Question Optique Physique

chaps31 · 29 août 2011

Bonjour à tous.

Je reprend l'observation et revois ma gamme d'oculaires. De plus d'ici Noël je compte acquérir un 254/1200.

En attendant je me suis lancé dans des calculs acharnés en optique, où j'ai pris un certain plaisir, certains me penseront maso :be:

Je ne vais pas vous noyer de tous mes calculs et tableurs rassurez vous j'ai juste remarqué une chose, et je voudrais être certains de ne pas me tromper. Pour ce qui suis on ne tient pas compte de la qualité du ciel et la pupille de l'oeil fait 5 mm.

Pour un 114/910 :

- La limite pour séparer 2 objets, ou encore pour voir un objet sous forme de disque et non pas de point est de 1,22" d'arc. en tenant compte d'une limite à l'oeil nu de 1' d'arc, j'en conclu que sur un 114/910, un oculaire de 24 mm de focale me permettra de distinguer 1,6" d'arc. A focale inférieure à 18 mm on passe sous les 1,22" et donc l'oculaire ne me permettra pas de séparer plus de détails à cause du télescope. Cette limite est donc avec un grossissement de 50X. Seul hic qui me fait douter c'est que j'ai lu que pour voir un maximum de détails le grossissement est de 150X (f=0,75 X F/D)... Y'a un truc qui m'échappe à mon avis...

- La magnitude limite d'un 114 est de 12,3. La différence de magnitude limite entre l'oeil nu et le 114 est de 6,8. Par exemple, le ciel au-dessus de chez moi, à l'oeil nu magnitude limite 4 (c'est la misère) donc avec mon 114 : 10,8 . Au delà d'une magnitude limite à l'oeil nu de 5,5 je bute sur la limite du télescope soit 12,3. Bon max théorique à l'oeil nu 6, je ne suis pas très loin...

J'ai bon ou pas ? Merci beaucoup.

Leimury · 29 août 2011

Bonjour,

Là c'est lisible

Mais tu préfères pas quand c'est écrit comme ça ?

Quand à la magnitude limite elle dépend beaucoup du ciel et des conditions du moment.

Elle dépend aussi du pointage simplement parce que vers le zenith le ciel est forcément meilleur qu'ailleurs.

Vu que tu pars d'un 114 tu verras également que l'oculaire a son mot à dire dans l'histoire.

Sans aller jusqu'à la meilleure qualité possible, il y'a déjà une sacrée différence entre un SuperRamsden, un Huygens ou un Kellner tout plastoc et un bon plossl.

Disons qu'en planétaire tu tires le meilleur des détails possibles avec un grossissement de 1,5xD.

A 1xD c'est un tout petit peu meilleur dans l'absolu parce que par exemple sur les doubles tu ne voies pas de diffraction et tu as encore des étoiles ponctuelles mais à 1,5xD c'est un peu plus gros sans y perdre trop en contraste, piqué et luminosité.

Pour la magnitude limite j'oubliais l'observateur

Le gars qui vient de s'allumer une clope avec son briquet ne risque pas d'atteindre la magnitude limite pour les 20mn qui suivent :be:

Je te parle pas non plus de celui qui passe son temps sur une appli bel écran sur phone ou portable.

Pareil avec la lampe rouge qui éclaire comme un feu arrière de brouillard.

Bon ciel

Modifié 29 août 2011 par Leimury

jgricourt · 29 août 2011

En fait avec le critère de Dawes (angle=116/D) indiquant le pouvoir séparateur sans nécessairement voir de l'espace vide entre les deux source (forme de cacahuète à la place) tu arrives à un grossissement de 59x soit D/2 or à mon avis dire que la résolution de l'oeil est de 60" est plutôt optimiste donc cela doit expliquer pourquoi la résolution maxi de l'instrument est accessible seulement à partir de 1.5D, à moins qu'il y ai une autre explication ?

Pour la magnitude limite de ton instrument elle se calcul selon la formule suivante:

$gif.latex?\bg_white%20m_I=2.5Log%28\frac{D_I}{D_o}%29+m_o$ (I=instrument, O=Oeil)

Si ta pupille est de 6mm et la valeur du NELM vaut 4 alors la magnitude maxi de ton instrument est ramené à 10.39 soit une perte de presque 2 magnitude par rapport au perf. maxi espérée.

Modifié 31 août 2011 par jgricourt

chaps31 · 29 août 2011

C'est quand même bizarre cette différence entre calcul de pouvoir séparateur et ce que l'on dit habituellement comme grossissement qui révèlera les détails planétaires de manière optimale...

Qu'entends-tu par NELM ?

Toutiet · 29 août 2011

C'est quand même bizarre cette différence entre calcul de pouvoir séparateur et ce que l'on dit habituellement comme grossissement qui révèlera les détails planétaires de manière optimale...

Qu'entends-tu par NELM ?

C'est très simple. Les lois de l'optique disent que le pouvoir separateur (exprime en minutes) d'un objectif de diamètre D, ou de rayon R, est égal a 1/R, R etant exprime en millimètres.

Ceci dit, le pouvoir séparateur de l'oeil étant de une minute, le grossissement dit résolvant est alors égal a R (en millimètres). Tout grossissement superieur n'apportera pas plus de détails mais plus de confort d'observation.

chaps31 · 29 août 2011

Impeccable, donc les X150 c'est juste pour un maximum de confort et surtout au-delà les détails s'agrandissent de façon visible sans se résoudre plus, d'où des petits pâté C'est comme cela que je le comprend.

Toutiet · 29 août 2011

Impeccable, donc les X150 c'est juste pour un maximum de confort et surtout au-delà les détails s'agrandissent de façon visible sans se résoudre plus, d'où des petits pâté C'est comme cela que je le comprend.

Tu as parfaitement compris. Après, c'est une question de confort personnel, en prenant éventuellement une marge que certains instruments acceptent très bien sans pour autant trop dégrader l'image.

chaps31 · 29 août 2011

Merci de toutes vos infos

chaps31 · 30 août 2011

Une autre question...

Je calcul le champs max d'un télescope par la formule : 2ARCTAN(Dcoulant/2F) j'obtiens un résultat en radian que je converti en degrés... mais alors... A coulant identique, le champs dépendant uniquement de la focale et pas du diamètre, un p'tit 114/900 aura un champs maximum supérieur à un beau Dobson 254/1200... Soit respectivement 2° et 1.5°...

Ma surprise est sans doute naïve... Mais je suis surpris de voir un instrument plutôt dédié au ciel profond avoir un champs si faible... J'ai fais une erreur quelque part ? Tous les 254 ont une focale de 1200... Adieu dentelles du Cygne....

jgricourt · 30 août 2011

Je ne suis pas certains mais intuitivement je pense que le champs max dépends du ratio f/d et l'on parle plutôt de champ pleine lumière dans ce cas. Sinon ce qui limite surtout le champ visible ce sont les oculaires et sachant qu'en 2 inch tu trouvera au max du 40mm et lorsque la pupille de sortie est trop grande tu risque de vignetter le faisceau également.

chaps31 · 30 août 2011

Ahhh tu m'as fait faire des calculs En effet sur un 254/1200 le grossissement le plus faible utilisable est 52X, soit un oculaire de 23 mm de focale, soit un champs réel de l'oculaire (nagler 82°) de... 1,58°.

Le télescope limite de 0,07° Cette précision a-t'elle d'ailleurs un sens...

Résultat : mon calcul précédent est juste mais ce "faible" champs du télescope de toute manière ne limite pas car le grossissement mini qu'il permet de toute façon ne permet pas d'espérer un champs plus grand... Merci, mais je dois avouer que je suis très surpris, je m'imaginais un Dobson fait pour le ciel profond avec un champs de 3°...

Vakoran · 30 août 2011

Une discussion très intéressante à ce sujet ici : http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=72502

Ca permet de mieux comprendre pas mal de choses !

moonmaniac · 30 août 2011

N'oublie pas que tu es limité par la pupille de sortie (diamètre du faisceau qui entre dans ton oeil, et qui doit donc avoir un diamètre inférieur ou égal à celui de ta pupille, à savoir approximativement 6mm).

Pupille de sortie = diamètre/grossissement.

Donc tu vois qu'à force de faire chuter le grossissement en augmentant la focale des oculaires, tu vas finir par dépasser les 6mm de pupille donc ne plus rien gagner.

Aussi, ciel profond ne veut pas dire "champ de 3 degrés", d'autant que la plupart des objets très étendus sont inobservables ou inintéressants dans la plupart des instruments. Aller jusqu'à 1,5 degrés c'est déja 3x la pleine Lune et permet de prendre son pied en grand champ.

Et donc pour en revenir à ta question sur les 250, même si tu en avais de focale moindre (ce qui est le cas, d'ailleurs), ça ne changerait rien à la limite de grossissement. ça changerait juste la focale de l'oculaire qui t'y amène.

Pupille de sortie de 6mm avec un 250 = 41x de grossissement, soit un oculaire de l'ordre de 30mm avec un 1200 de focale. Et avant de pouvoir exploiter correctement un Nagler 31 avec un 250, il te faut déja un ciel parfait. Sans ça, un 26 t'en monterera plus grâce au fond de ciel quelque peu assombri

chaps31 · 30 août 2011

Très intéressant... Mais alors.... Les télescope géants hawaï et consorts.... ils couvrent un champs ridicule !!!!

Leimury · 30 août 2011

Ahhh tu m'as fait faire des calculs En effet sur un 254/1200 le grossissement le plus faible utilisable est 52X, soit un oculaire de 23 mm de focale, soit un champs réel de l'oculaire (nagler 82°) de... 1,58°.
Le télescope limite de 0,07° Cette précision a-t'elle d'ailleurs un sens...

Résultat : mon calcul précédent est juste mais ce "faible" champs du télescope de toute manière ne limite pas car le grossissement mini qu'il permet de toute façon ne permet pas d'espérer un champs plus grand... Merci, mais je dois avouer que je suis très surpris, je m'imaginais un Dobson fait pour le ciel profond avec un champs de 3°...

La pupille de sortie, le champ du scope...

D'accord ça vignette mais de combien ?

Un 254 même vignetté à 200 a tout de même de beaux restes sur les dentelles.

La théorie c'est bien joli mais:

1/ La plupart des astrams éclatent les statistiques moyennes de dilatation de pupille en vision nocturne (7mm je ne crois pas que ce soit trop pour quelqu'un habitué à se passer de lumière)

2/ Demandez voir à quelqu'un qui a un SWAN33 si c'est moche à voir sous un ciel bien noir.

3/ Encore une fois un gros un peu vigneté a encore de beaux restes.

Bon maintenant monter un PO 2 pouces pour avoir un champ de malade sur un 114 avec un oculaire qui coute plus cher que le scope... là vaut peut être mieux penser aux jumelles.

Bon ciel

chaps31 · 30 août 2011

on a posté ensemble Moonmaniac... En effet la limitation liée à la pupille de toute manière limite le champs, donc mon idée de très grand champs était naïve, j'ai bien fais de poster en "débutant"

moonmaniac · 30 août 2011

on a posté ensemble Moonmaniac... En effet la limitation liée à la pupille de toute manière limite le champs, donc mon idée de très grand champs était naïve, j'ai bien fais de poster en "débutant"

C'est pas naïf du tout, en fait. C'est même assez naturel. Mais à l'usage, tu verras que c'est plutôt le domaine de prédilection des grosses jumelles plutôt que des gros dobsons. Par contre, un dob de 250 sous un bon ciel...waw...ça dépote:wub:

jgricourt · 30 août 2011

Merci, mais je dois avouer que je suis très surpris, je m'imaginais un Dobson fait pour le ciel profond avec un champs de 3°...

Oui ça reste un instrument fait pour le grand champ à comparer des autres type d'instruments ! Si l'on reste sur le dobson, à diamètre égale il faut des ratio f/d plus faible pour couvrir plus de degré sur le ciel. si on regarde ailleurs par exemple les schmidt cassegrain ont des focales dépassants allégrement les 2 mètres pour les plus petits diamètre ! En gros pour couvrir de 3-6 degrés il faut des jumelles, ensuite on passe sur dobson pour obtenir 1-2 degré, puis au delà, les lunettes et les autres formules optiques à miroir. Mais aussi pour les dobsons ça tombe bien car rare son les objets du ciel profond dépassant les 2°, on dit plutôt qu'il sont fait pour le ciel profond en raison de leur capacité à collecter beaucoup de lumière car il est vrai que les plus gros diamètres on les trouve exclusivement sur dobson.

Modifié 30 août 2011 par jgricourt

Newton · 30 août 2011

En effet sur un 254/1200 le grossissement le plus faible utilisable est 52X

Bah non :-/ Rien n'empèche de mettre un grossissement plus petit. Tiens, un 32 mm par exemple, ça te donne un grossissement de 37x et une pupille de 6.8. Certains observateurs ont une pupille de 7 mm. Et ceux qui n'en ont pas, et bien ils ont un peu moins de lumière mais plus de champ qu'avec un grossissement plus fort.

Allez... Pour compliquer les choses, parlons du coulant de l'oculaire :be: Ton 254/1200 sera limité à 1.5° de champ max si l'oculaire est en 31.75mm (quelle que soit la formule optique et la focale de l'oculaire). Donc à peu près un 32 mm plössl. Si tu veux plus de champ, il faut augmenter le coulant. En passant en porte oculaire de 50.8mm, tu pourras aller jusque 2.4°. Là, même un Nagler 31 mm n'y arrive pas (2.1° sur le 254/1200).

Donc, pas trop le choix... Grand champ = petite focale de tube... et petit diamètre... et moins de lumière.

Modifié 30 août 2011 par Newton

chaps31 · 30 août 2011

Merci de toutes ces infos. Va falloir que je ressorte mes cours d'optique... C'est qu'ils accusent un certain âge maintenant...

'Bruno · 30 août 2011

(Je réponds en retard, mais ça permettra de confirmer ce qui a été dit plus haut.)

La limite pour séparer 2 objets, ou encore pour voir un objet sous forme de disque et non pas de point est de 1,22" d'arc.

Normalement, la formule de pouvoir séparateur (dont tu as donné la définition) est de 120"/D, où D est en mm. Apparemment tu as utilisé 140"/D, ah...

Cette limite est donc avec un grossissement de 50X.

La raisonnement que tu as suivi pour trouver cette limite est celuin qui conduit au grossissement résolvant, ie le grossissement permettant de voir le pouvoir séparateur. En partant d'un pouvoir séparateur de 1' pour l'oeil, on trouve que le grossissement résolvant est égal à D/2. (Là tu as trouvé un peu moins parce que tu es parti d'un pouvoir séparateur un peu trop grand.)

Seul hic qui me fait douter c'est que j'ai lu que pour voir un maximum de détails le grossissement est de 150X (f=0,75 X F/D)

Ou bien tu as mal lu, ou bien ce que tu as lu n'est pas correct.

Le grossissement qui montre le maximum de détail n'existe pas car ça dépend des objets. Si ces détails sont liés à pouvoir séparateur, il faut grossir au moins au niveau du grossissement résolvant, mais c'est plus facile d'aller au-delà (comme l'a bien expliqué Leimury au début de son message). Maintenant, si c'est un problème de contraste, il faut faire attention de ne pas trop grossir.

Ce calcul de 0,75 x F/D, c'est la première fois que je le vois, mais je suppose que c'est un grossissement intermédiaire entre le grossissement résolvant et le grossissement maximum. À mon avis c'est un bon choix de fort grossissement : on est suffisamment au-dessus du grossissement résolvant pour ne pas avoir l'impression de passer un test de vue quand on observe les planètes, mais sans abuser non plus, donc sans trop perdre en contraste.

donc les X150 c'est juste pour un maximum de confort et surtout au-delà les détails s'agrandissent de façon visible sans se résoudre plus, d'où des petits pâté C'est comme cela que je le comprend.

Très bien résumé !

A coulant identique, le champs dépendant uniquement de la focale et pas du diamètre

Tout à fait.

Les télescope géants hawaï et consorts.... ils couvrent un champs ridicule !!!!

Re tout à fait.

Je calcul le champs max d'un télescope par la formule : 2ARCTAN(Dcoulant/2F)

Remarque : dans cette formule, il faut utiliser le diamètre interne du coulant (car les jupes des oculaires ont une certaine épaisseur). Pour un coulant de 31,75 mm, par exemple, il faut prendre une valeur de l'ordre de 28 ou 29 mm.

-----

à mon avis dire que la résolution de l'oeil est de 60" est plutôt optimiste

Je ne trouve pas. Regarde la Lune à l'oeil nu : la mer des Crises ne fait que quelques minutes d'arc, pourtant on voit bien sa forme (pas tout à fait ronde). Et puis c'est une valeur adoptée par les opticiens, donc si c'était surestimé on s'en serait rendu compte.

(C'est quoi le NELM ?)

jgricourt · 30 août 2011

Je ne trouve pas. Regarde la Lune à l'oeil nu : la mer des Crises ne fait que quelques minutes d'arc' date=' pourtant on voit bien sa forme (pas tout à fait ronde). Et puis c'est une valeur adoptée par les opticiens, donc si c'était surestimé on s'en serait rendu compte.

(C'est quoi le NELM ?)[/quote']

Si c'était le cas personne n'aurait besoin de lunette ! Dans la moyenne de la population je pense que cette valeur est surestimée surtout après 40ans où l'acuité visuelle baisse inexorablement et puis on est tous plus ou moins touché par un peu d'astigmatisme aussi (faites le test des lignes en étoile vous serez surpris !).

Sinon NELM = Naked Eye Limiting Magnitude

Modifié 31 août 2011 par jgricourt

Toutiet · 30 août 2011

Si c'était le cas personne n'aurait besoin de lunette ! Dans la moyenne de la population je pense que cette valeur est surestimée surtout après 40ans où l'acuité visuelle baisse inexorablement et puis on est tous plus ou moins touché par un peu d'astigmatisme aussi.

Sinon NELM = Naked Eye Limiting Magnitude

Pas vraiment. Les lunettes ne sont pas faites pour cela mais pour compenser les défauts du cristallin, en général trop ou pas assez convergent.

jgricourt · 30 août 2011

Pas vraiment. Les lunettes ne sont pas faites pour cela mais pour compenser les défauts du cristallin, en général trop ou pas assez convergent.

Ah bon les lunettes ne permettent pas de compenser une perte d'acuité visuelle ... ben faudrait que j'en parle à mon ophtalmo alors :?:

chaps31 · 30 août 2011

On peut dire que les discussion sont enrichissante, merci.

Pour les lunettes, avec l'âge un manque d'élasticité du cristallin et des muscles qui le déforme font que des défauts apparaissent, non présent avant, et donc l'acuité visuelle baisse et donc les lunettes viennent corriger ce cristallin qui vieillit... Tout le monde a raison

Contrairement aux lentilles de nos instruments celle de l'oeil est déformable, afin d'adapter la mise au point.

Tannhauser · 30 août 2011

la plupart des objets très étendus sont inobservables ou inintéressants dans la plupart des instruments

'Bruno · 30 août 2011

Si c'était le cas personne n'aurait besoin de lunette !

Souvent, les défauts de vue (comme la myopie) n'interviennent pas car on fait la mise au point sur sa vue. Un myope qui fait correctement la mise au point aura un pouvoir séparateur à l'oeil de 1'. Mais effectivement, c'est une valeur qui n'est pas toujours observée en pratique, un peu comme les 6 ou 7 mm de la pupille dilatée.

Sinon NELM = Naked Eye Limiting Magnitude

Houlà... Je crois que c'est le pire sigle que j'ai jamais lu

jgricourt · 30 août 2011

On trouve ce sigle partout dans les forums anglo-saxon je l'ai utilisé car je sais pas vraiment par quoi le remplacer en français

jarnicoton · 30 août 2011

Ah bon les lunettes ne permettent pas de compenser une perte d'acuité visuelle ... ben faudrait que j'en parle à mon ophtalmo alors

Avec l'âge diminuent la sensibilité de la rétine aux faibles intensités lumineuses (on ne verra plus forcément les étoiles de magnitude 6), d'autant plus que l'ouverture de l'iris diminue.

Avec l'âge diminue la marge d'accomodation à courte distance : presbytie. Le cristallin ne se déforme plus assez pour être assez convergent : on lit de près avec des verres convergents qui ajoutent à la convergence du cristallin insuffisante à courte distance.

L'acuité visuelle à distance en revanche ne diminue pas spécialement avec l'âge, même grand, en l'absence d'autres troubles qui n'atteignent pas tout le monde (cataracte).

Les lunettes d'un presbyte non myope ne corrigent ainsi pas une perte d'acuité à distance (ce qu'on entend habituellement par acuité). Il peut avoir encore au loin ses 10/10 de jeunesse, ou plus, mais au-delà d'une distance en-deçà de laquelle il voit trouble ; mais en fait d'acuité, il faut s'entendre sur la définition du mot : par exemple, je n'ai jamais entendu dire à un presbyte non myope : "Vous n'avez plus qu'une acuité visuelle de 2 dixièmes à la distance de quarante centimètres à laquelle vous tenez votre journal".

chaps31 · 31 août 2011

Bon ben voilà j'y vois beaucoup plus clair . Je vais juste demander une dernière fois vos avis éclairés et je vole de mes propres ailes en optique. Les 2 tableaux sont bons (Résolution modifiée de 140/D à 120/D)?

Merci.

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