat de 100mm court, j'ai récupéré des informations de ci de là pour m'aider à faire un choix. Egalement, je cherche à déterminer les critères optiques qui font qu'un instrument de ce diamètre est efficace.

J'ai volontairement omis les instruments de chez United Optics (Kunming).

 

Après des recherches basées sur les graphes constructeurs, des mesures glanées sur le net, des informations sur les matériaux, j'ai pu reconstituer de façon assez proche les formules de trois constructeurs.

 

Egalement, j'ai pu constater une même utilisation de critères pour maximiser la performance visuelle. Explicitement pour Takahashi et Vixen, c'est la raie jaune-orange du sodium 589nm qui est toujours prise pour régler le "best focus" et avec surprise, c'est pareil pour Skywatcher. En dehors de cela, c'est assez compliqué à analyser si on prend le critère apochromatique moderne de Thomas Back et que l'on utilise un focus à 555nm. En fait TMB a donné une liste de critère sans préciser explicitement à quelle longueur d'onde de focus on doit se référer, ça laisse une marge tant que l'on respecte un strehl de 0.95 pour 555nm (ou Rms lambda/8).

Il reste quand même très peu d'instrument qui respectent strictement le critère sur le bleu-violet à 435,8nm. La quasi-totalité se limite à faire mieux que 0.4 de strehl sur 450nm, une limite annoncée par Roland Christen pour le visuel.

 

J'ai trois réfracteurs en comparaison :

la Takahashi FC100D, récente 100/740 avec une lentille en fluorite,

la SkyWatcher 100ED 100/900, montage aplanétique Steinheil (flint devant) plutôt espacée avec un anneau de 1mm d'épaisseur.

la Vixen 103SD 103/795. ( N=f/D~=7.72 ), crown S-FPL53 en face avant, version 1 avec lame étain, titane ou argent mince (0.2mm)

 

Voici un graphe commenté des courbes de strehls théoriques, c'est la concentration d'énergie par rapport au maximum possible dans le disque de diffraction :

 

 

Quelques commentaires nécessaires.

Historiquement, on considère que pour les instruments visuels une plage de 486nm à 656nm fournie par deux raies de l'hydrogène doivent servir à mettre au point la correction chromatique.

Pour la sensibilité visuelle en haute lumière, on doit prendre en compte le maxima à 555nm (c'est dans la définition de TMB apo moderne)

Pour le piqué de l’œil, c'est une plage minimale de la raie e (546) à la raie D (589) qui doit être équilibrée.

Dans les faits, le critère physiologique à la base de cela est un peu plus complexe.

Notre vision est mauvaise du côté de la couleur bleue (notre œil n'est pas un achromat) et la sensibilité à la luminosité est décalée par rapport à notre perception des contrastes

Cela varie un peu suivant les individus.

Il faut donc soigner la correction optique sur une plage qui va d'environ 540 à 620nm, centrée sur la couleur jaune (on appelle cela l'invariant Y vers 573nm) pour l'éclairement en lumière du jour. Ça baisse même un peu quand on observe les planètes.

Mais également il ne faut pas négliger la plage bleue entre 450 et 486nm pour récupérer des nuances utiles de bleu. On a aussi un pic de sensibilité mineur pour la couleur violette assez haut dans le spectre (420) mais c'est négligeable pour le piqué lui-même.

 

Variations et accessoires

Pour la SkyWatcher 100ED qui reste un produit phare, je suis allée un peu plus loin.

voici une comparaison avec des focii différents. Le tracé violet est en utilisant un renvoi coudé à miroir et un focus à 555nm

Le tracé bleu avec un prisme et également un tracé à 555nm

Ce qu'il faut savoir, c'est que le changement de focus fait glisser les courbes et les déforme. Le graphe est un indicateur des performances extrêmes.

La 100ED est un peu court sur certains critères mais avec un changement de map ou de matériel on obtient plus de possibilités. Elle reste toutefois un poil court sur la plage 450-486 et ne réalise pas tout simultanément.

Pour la Takahashi FC100D, ça reste facile et donc confortable. Pour la Vixen, on est dans les spécifications, avec un petit peu de marge pour les erreurs de fabrication.

C'est vraiment la largeur de plage qui va impacter compte tenue de la mauvaise performance de l’œil dans le haut vert (525) et le bleu, ceci quand on est sur une observation à dominance sur la couleur, l’œil va se régler de préférence vers l'invariant

 

Dernier graphe : en focus 555nm, pour le lunaire Tak et Vixen recentre côté bleu (on est très haut >0.95 en strehl/contraste à 525nm) mais moins efficace que la SkyW 100ED qui offre une meilleur blancheur grâce à son f/D plus long, cette concentration d'énergie est très utile en photo lunaire mais pas vraiment en observation visuelle. (l’œil va s'adapter vers le maximum de luminosité)

 

 

Note : pour la SW100ED, ce n'est pas du verre N-BK7 contrairement aux indications des revendeurs, c'est un verre Schott quand le sticker est présent ou un équivalent chinois quand il n'y est pas, Le S-FPL53 est bien présent en verre arrière (confirmé par SkyWatcher USA dans une polémique récente)

Pour le BK7, il serait tout simplement impossible d'obtenir ce piqué avec ce matériau. (Le BK7 est très adapté pour la correction couleur, il sert dans la TSA 120 mais en doublet, l'aberration sphérique est ravageuse du piqué : cf commentaires de Vladimir Saçek)

Modifié 20 janvier par lyl
relecture / orthographe

[Algenib]

Bonjour Myriam,

C'est intéressant ces développements sur le papier, cependant l'intérêt de 100mm reste aussi pour observer le plus souvent avec images 8-10/10.

Ce qui est de plus en plus rare ici dans la région.

Ayant possédé jusqu'à 6 100ED puis une équinox 100ED, les comparant sur vénus et mars avec des achromats précis dignes de ce nom, style, vixen 102, tal 100 et istar 100 (DKD) j'en suis arrivé à la conclusion que ces achromats visuellement montrent autant voir plus, y compris dans les petits contrastes de détails petits. Tiennent aussi mieux dans la petite turbulence, disons 6/10 et mieux.

Dernièrement j'ai acquis une 102F11 Tecnosky, encore un cran au dessus, pour mars et vénus.

J'ai vendu l'équinox, une gonflette en comparaison, et conservé cette 102 F11.

Qu'il y-a-t' il en cause?

Déjà la construction, la limpidité des verres, la qualité de surfaçage, l'alignement optique, les traitements de surface, le comportement optique dans la turbulence.

Il y a quelques temps je voulais acquérir une 100 apoTak, pour voir (testé par ailleurs une tsa 102 visuellement). Finalement avec ces tests de tsa 102 visuellement, je me suis orienté vers une 150ED SW. Et je ne regrette pas, vu la presta en visuel, seul bémol son poids pour la mettre en place à chaque séance.

Dans ces comparatifs je crois que l'on assimile et confond trop vite visuel et ccd.

La ccd perd trop en résolution et contraste avec ce niveau de chromatisme admissible, pour la belle photo.

Si on veut observer en IL avec ces tubes de 100mm, on restera toujours sur sa faim, voir...

Avec filtres colorés, bandes étroites, sur un mars on verra, perso, mieux avec ces achro de 102 que cette 100ED, filtre W80A et W38A.

Avec la tecnosky mieux.

Evidemment, selon le filtre, la map sera ajustée et alors?

Et puis que vaut vos oeils?

Ceci dit les choses sont aussi dites sur le papier, théorique, restent les dégradations induites par ailleurs sur chaque tube.

Ce n'est pas "i must get what I pay"!

 

 

[lyl]

Bonjour Algenib, tu n'as malheureusement par utilisé ces 3 réfracteurs, enfin si, la 150ED, conçue sur le même principe, et tu l'as conservée.

J'ai volontairement exclu les apo courtes 100f/7 et autres de la comparaison car elles ne permettent pas l'utilisation correcte des filtres à cause du sphérochromatisme trop fort.

Ces 3 modèles sont plus relaxés et le piqué des plages restreintes par les filtres peut être maximisé comme je l'ai montré sur deux possibilités de focus. C'est du aux choix des verres et au f/D un peu plus long.

 

Ton test avec la TSA 102 est malheureusement un mauvais exemple qui t'a induit en erreur, elle a peu de marge de focus, la mise en température est plus lente et la turbulence l'affecte plus fort pour rester à haute performance.  C'est avant tout un astrographe, un triplet, elle doit être exclusivement utilisée avec un renvoi coudé à miroir pour ne pas altérer le chromatisme.

Le test avec la lunette 102f/11 (version S-FPL-51 ou la nouvelle en S-FPL53) est dans les mêmes paramètres que ces trois réfracteurs.

-----------

je vais rajouter l'évaluation pour comparaison.

Modifié 21 janvier par lyl

[Skywatcher707]

Salut à tous,

 

Juste pour qu'il n'y ait pas d'incompréhension, on parle bien de la TSA-102 (qui n'existe plus) et pas de la TSA-120 ? Car comme @Algenib parle aussi de plus grand diamètre, à savoir la SW 150ED.

 

Merci.

 

 

 

[Algenib]

Ce fut la tsa 102 triplet en visuel et 6 100ed sw avec fpl 51 et 53.

l’equinox 100ed, c’est une idée, pas mauvais en soi, mais sur mars c’est insuffisant.

la 102f11 acr, le tube ici, c’est le top.

quant à la 150ed en visuel, c’est très bien. Pas besoin de pousser sur une AP155, qui fait un poil mieux, surtout sur la bourse. Y’en a assez. A installer en fixe…

[lyl]

Il y a 20 heures, Skywatcher707 a dit :

on parle bien de la TSA-102 (qui n'existe plus) et pas de la TSA-120

Je précise : on ne parlera que des doublets de 100mm à 103mm, c'est le sujet. Les triplets ne sont pas concernés (sauf les huilés/collés/dédiés visuels) si vous en trouvez.

 

Voici une mise à jour avec le doublet de 102mmf11 (en jaune, réglage probable), sans verre Schott N-ZK7 ni verre Ohara S-FPL51 car ce serait précisé et un sticker serait présent, mais avec la meilleure combinaison avec équivalent FPL51 chinois (constructeur Kunming United Optics) et "sonderglas" (verre spécial CGDM ~= ancien ZK5 un peu en dessous du N-ZK7)

TS-Optics 102 mm f/11 ED Refraktor 

Le f/D long à f/11 :

il améliore encore sensiblement l'aberration sphérique de façon globale et au-delà de 525nm comme pour les achromats, la 100ED, le filtrage amènera des améliorations notables de contraste en extrayant les flux non utiles à l'analyse peu importe qu'ils soient en focus ou non.

Sur les réfracteurs plus courts indiqués (Tak, Vixen), le filtrage fonctionne, le refocus vers la longueur d'onde filtrée permet d'exploiter la bonne aberration sphérique, l'écrasement de la courbe de strehl à distance de la longueur d'onde de focus est normale. Dans l'absolu, l'aberration sphérique est quand même moins bonne sur ces deux modèles, sans que cela soit prohibitif comme les lunettes plus courtes.

Mais la largeur de bande est un peu plus limitée (verre ED ancien ~ FPL51). Le réglage peut varier un peu pour la TS 102 f/11.

Note 1 : c'est un peu une répétition. La plus haute mise au point de l’œil étant vers 500nm en condition de nuit, et pour les bâtonnets peu denses, l'utilité d'un strehl élevé (>0.82) au delà de 525nm n'est utile que pour la photographie ou une utilisation particulière.

Note 2 : il faut se méfier des interprétations erronées des PtVs.

en effet sur la raie e 546nm, réglage de la map au centre optique, les PtVs  aberration sphérique totale) sont les suivants :

Vixen lambda/5, Tak FC100D lambda/3

en best focus, ça n'a rien à voir.

Néanmoins, quand le f/D est trop court, ces PtVs sont trop importants "in focus" ou "near focus". C'est le rôle du concepteur de ne pas privilégier la correction couleur (nécessaire en photo) avec le besoin de piqué par couleur nécessaire au visuel.

Modifié 21 janvier par lyl
ajout TS102, relecture

[EboO]

Merci pour ce sujet qui est très intéressant. 
Pour bien comprendre PtVs signifie quoi ? J'ai bien une idée mais je préfère demander. 

[lyl]

Il y a 5 heures, EboO a dit :

Pour bien comprendre PtVs signifie quoi ? J'ai bien une idée mais je préfère demander. 

 

Bonjour, c'est le décalage du point focal entre le centre (p=0) et le bord de l'objectif (p=1), ramené en déformation en longueur d'onde.

Exemple sur la TS Optics 102 f/11 , Δ ~ 0.235mm

N=f/D, λ longueur d'onde, Δ écart entre f_(p=0) et f_(p=1) (en mm par exemple), W déphasage en fraction de λ

W_max = Δ / 16λN²

au meilleur focus, W se réduit en dessous ou égal à 1/4 de sa valeur maximale (Danjon et Couder ou manuel d'optique)

Sur la TS102f11, raie rouge H-alpha :  W_max ~ 0.192 (~ lambda/5) (note PtV opd en focus H-alpha l/20, Rms opd l/70)

 

Françon a donné un critère de contraste visuel pour les forts grossissements en fonction de cette valeur.

Les plus petits contrastes perceptibles sont de 2 à 3% (variation de flux dans le flux total)

 

Utilisation du critère et état de l'art constaté.

 

A lambda / 4 (~ diffraction limited) le ratio d'efficacité (résolution) est de 62/92 (67,4%), à partir de lambda/16 le ratio est de 100%



Historiquement, pour les instruments d'observatoire :

Dans le Danjon/Couder, l'écart de tautochronisme demandé est de lambda/12 pour les réfracteurs (c'est très élevé). En particulier, il est demandé sur la raie D. (cf étude sur la grande lunette de Strasbourg publiée en 1933) et sur une plage jusqu'à 520nm (c'est plus facile sur les achromats de 589nm à 700nm mais c'est implicite)



 Epoque moderne :

Thomas Back intègre ce critère dans la norme apo. moderne en demandant lambda / 8 minimum à 555nm (sensibilité maximale photopique), de nos jours, c'est plutôt mesuré en strehl, le pourcentage d'énergie conservé dans le disque d'Airy : valeur équivalente 95%

Vu les propriétés de la plupart des apochromats en triplet, la condition donne des valeurs élevées de 520 à 590nm, c'est à vérifier sur les doublets. (et la raison de mon exclusion de certains réfracteurs à f/D trop courts).

Pour la plupart des réfracteurs de qualité, les constructeurs prennent soin de monter le pic à 97% et/ou de satisfaire le critère de 95% sur une plage assez large, un peu plus que de e (546) à D (589), de 525 à 620 par exemple. Dans les faits, l'instrument construit satisfait le pic de 95% à 555nm.

 ------------------------- Constatations commerciales --------------------------

J'ai pu constater chez APM, pour la marque LZOS, une conformité du pic (>95%, souvent autour de 97%) par une mesure proche, souvent à 532nm. (le choix de cette longueur d'onde est un bon compris pour le besoin visuel et photo). Valeur publiée avant vente.

Chez Vixen (en mesuré après vente), les fluorites sont au-dessus de 95%, la série ED >92% avec cible 95%, la série SD (design ingénieur Vixen cette fois) a été catégorisée >=97%.

Chez Takahashi (en mesuré, après vente, pour les instruments visuels principalement), c'est systématique >=97%. Pour les astrographes qui sont des anastigmats <=> pic à 95% hors d'axe. (ex. FSQ)

La plupart des instruments "commerciaux" sont vendus avec un ratio de lambda/6 minimum en sortie de fabrication. (strehl 92%, "good"). Ex. Explore Scientific qualité standard (mesuré après vente, il existe un sujet avec une grande collecte sur Cloudy Nights avec des mesures)

Bien entendu, il peut se produire des déréglages. La qualité indiquée est pour l'optique réglée.

Modifié 21 janvier par lyl
correction de l'orthographe

[helie]

Si j'ai bien compris et pour éclairer les néophites : La barre verticale graduée centrale symbolise en bas le centre de l'objectif puis en haut le bord de ce même objectif. L'échelle du bas represente le centre de l'objectif. Ainsi toutes les couleurs devraient se rejoindre le long de cette ligne si l'optique était parfaite. Mais à cause des dispersions des couleurs focalisées au travers de pièces en verre, les couleurs se retrouvent focalisées un peu en avant ou après cet axe et l'endroit de ce point focal varie aussi si l'on considère le centre , le milieu ou le bord de l'objectif.

Prenons par exemple le rouge : Le centre de l'objectif va focaliser cette couleur à presque +0,15 (en bas) donc un peu après le point focal moyen (barre blanche verticale  graduée au centre).

Si l'on ne prend que la partie extérieure de l'objectif, en faisant une grosse obstruction pour éliminer le centre et le milieu, On voit que l'objectif va focaliser la couleur rouge vers - 0.1 (en haut) donc un peu avant l'axe moyen. Et l'on peut ainsi déterminer pour les autres parties de l'objectif quel est l'écart par rapport à un axe central moyen pour plusieurs couleurs allant du rouge au violet. En gros moins les lignes s'écarteront de l'axe central et plus l'objectif sera corrigé et n'engendrera de chromatisme. Ainsi certains objectifs seront suffisants pour corriger les aberrations chromatiques en visuel mais seront insuffisament corrigés pour les capteurs photographiques dont les longues poses feront apparaitre un liseret bleu (probablement cet objectif çi dessus dont le bleu s'écarte sensiblement sur son bord). En général ils seront décrits comme objectifs "ED" à faible dispersion. Les objectifs mieux corrigés encore seront dits "apochromatiques".

Il faut noter que la frontière entre les Ed et les Apos ne reste pas toujours bien définie. Sur un objectif à miroir, toutes les couleurs seraient confondues avec l'axe central. Enfin c'est ce que je pense comprendre. Dites moi si je me trompe.

 

Modifié 21 janvier par helie

[lyl]

il y a 34 minutes, helie a dit :

Si l'on ne prend que la partie extérieure de l'objectif, en faisant une grosse obstruction pour éliminer le centre et le milieu, On voit que l'objectif va focaliser la couleur rouge vers - 0.1 (en haut) donc un peu avant l'axe moyen. Et l'on peut ainsi déterminer pour les autres parties de l'objectif quel est l'écart par rapport à un axe central moyen pour plusieurs couleurs allant du rouge au violet

Oui, un test à obstruction de 33% fait partie des recommandations de Suiter comme tests standards du sphérochromatisme, à faire en particulier sur les achromats courts et de facto les apochromats. (il existe un sujet section réfracteurs sur Cloudy Nights)

 

Exemple : lampe tungstène (lumière du jour) et trou de petite taille.

 

Lorsque toutes les couleurs sont superposées : la résultante est blanche.

 

Takahashi FC 100D, défocus de 0.6mm par rapport au focus raie D, le centre est violet (435-420nm), entouré d'une zone blanche (fusion de toutes les couleurs) puis d'un dégradé avec bord jaune, liseret rouge.

Sphérochromatisme existant dés la raie F (ici bleu clair 420, bleu foncé 436, violet 420), il est normal que le rouge soit externe.

 

Exemple 2 : Vixen 103SD, également 0.6mm au-delà du focus raie D, le centre est un petit point noir, entouré de violet (420-436nm) puis dégradé multi-colore, bord jaune clair.

Sphérochromatisme comme la Takahashi avec, en plus un début sur H-alpha

 

SkyWatcher 100ED, centre violet, bord jaune-vert

Sphérochromatisme faible, démarrant assez haut bleu 436, violet 420 et aussi dans le rouge, quasi nul de 486 à 590nm.

Modifié 21 janvier par lyl

[helie]

Pour continuer dans la compréhension du chromatisme.

Voici par exemple la qualité d'un tel objectif. Ici les deux types rendent une image quasi identique.

Vous voyez que les couleurs sont décalées mais relativement droites. Ici la mise au point est faite sur la couleur verte qui longe donc la ligne verticale centrale.

cela implique que si par exemple vous filtrez pour ne laisser passer que la couleur bleue et que vous refaite la mise au point sur cette couleur, l'image sera bleue mais nette. Les trois couleurs sont ici relativement droites et peuvent chacune leur tour se confondre avec la ligne verticale centrale en fonction de la couleur que vous voulez mettre au point.

 

[helie]

Là ou ça se corse c'est avec les objectifs ED et apos, surtout ceux avec des F/D courts. Comme ces courbes vous montrent, certaines couleurs vont avoir une mise au point en deça (ou l'inverse) au centre de l'objectif et vont finir au delà sur le bord de l'objectif. Ces courbes plus ou moins en S ou en fort écart avec la ligne verticale  et aussi se croisent, vont générer un autre type d'aberration chromatique : de l'aberration sphérique en fonction des couleurs. Ainsi une ED ayant un rapport F/D trop court va générer une couleur verte au point mais une couleur rouge sous corrigée et une couleur bleue sous corrigée. Et ça ne pourra pas se rattraper avec la mise au point

Modifié 21 janvier par helie

[lyl]

Le 21/01/2024 à 17:14, helie a dit :

cela implique que si par exemple vous filtrez pour ne laisser passer que la couleur bleue et que vous refaite la mise au point sur cette couleur, l'image sera bleue mais nette.

Exact, la netteté sera appréciée particulièrement sur les raies vertes, jaunes, rouges, moins dans le vert haut (turquoise) et le bleu car l’œil y est nettement moins performant.

Maintenant que c'est assimilé :

Note : même échelle en mm, normalisation couleur : vert 546, bleu clair 499, rouge 656, bleu 486, violet 436, jaune 573, orange 589, blanc 420nm

 

SkW 100ED, Vixen 103SD (modifié 22/02), Tak FC100D

 

Commentaires : la SW écarte rouge et bleu pour améliorer le comportement de 486 à 436 (de bleu à bleu-violet, pour le halo) : effet semi-apo. Il y a une vraie recherche du stabilité du piqué et de tolérance de fabrication. C'est conçu dans l'état d'esprit d'un achromat nettement amélioré avec des verres modernes.

Vixen fait de même avec une meilleure réussite (verre d'appariement nettement plus couteux) et laisse filer l'aberration sphérique à partir de 530nm environ (turquoise, bleu, bleu-violet)

Takahashi fait plus précis et plus cher probablement sur le choix du verre qui fait paire, et a élevé un peu le niveau du croisement 77-78% qui est normalement à 71% pour l'optimum afin de bien contrôler l'ampleur du sphérochromatisme pour rester dans les critères de contraste (énoncé plus haut). La fluorite ayant un indice constant, une fois la forme régulière à la fabrication, c'est une constante sur les deux lentilles. La précision finale est meilleure.

Modifié 22 février par lyl
correction des couleurs des diagrammes, modification verre Vixen le 22/02

[helie]

Après tout est affaire de compromis. Il est préférable d'avoir des courbes de couleurs qui s'écartent un peu de la ligne centrale mais dans des tolérances plus serrées que sur une lunette achromatique. Maintenant vous pouvez imaginer le casse tête que ça doit être de faire des lunettes apos avec des clients exigeant des optiques courtes ! Et je ne parle pas des corrections indispensables aussi en dehors de l'axe ! 

Modifié 21 janvier par helie

[lyl]

Le 21/01/2024 à 17:32, helie a dit :

vous pouvez imaginer le casse tête que ça doit être de faire des lunettes apos avec des clients exigeant des optiques courtes

Le facteur de tolérance de fabrication entre en ligne de compte, au point que sur Tak et Vixen, ce n'est pas le verre communément considéré comme optimal qui est choisi.

Vixen utilise un verre ZKx pour préserver un écart d'indice de réfraction et de nombre d'Abbe pour diminuer les aberrations d'ordre élevé, ça a été difficile de le trouver en faisant le rétro-engineering

Takahashi a fait refaire un ancien verre spécialement pour la série des FC100D (je ne le donnerai pas, juste comme indice qu'il était élaboré dans les années 1980 et était potentiellement utilisé pour les Zeiss APQ). Là c'est épique pour trouver ça, ce n'est du qu'à ma connaissance historique sur les APQ, un ancien catalogue de verres qui ne sont plus fabriqués et un indice sur des bouts de blanks mis en soldes que j'ai pu retrouver ça...

Ensuite, ils ont trouvé plus standard avec un verre lanthane pour la FC100DZ, au prix d'un allongement à f/D 8

Modifié 13 mai par lyl

[helie]

Ainsi si l'on ne dispose que d'une bonne lunette achromatique et pas trop courte quand même, on peut faire des images avec des filtres en trichromie avec un capteur noir et blanc et qui seraient parfaitement apochromatiques en refaisant la mise au point entre chaques filtres. 

Il faudrait chercher sur le net mais je me doute que certains s'y sont déjà essayé.

Modifié 21 janvier par helie

[lyl]

Le spécialiste en visuel pour l'utilisation des filtres c'est @Algenib ici, pour la photographie, je pense qu'il est également compétent.

Pour ma part, j'ai mes habitudes avec la 80-1200 (objectif Scopetech) mais je vais m'en séparer vu l'achat récent (une 100mm de la liste au-dessus)

J'ai fait d'excellentes images lunaires et CP avec une Scopetech 80-1000 et @pancho61 avec sa Nikon 100-1200 en lunaire.

Pour la Lune, la suppression du bleu avec le filtre Baader jaune 495nm et une caméra N&B fonctionne bien sur ces deux achromats qui maintiennent un piqué suffisant jusqu'à cette longueur d'onde.

Modifié 21 janvier par lyl

[jitou]

Il y a 8 heures, lyl a dit :

N=f/D, λ longueur d'onde, Δ écart entre f_(p=0) et f_(p=1) (en mm par exemple), W déphasage en fraction de λ

W_max = Δ / 16λN²

au meilleur focus, W se réduit en dessous ou égal à 1/4 de sa valeur maximale (Danjon et Couder ou manuel d'optique)

 

J'ai un pb de compréhension sur ce point là, car d'après mon bouquin (Harold Suiter) et aussi d'après un article de Philippe Morel on a bien de manière général : Δfocus = 8 . λ . Δn .N²

 

Cependant pour rester "diffraction  limited" l'aberration du front d'onde soit rester dans la plage [ -λ/4, λ/4 ] donc dans le pire des cas Δn = 1/4 + 1/4 = 1/2 donc si on remplace ça dans la formule plus haut

 

Δfocus = 8 . λ . 0.5 .N²

Δfocus = 4 .  λ . N²  et dans le vert λ  = 550nm

Δfocus = 0.0022 .N²

 

C'est cette dernière formule que l'on retrouve souvent dans les forums anglo-saxon pour calculer la tolérance de focus d'un instrument.

 

Par contre je n'arrive pas à faire le lien avec la formule du Wmax que tu donnes plus haut ...

[lyl]

Il y a 14 heures, jitou a dit :

J'ai un pb de compréhension sur ce point là, car d'après mon bouquin (Harold Suiter) et aussi d'après un article de Philippe Morel on a bien de manière général : Δfocus = 8 . λ . Δn .N²

Oui, c'est l'amplitude de la plage de focus pour rester diffraction limited = +/- déphasage de 90° = +/- 1/4 de tour => +/- lambda /4.

Soit de -1/4 à +1/4 de lambda donc 1/2 lambda au total.

Là c'est un écart dans un seul sens.

On s’emmêle souvent les crayons avec le sens autour du point focal.

J'ai eu la même réflexion avant de contrôler sur le logiciel de simulation qui me divisait tout par deux systématiquement.

Les pages web de synthèse de Vla sont bien utiles. La notion de front d'onde c'est compliqué, moi non plus ça ne me vient pas facilement.

https://www.telescope-optics.net/defocus1.htm





etc...

Modifié 22 janvier par lyl
masquage de la théorie, lisibilité

[babar001]

Bah, faut se lancer plutôt que de faire de  longs calculs théoriques ne prenant pas en compte la variation d'un instrument à l'autre (hélas).

Acheter en occaze et revendre (quasi sans perte ), si on est pas 100% satisfait.

En parlant de Technosky achro de 102 f/d11, je n'ai pas été scotché optiquement(mécaniquement c'est un autre monde) par rapport à une vieille Vixen 102M

Modifié 24 janvier par babar001

[lyl]

Il y a 5 heures, babar001 a dit :

Bah, faut se lancer plutôt que de faire de  longs calculs théoriques ne prenant pas en compte la variation d'un instrument à l'autre (hélas).

Ce devrait être une information fournie par le constructeur.

Il y a 5 heures, babar001 a dit :

par rapport à une vieille Vixen 102M

Le calcul est valable dans une certaine marge, comme je l'ai indiqué, sur les grandes marques, c'est précis et reproductible.

 

Vu la cinquantaine de réfracteurs qui me sont passés entre les mains, les grandes marques assurent leur réglages correctement, je peux l'affirmer et l'afficher sinon je ne vois pas pourquoi les amateurs se lanceraient les yeux fermés dans des modèles Takahashi ou Vixen.

Modifié 24 janvier par lyl

[etoilesdesecrins]

Oui, remarque intéressante sur laquelle je rebondis. La crainte pour nous est parfois d'être taxé de snobisme, en se référant à une marque assez unanimement plébiscitée mais sans avoir pu tester un panel suffisant de marques et de modèles. Effectivement, par manque de temps, de moyens, de relations dans le domaine, ou simplement d'intérêt pour tester objectivement de nombreux modèles, j'avoue m'être tourné sur cette FC-100 parce que l'on en disait et écrivait déjà du bien à l'époque. Aussi pour une raison pratique, son poids et sa facilité de mise en oeuvre.

Du coup c'est intéressant d'avoir le retour de gens comme toi, JL Dauvergne, Algenib ...entre autres, concernant des comparatifs techniques assez étendus et pointus.

Modifié 25 janvier par etoilesdesecrins

[Algenib]

Une tak décentrée ça existe aussi excusez du peu.

En occasion bien sur...on se demande comment on peut en arriver à ce style de situation.

Décentrée sur le doublet...

Retour chez le vendeur bien sur.

Il y a une caractéristique à laquelle on se s'épanche que presque jamais, c'est le comportement dans la turbulence, perte de contraste et de contour du détail ainsi que la dispersion des couleurs.

Un doublet parfait en turbu 8/10 et mieux, peut s'avérer décevant en dessous. On a des achro qui se comportent mieux en comparaison qu'une ED. 

Le critère d'image bleutée ne vaut que rien.

Contrairement à babar, cette tecno 102 représente ce que j'ai trouvé de mieux parmi les achro, un comportement similaire à la scopetech 80-1000 dans la turbulence, même avec 5-6/10 (pour une 80mm!). Du détail et du détail juste.

Une apo OK, mais avec F/D fort, 10 et plus.

J'avais discuté avec un british utilisant une FC100 qui poussait à 300x et plus tellement l'image était "impressionnante".

Sur Mars il montrait beaucoup de détails qui s'avéraient être des ghosts pour la plupart...dans la réalité inexacts (diamètre de disque de 6" et moins).

J'ai déjà poussé un C8 avec L/6 prouvé avec 660x sur neptune. La bande tropicale équatoriale sombre s'observait proprement mais aussi avec tant de "détails" créés par la diffraction de l'instrument, notamment des tâches claires qui n'étaient pas des nuages de glace..., illusoires en fait.

Ce que l'on voit n'est pas toujours ce qui est.

Rapporter le dessus des détails, ne rapporte rien en fait, faut pousser plus à fond, en connaissance, même avec une 102mm, qui suffit dans 80% des cas d'observation courants.

Un bon instrument se juge par son comportement dans la turbulence.

 

 

 

Modifié 27 janvier par Algenib

[EboO]

Je ne comprends pas trop la dernière phrase à propos de la turbulence : pour moi c'est un facteur extrinsèque à l'instrument et celui-ci ne peut pas le compenser. 
Partant de ce constat j'avais préféré partir sur une 100mm qui servirait souvent plutôt qu'un instrument plus grand mais dont l'usage serait plus restreint. 

[Algenib]

Un tube de 102 se juge surtout dans la turbulence, et les autres.

Autrement les commentaires restent de peu d'observants, aussi de gens qui poussent sur des 500-600 sans intérêt pour le planétaire, ccd aussi pour le planétaire.

Il n'y a rien ici, de plus (ici, n'est pas ce forum, je précise).

Bons ciels.

Il y a 2 heures, EboO a dit :

Je ne comprends pas trop la dernière phrase à propos de la turbulence : pour moi c'est un facteur extrinsèque à l'instrument et celui-ci ne peut pas le compenser. 

Vous n'avez rien compris aux instruments...

[lyl]

Il y a 4 heures, Algenib a dit :

Une tak décentrée ça existe aussi excusez du peu.

En occasion bien sur...on se demande comment on peut en arriver à ce style de situation.

Comme une TAL 100 décentrée, les instruments d'optiques n'aiment pas les vibrations et donc les transports. Les vibrations des transports par avion en particulier.

Il y a 4 heures, Algenib a dit :

On a des achro qui se comportent mieux en comparaison qu'une ED. 

J'approuve à 100%.

Il y a 4 heures, Algenib a dit :

Une apo OK, mais avec F/D fort, 10 et plus.

Ça par contre, c'est discutable. Cris Lord (Brayerbrook Observatory) avait démontré l'absence de corrélation significative de la turbulence et du f/D

J'ai essayé de retrouvé la page sur le site public mais il n'est pas disponible en ce moment (mort du site : https://www.brayebrookobservatory.org/BrayObsWebSite/HOMEPAGE/forum/Depth-of-Focus_html-docs/depthoffocus.html#TOP )

Il reste par contre des sujets discutant de problèmes similaires. il y a un début d'explication par GlennLeDrew ici : https://www.cloudynights.com/topic/455942-what-factors-affect-depth-of-focus/

qui conclue à : Même grossissement / même profondeur de mise au point.

 

Le problème du f/D court c'est l'aberration sphérique, en PtV ou comme dirait Danjon & Couder : le tautochronisme

Dans un réfracteur à f/D court il est rare que le tautochronisme soit à la hauteur des instruments d'observatoire.

 

Néanmoins, nous n'avons pas les mêmes buts en visuel qu'en spectroscopie.

 

J'ai suffisamment étudié l'objectif A de Zeiss (110mm) qui a été poussé à f/18 non pas pour un problème de chromatisme mais pour satisfaire des minimas de PtV que Zeiss préconise.

Il s'avère que pour la raie e, le PtV est supérieur à 1/3.

Cela n'empêche pas un bon piqué quand on est au meilleur focus le front d'onde est de lambda/14 et strehl 0.99, ou en focus raie D, lambda/7.5 et strehl ~0.96

 

L'idéal en effet est que sur une bonne largeur ou l’œil est efficace le piqué soit élevé. Malheureusement très peu de soit disant instrument "apochromatique" ne respectent que strictement les bornes en visuel et même parfois c'est très juste. Et pour le critère de tautochronisme, c'est carrément de la foutaise.

 

Donc au final oui et non, la turbulence n'aide pas mais elle n'est pas la cause unique du problème de stabilité. Il y a le réglage et l'intensité de l'aberration sphérique sur la plage importante pour l’œil.

Si on avait les vrais specs des instruments on pourrait se faire une idée de ce qui convient ou pas.

Donc à priori avant l'achat, c'est Algenib qui a raison : f/10 minimum (voire f/11) et réglage de l'aberration sphérique sur la raie D ou à ~550nm mais de toute façon pour un tautochronisme (piqué) élevé et simultané autour de la raie D et il n'y a pas beaucoup de réfracteurs qui font ça.

 

Il y a 4 heures, Algenib a dit :

/.../ ails, ne rapporte rien en fait, faut pousser plus à fond, en connaissance, même avec une 102mm, qui suffit dans 80% des cas d'observation courants.

Un bon instrument se juge par son comportement dans la turbulence.

=> C'est le meilleur des tests.

Modifié 27 janvier par lyl

[jitou]

De tout ce que j'ai pu lire la turbulence n'affecte pas la mise au point de manière plus destructive pour les instruments court par rapport aux instruments long, c'est de la géométrie, la plage d'acceptation du focus étant plus longue sur un instrument long, la turbulence affectera l'étoile dans cette plage et idem avec un instrument court où la turbulence affectera l'étoile dans une plage plus courte, c'est juste qu'avec ce dernier on utilisera la démultiplication pour refaire la mise au point plus facilement.

 

Mike Lockwood à dit à ce sujet :

 

There are a couple of myths concerning fast telescopes and focusing that keep popping up.

 

The first is that seeing affects fast telescopes more than slower.  This is not true.  The defocus due to seeing scales with the focal length (and thus f/#), so there is no difference in focusing "difficulty" or "working harder to focus" due to seeing.

 

The second is that there is a non-linear relationship between depth of focus and f/#.  That is false because the formula normally quoted is the wrong one.  Focusing for visual observing is simple geometry, and the solution is simply to use a larger focus or fine focus knob for a faster telescope.

 

source : https://www.cloudynights.com/topic/871261-real-visual-performance-on-really-fast-f4-or-f36-dobsonians/?p=12634258

 

Sinon la turbulence affecte bien de manière globale les gros diamètres mais ça c'est une autre histoire ... 

[EboO]

il y a 1 minute, jitou a dit :

Sinon la turbulence affecte bien de manière globale les gros diamètres mais ça c'est une autre histoire ... 

C'est probablement mieux formulé que mon propos et j'aimerais comprendre. 
La réponse d'Algenib n'étant pas constructive. 

[lyl]

il y a 37 minutes, jitou a dit :

Sinon la turbulence affecte bien de manière globale les gros diamètres mais ça c'est une autre histoire ... 

C'est vrai mais ce n'est pas le point abordé, on restera à discuter des instruments de 100mm environ. (et pas des 99mm merci)

 

Pour la dernière phrase de Mike : the solution is simply to use a larger focus or fine focus knob for a faster telescope.

Jusqu'à un certain point. A f/15, comme à f/8 ou à f/4, ça reste l’œil de l'observateur qui compense, ça joue sur la marge de focus.

Modifié 27 janvier par lyl

[jitou]

Désolé EboO on doit rester sur le sujet