Rapport F/D

[jujulolo]

Bonjour,

 

j'ai un peu de mal a comprendre "optiquement" a quoi correspond le rapport F/D en astronomie ,et j'ai l'impression de tout melanger par rapport a la photo...

 

Rapport F/D: focale sur la distance. Ma lunette 70/700 ouvre a 10.

 

J'ai un peu l'habitude avec la photographie. Un rapport F/D faible (2.8 par exemple) va avoir une profondeur de champ beaucoup plus fine qu'un rapport 5.6 mais va permettre de capter 4 fois plus de lumiere que l'ouverture a 2.8.

En photo, pour une meme focale c'est le rapport F/D qui est important pour le choix d'un objectif. Dans les meme conditions , pour n'importe quel objectif la "bonne" exposition dépendra uniquement de l'ouverture.

 

En astronomie pour le critère "collecte de lumeire" j'ai l'impression qu'on se concentre uniquement sur le diametre. La focale n'etant importante que pour choisir l'occulaire qui va permettre d'atteindre le bon grossissement.

 

Pourtant pour la collecte de lumiere le f/d devrait etre important aussi ? :?:

 

Maintenant expliquez moi où je me trompe:

 

Si je compare (par exemple) ma lunette 70/700 qui ouvre à 10 et un newton 254/1250 qui ouvre à 5.

la difference de diametre permet de collecter 13 fois plus de lumiere dans le newton. De plus entre le newton et la lunette il y a quasiment 2 "stops". donc le newton est 4 fois plus ouvert.

Ce qui devrait faire une difference de luminosité de 13*4 : 52??

 

De meme que si on compare un dobson de 200 mm ouvert a 6 et un dobson de 254 ouvert a 5 la difference de luminosité ne sera pas du uniquement à la difference de diametre???

 

Merci pour votre aide!!

[basque en balade]

laisse tomber les truc de photo

 

diametre = pouvoir de collecte des photons

focale = grossimment max ( focale/occulaire < 2* diametre max )

 

donc plus la focale est longue , plus tu pourras grossir , mais grossir sans diametre te donnera une image noire car tu vas finir par manquer de photons

mais avec une ouverture courte , tu captes un max de photons sans trop grossir (quoique) ce qui te permets d'aller chercher les objets diffus et peu lumineux (les tachouilles du CP)

 

c'est une histoire sans fin en fait

 

en general et en caricaturant f/D de 10 ou plus = planetaire , f/D de 5 ou moins = CP

mais j'ai deja fait du CP avec mon mak ouvert à 12 MDR

rajoute à cela le fait que les oculaires passant bien à f/D petit montes bien plus vite en prix aussi ...

[Leimury]

Bonjour,

 

L'oeil n'est pas un capteur ou une pellicule.

Jamais tu n'emploies un objectif en visuel, pour les objectifs seule la photo compte.

 

En visuel il n'y a que le diamètre qui compte.

 

Bon ciel

[jp-brahic]

la rapport F/D en visuel n'a aucune importance, que ce soit F/D 3 ou F/D 10 tu recevras le même nombre de photons seul le diamètre compte

 

le rapport F/D est important pour la photo

[moebius9]

Bonjour,

 

En revanche en photo, doubler le rapport F/D oblige à quadrupler le temps de pose.

En planétaire où les objets sont lumineux, ce n'est pas très grave, mais en ciel profond, c'est vraiment important.

 

Michel

[Leimury]

Bonjour,

 

Au fait, en visuel on observe pas le miroir directement comme le faisait Herschel mais à travers un oculaire.

Disons que ça change pas mal de choses sur la notion d'ouverture.

Sur un objectif, le couple instrument/oculaire est un tout en un qu'on monte sur l'appareil.

 

A grossissement égal si on compare par exemple un 200/1200 et un 200/1000, le 200/1200 sera légèrement plus lumineux (de rien, d'un quart de cheveux) parce qu'il a moins d'obstruction à cause d'un secondaire plus petit.

Admettons que tu compares les deux, tu le feras au même grossissement.

Un 6 sur le 200/1200 revient à un 5 sur le 200/1000.

Grossissement de 200x, ça revient à un objectif photo de 200x50 dans les deux cas.

L'ouverture dans tout ça ?

Là l'oculaire a son mot à dire.

Un plossl à 25E ne montrera pas autant de choses qu'un Takahashi LE à 200.

 

En visuel l'ouverture commence à compter quant tu veux du champ.

Comme on ne peut tout de même pas trop tirer sur la lentille de sortie, il y'a une limite physique au champ sur ciel qu'on peut avoir.

Remarques tout de même qu'un SC avec réducteur de champ permet d'atteindre un champ sur ciel plus large que ce qu'autorisent les oculaires existants.

 

A l'oeil, on observe toujours à travers des bidules et des machins.

La notion d'ouverture et de focale varient donc suivant le grossissement et l'oculaire que tu utilises.

 

Pour observer en CP tu remarqueras qu'en général on préfère rester largement en dessous de 1xD de grossissement justement pour que l'instrument soit lumineux.

 

Bon ciel

Modifié 20 juillet 2011 par Leimury

[Jefferson]

Un objectif 50mm 2,8 a des petites lentille, un 300mm 2,8 a de grosses lentilles . Les deux ont donc la même luminosité, mais le télé grossit beaucoup plus .

En astro on peut faire varier le grossissement en fonction de l'oculaire utilisé . Il est facile de comprendre que plus le miroir est gros, plus la possibilité de grossir est étendue avec encore une image lumineuse .

Deux télescopes de même diamètre à f/d différents donneront rigoureusement la même image pour peu qu'on choisisse des oculaires permettant le même grossissement .

 

Au passage, si on pouvait en finir une bonne fois pour toutes avec les inepties du genre F/D petit: ciel profond, et F/D élevé: planétaire ! C'est quand même assez désespérant ...

[norma]

Une affaire de champ ... Et puis Jefferson a raison : on grossit également en CP et là, les focales longues sont avantageuses (pour mémoire, en planétaire on grossit presque toujours).

[jgricourt]

On démontre en photométrie que l'éclairement E de la surface image produite par un instrument optique est inversement proportionnel à sont rapport F/D. L'éclairement désigne une certaine quantité de flux lumineux reçue par unité de surface (celle de l'image). En photo on cherche justement à éclairer un capteur avec l'image. Puisque ce capteur est capable d'accumuler les photons de l'image plus cet éclairement est intense plus vite se fera cette accumulation. En visuel c'est différent car notre oeil à la manière d'une camera vidéo n'accumule pas les photons sur plusieurs secondes voir plusieurs minutes avant de nous fournir une image donc à grossissement égal seul le diamètre fait la différence.

 

Au passage, si on pouvait en finir une bonne fois pour toutes avec les inepties du genre F/D petit: ciel profond, et F/D élevé: planétaire ! C'est quand même assez désespérant ...

 

Malheureusement ce mythe à la vie dure on le trouve dans beaucoup de sites astro soient disant pour débutants !

 

De meme que si on compare un dobson de 200 mm ouvert a 6 et un dobson de 254 ouvert a 5 la difference de luminosité ne sera pas du uniquement à la difference de diametre???

 

Si tu t'arranges pour grossir autant dans le 254 que dans le 200 (il te faut 2 oculaires donc) l'image dans le 254 sera à coup sûr plus agréable en raison du gain de luminosité dû au diamètre sans compter le gain en résolution mais ça c'est une autre histoire. J'espère que maintenant l'adage "aperture rule" prend tout son sens pour toi.

Modifié 21 juillet 2011 par jgricourt

[NUNKY]

la rapport F/D en visuel n'a aucune importance, que ce soit F/D 3 ou F/D 10 tu recevras le même nombre de photons seul le diamètre compte

 

le rapport F/D est important pour la photo

 

+1, si tu comprends ça, tu as tout compris !!

 

Je fais bien du ciel profond avec mon cassegrain ouvert à 12 (D180) et j'ai de meilleures images qu'avec ma lulu ouverte à 7.5 (D120), faut juste avoir les bons oculaires pour avoir les bons grossissements....

Avec le cassegrain je suis juste limité en champ, là effectivement la lunette me permet d'atteindre de plus grands champs avec des grossissements inférieurs....

[jujulolo]

Merci a tous pour vos explications!

Je crois que j'ai compris, mais j'ai beaucoup de mal avec les lois de l'optique

[starac]

Bonjour,

 

les uns cherchent le grossissement, les autres la luminosité, d'autres encore le contraste ... à chacun son ouverture et son rapport de focale.

[Jefferson]

les uns cherchent le grossissement, les autres la luminosité, d'autres encore le contraste ... à chacun son ouverture et son rapport de focale.

 

Bin, non !

C'est le diamètre, et uniquement lui qui conditionne tous ces paramètres, pas le F/D !

[Leimury]

D'accord avec Jefferson.

 

Faudrait vraiment mettre un terme à ces qualificatifs CP ou planétaire, en visuel y'a que le diamètre qui compte.

 

Bon ciel

['Bruno]

les uns cherchent le grossissement,

En visuel, le pouvoir de résolution dépend du diamètre et de la qualité optique.

 

les autres la luminosité,

En visuel, la magnitude limite dépend du diamètre (et un petit peu de la qualité optique).

 

d'autres encore le contraste ...

En visuel, le contraste dépend du diamètre et de la qualité optique.

 

On a quand même du bol que les lois de l'optique soient aussi simples : tout dépend du diamètre (en visuel). Donc n'allons pas nous embrouiller l'esprit avec ces histoires de focale et de F/D...

Modifié 25 juillet 2011 par 'Bruno

[starac]

En visuel' date=' le pouvoir de résolution dépend du diamètre et de la qualité optique.

 

 

En visuel, la magnitude limite du diamètre (et un petit peu de la qualité optique).

 

 

En visuel, le contraste dépend du diamètre et de la qualité optique.

 

On a quand même du bol que les lois de l'optique soient aussi simples : tout dépend du diamètre (en visuel). Donc n'allons pas nous embrouiller l'esprit avec ces histoires de focale et de F/D...[/quote']

 

Bonjour,

 

Je ne vois pas tout ça comme une simple embrouille de l'esprit: je pense qu'il y a quand même un peu plus.

 

P. ex: des Newtons très ouverts à rapport de focale court présenteront plus de coma qu'à rapport de focale plus long: d'où parfois nécessité d'un correcteur de coma. C'est probablement aussi pour cette raison que le mythe « rapport de focale court = ciel profond » est né: cela ne dépend pas en tant que tel du rapport de focale, mais du fait qu'à partir de grandes ouvertures, le rapport de focal reste nécessairement plus court;

Les achromatiques présenteront moins de chromatisme à focale longue qu'à focale courte pour les moyens et forts grossissements.

En cas de variations de seeing, les focales longues sont dites moins sensibles en termes de mise au point que les focales courtes (J’ai jamais pu vérifier ).

Les rapports de focale courts nécessitent une qualité de finition des optiques exponentiellement plus élevée, donc des optiques plus difficiles à fabriquer et plus coûteuses.

Avec un oculaire donné, les focales courtes offrent plus de champ de vision.

Ce sera également le rapport de focale, et non la simple ouverture, qui déterminera la pupille de sortie pour un oculaire donné.

...

 

Il n'existe pas d'entrée miracle en astronomie. Si p. ex. des auteurs et amateurs confirmés conseillent l'usage de jumelles, il doit y avoir une raison à cela: et pourtant, des jumelles ordinaires ont tout sauf une grande ouverture.

Si d'autres astrams athlétiques répètent le marathon Messier avec des instruments entre 4 et 6 pouces (voire moins en fonction de la qualité du ciel), force est de constater que ces instruments ne figurent pas parmi les plus ouverts.

 

J'observe avec des jumelles, avec deux lunettes (80mm et 115mm), avec un Dobson de 200mm, et, depuis très peu, avec un C11.

Vive l'ouverture, d'accord, mais ...

 

Les grossissements ne sont pas mes critères primordiaux, sous réserve qu'ils soient suffisants pour permettre de voir des détails accessibles en termes de résolution pour une ouverture donnée, et ceci est très souvent dépendant du seeing avant que cela ne dépende de l'ouverture: mon expérience personnelle:

les vues les plus contrasteés/piquées, je les ai avec mon apo de 115mm; les vues les plus lumineuses, je les ai évidemment avec mon Dobson (moins de contraste qu'avec mon apo de 115mm): j'aime parce que je vois plus, mais j'aime moins car la qualité des vues reste en deça (tout en restant très bonne).

 

Je me souviens de l'année pendant laquelle je me suis cassé la tête pour mon premier téléscope, les nombre de pages Internet que j'ai consultées etc etc.: le martèlement sur les ouvertures a failli me faire manquer l'occasion d'acquérir une belle lunette que je peux très facilement emporter partout, stocker où je veux et qui me permets toujours de découvrir des merveilles du ciel dans les meilleures conditions possibles. Question de choix personnel.

Puis, curiosité allant et l'appétit venant en mangeant, on complète l'équipement, on peut ouvrir plus ou différemment.

 

Qui contesterait que plus il y a d'ouverture, plus l'instrument collecte de la lumière? Mais si, toutes proportions gardées, on tente d'arriver à une qualité de vue rivalisant avec une lunette apochromatique (de qualité) en termes de contraste et de détails visibles pour une ouverture donnée, les miroirs doivent être d'une qualité de très haut niveau et l'obstruction minimale, ce qui entraîne des coûts importants même pour un Newton: Obsession, Webster, NF, Zambuto, Starmaster, Skyvision, Teeter, Lukehurst et j'en passe, produisent et/ou vendent ces instruments, mais l'ouverture de qualité de très haut niveau a son prix comme pour les apos.

 

Même s'il y en a (les bienheureux!), il est rare qu'un amateur qui désire se lancer se dote tout de suite d'un tel instrument.

 

Les comparaisons que j'ai pu faire entre ma lunette 115mm et mon Dobson 200 ne me montrent pas qu'un instrument est "meilleur" qu'un autre simplement parce qu'il est plus ouvert, mais que chacun a ses propres points forts (en dépit des différences d'ouverture) que l'autre n'a pas (et en saurait jamais avoir), de sorte que ces instruments ne s'éliminent pas mais se complètent.

Ce que la qualité optique peut apporter, fût-ce au prix d'une ouverture moindre, n'est pas forcément et toujours à considérer comme en retrait par rapport à ce que peut apporter une l’ouverture brute supérieure.

 

En fin de compte, il est important pour chaque amateur qui désire se lancer et acquérir un premier instrument qu'il n'a pas à "rougir", loin de là, quand il n'a pas choisi une ouverture plus grande: que grâce aux avis des astrams avisés sur WA, il devienne conscient ce qu'apporte une ouverture plus grande, c'est bien, mais qu'il garde à l'esprit qu'une optique de qualité combinée à un ciel noir est la meilleure chose qui puisse lui arriver, peu importe l'ouverture! A cet égard, WA fait à mon avis un travail formidable en conseillant p.ex. de bons Newtons à 130mm ou 150mm d'ouverture à des personnes désireuses de mettre le pied à l'étrier pour des budgets d’entrée.

 

Réduire la question à la simple ouverture d'un instrument manque un peu de piment à mon humble avis. Mais bon, le plus important est d'observer; les finasseries optiques, pour intéressantes qu'elles soient, on pourra les garder pour les nuits nuageuses

 

Ah, petite chose encore: svp, pas de procès d'intention: moi, j'aime toutes les lunettes et tous les téléscopes.

 

Ciel dégagé à tous.

Modifié 25 juillet 2011 par starac

[Leimury]

Bonjour,

 

La MAP n'a rien a voir avec le seeing qui change.

C'est simplement qu'avec un instrument plus court le cône est plus ouvert, donc la MAP varie plus vite pour un même déplacement.

Au fait, le seeing qui varie concrètement c'est la turbu qui varie ou un stratus qui passe. Ca change pas vraiment la MAP mais par contre la qualité de la vue varie. Seeing: la vue en anglais.

 

Le conseil à propos des jumelles date de l'époque ou un 114 valait 1000E.

Actuellement pour un budget de l'ordre de 200E je ne vois pas trop qui irait conseiller des jumelles plutôt qu'un scope pour commencer.

 

Plus il y'a d'ouverture plus on a de lumière ? Je conteste et je ne suis pas le seul.

En visuel seul le diamètre compte (à qualité optique et même grossissement).

 

Beuh tiens, comme exemple tu cites un 114 et un 200.

Le 200 serait plus lumineux parce qu'il est plus ouvert ? Je te dis et je dois pas être le seul que là encore c'est la preuve que c'est le diamètre qui compte en visuel.

 

Quant à l'histoire de l'astram athlétique... j'y comprends rien

 

Comme tu voies j'ai tout lu mais désolé, en visuel, seul le diamètre compte.

 

Bon ciel

['Bruno]

Starac : ce que tu dis est vrai mais c'est en fin de compte secondaire. Effectivement le rapport F/D fixera la pupille de sortie d'un oculaire donné, mais en pratique on choisit nos oculaires. Effectivement une lunette à F/D a moins de chromatisme qu'une lunette à F/D court, mais pour un même F/D on peut réduire le chromatisme avec un verre à faible dispersion (verre ED).

 

Depuis que je consulte les forum, j'ai vu à quel point on embrouillait les gens avec de drôles de considérations sur le rapport F/D (comme le mythe « rapport de focale court = ciel profond » que tu as très bien expliqué). Aussi je pense utile d'insister sur le fait qu'essentiellement, c'est le diamètre qui compte. Ensuite, secondairement, on peut regarder les autres caractéristiques.

 

Mais tu as raison de parler de la qualité optique, d'ailleurs tu noteras que je l'ai placée sur le même plan que le diamètre dans deux des trois critères. (Maintenant, la majorité des débutants commencent avec un instrument à bon marché et n'ont pas le choix de la qualité optique, donc il ne reste plus que le diamètre.)

 

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Leimury : je ne crois pas que Starac ait dit ce que tu crois qu'il a dit...

Modifié 25 juillet 2011 par 'Bruno

[starac]

Leimury, Bruno,

Merci pour vos opinions.

Meuh il est très bien ce post: : qu'est-ce qu'on s'éclate

 

A Bruno: "Mais tu as raison de parler de la qualité optique, d'ailleurs tu noteras que je l'ai placée sur le même plan que le diamètre dans deux des trois critères. (Maintenant, la majorité des débutants commencent avec un instrument à bon marché et n'ont pas le choix de la qualité optique, donc il ne reste plus que le diamètre.)"

 

On peut aller plus loin: la qualité optique offerte aux débutants, même aux gros diamètres, sans atteindre le panthéon, est finalement très bonne - et nous sommes bien plus gâtés (non Leimury, pas gâteux ) que "dans le temps": je me souviens de mes 14 ans avec ma lulu Kosmos avec tube en carton et lentille de même pas 60mm: mes premiers cratères lunaires - aah, quelle époque.

Ciel dégagé à tous.

[Leimury]

Bonsoir,

 

C'est vrai que ça a vraiment vraiment évolué.

Y'a pas que le diamètre, les accessoires aussi.

 

Bon ciel

[Daube-sonne]

...

Modifié 25 juillet 2011 par Daube-sonne

[Daube-sonne]

D'accord pour cette histoire de fd et de catégorie planétaire ou autre.

 

Mais toujours est il que le rapport fd est une caractéristique à considérer.

Sur une lunette achromatique le choix du fd est déterminant de l'usage qu'on en fera : si on veut pouvoir grossir on ira voir une fd 10, si on veut faire du grand champ on va choisir du diamètre (une 120 achro par exemple) et profiter de sa compacité avec un fd court.

 

A l'inverse en formule à miroir la compacité se choisit avec un fd >10 sur des catadioptriques.

 

De même comme évoqué ce rapport fd détermine des facilités d'utilisation, map, collim, tolérance aux oculaires...

 

Bref le diamètre bien entendu est la caractéristique principale, mais poids encombrement, facilité d'utilisation, obstruction font partie du compromis souvent dépendant du rapport fd lui même imposé le plus souvent par une formule optique...

 

Amicalement, Vincent

[fanstea]

Ce sont ces types de discussions qui font que des débutants comme moi progressent.

J'ai trouvé ces quelques posts très intéressant puisque j'en étais a " en visuel c'est le diamètre qui compte".

 

Aujourd'hui je reste sur le même avis mais maintenant je sais pourquoi et je sais qu'il y a quelques nuances qui restent tout de même encore secondaires pour moi.

 

Merci