Fred_76

Tout est pourtant détaillé dans les pages précédentes…

Je pense plutôt qu’il ou elle n’a pas lu les 4 pages de ce post 😉

Lever de Lune au Cap Ferrat Photo de Guillaume Nox Les données de l’auteur · Pose unique de 1,3 s, F/7.1 à 800 ISO avec un Canon 700D et un zoom Tamron 70-300 sur trépied. · Photo prise pendant le lever de la Lune le soir du 16 mai 2022. Indications déduites · Le Canon 700D est un appareil photo APS-C. · La notice du Patrimoine sur le phare indique que la lanterne du phare de Cap Ferrat est à 76 m au-dessus de la mer, ou 32 m au-dessus du sol au pied du phare (le phare en lui-même fait 34 m de haut). Je n’ai pas trouvé de plan détaillé du phare. · La Lune s’est levée le 16 mai 2022 à 21h36 et était pleine à 99%. Sa taille était de 33.1 minute d’arc. Détermination de l’échelle de l’image (l'image a été éclaircie pour mieux distinguer les détails) La Lune mesure 33.1’ pour 404 px, cela donne un échantillonnage de 4,916’’/px. La lampe du phare est à 76 m au-dessus du niveau de la mer. Il est assez difficile de se faire une idée de la ligne d’eau au pied du phare car l’éperon rocheux se trouve en avant. La ligne sur le schéma est juste une approximation. La hauteur sur l’image est de 1350 pixels, l’échelle est donc d’environ 5.63 cm/px. On sait aussi que la hauteur de la lampe du phare est 32 m au-dessus du sol, et 640 pixels sur l’image, donc une échelle de 5,00 cm/px. Cela permet de calculer la distance à laquelle le photographe se trouvait du phare. Cette distance est le rapport de l’échelle d’un pixel en m, par l’échantillonnage d’un pixel exprimé en radians, donc : Cela restreint la zone d’observation au périmètre surligné en vert dans la vue ci-après. La Lune (son centre) se trouve à 441 px au-dessus de l’horizon. Elle est donc à 36,1’ au-dessus de l’horizon. Avec Photopills, on peut voir que, à l’incertitude de la réfraction atmosphérique près, la Lune avait cette élévation vers 21h45. Photopills permet de confirmer que la Lune se trouvait effectivement dans cette ligne de mire, depuis la pointe dite « des sans culottes », en contrebas du boulevard de la Princesse de Monaco. Une photo sur Google Street View confirme la vue que l’on a de cet endroit, très similaire à celle prise par Guillaume. Quelle focale a été utilisée ? Il n’est pas possible de déterminer la focale avec laquelle une photo a été prise si non ne connait pas les dimensions du capteur, ni comment la photo a été recadrée ou redimensionnée. Mais on peut quand même essayer de vérifier si le cadrage est compatible avec le matériel indiqué. Guillaume dit avoir pris sa photo avec un Canon 700D. Le capteur est de format APS-C et fait, selon Canon, 22,3 x 14,9 mm. Il a une résolution de 5184x3456 pixels. La photo postée est un carré de 2075x2075 pixels, elle a donc nécessairement été recadrée et très probablement redimensionnée. On peut calculer le côté C de l’image à partir de l’échantillonnage calculé sur la Lune. La focale F maximale (sans recadrage dans la petite dimension) nécessaire pour un tel cadrage est telle que : Cela correspond parfaitement à la focale maximale de l’objectif indiqué par Guillaume (Tamron 70-300). Cette focale est raccord avec le temps de pose retenu qui, selon la règle NPF, pour le Canon 700D avec 300 mm à f/7.1 retourne un temps de pose de 1,39 s. Ce temps de pose permet d'avoir la Lune bien nette. L’image a ensuite été recadrée sur les côtés pour tenir dans un format carré, et redimensionnée pour passer de 3456 pixels à 2075 pixels de côté, soit un facteur de 60%. Ce cadrage est aussi compatible avec une focale plus courte. Conclusion La photo de Guillaume Nox n’est pas un montage. Elle représente bien la Lune quelques minutes après son lever au-dessus de l’horizon, le soir du 16 mai 2022, vers 21h45, depuis la Pointe des Sans Culottes à Nice, avec le phare du Cap Ferrat à sa gauche. Elle correspond aussi au matériel indiqué, un Canon 700D avec un objectif Tamron 70-300, probablement réglé à la focale maximale de 300 mm, et le temps de pose ajusté en conséquence avec la règle NPF pour figer le mouvement de la Lune. Les bords à droite et à gauche (ou en haut et en bas) ont été recadrés pour tenir dans un format carré et l'image résultante réduite de 60% pour diffusion web.

Si tu te baladais du côté du Havre ou d’Etretat, tu serais surpris du nombre de statuettes érodées qu’on trouve sur l’estran… On en a de toutes sortes, en forme d’humains, d’animaux, d’insectes, et même de créatures qui n’existent pas (ou plus) sur Terre !

On est très rarement seul quand on est ingénieur dans une entreprise. On a des collègues avec lesquels travailler. Chacun fait sa part de travail. C’est pourquoi j’ai toujours trouvé que le travail de groupe était bien plus important que le travail individuel. Ça permet de bien s’organiser, de repérer les forces, faiblesses, et la complémentarité de chacun. Un chef qui laisse bosser un ingénieur seul devrait changer de métier ! Ce qui m’inquiète plus désormais c’est la généralisation du télétravail qui pousse pour le coup les gens à rester seuls devant leur écran, ne connaissant des autres que des images.

mouais, il faudra quand même qu’ils donnent les formules, je n’ai listé que les données et les résultats…

Pour m'amuser, j'ai calculé hier soir la lunette avec laquelle il serait capable de voir un astronaute marcher sur la Lune, abstraction faite de la turbulence atmosphérique. Elle serait donc capable de distinguer des détails de 40 cm (diamètre grossier des jambes du scaphandre) pour ne pas confondre l'astronaute avec un vulgaire cailloux. La distance retenue entre la Terre et la Lune est de 376 300 km (moyenne de surface à surface). La longueur d'onde est celle de la vision scotopique, donc à 510 nm. On arrive à un diamètre de 585 m. Le grossissement pour une acuité visuelle de 12/10e (meilleure acuité possible de l'oeil humain 20/10) est de 228 044. Ca donne une pupille de sortie de 2,6 mm, ce qui est correct pour un oeil humain (doit être compris entre 2 et 6 mm). Les grandes lunettes ont un rapport focale/diamètre de 19 (Meudon = 19,3, Yerkes = 19,2, James Lick = 19,3), j'ai retenu un rapport de 20, ce qui donne une focale de 11,7 km !!! L'oculaire aura une focale de 51 mm. Tant qu'à faire une lunette de cette taille, autant la faire correctement, donc avec un doublet, c'est le minimum. Il serait constituée d'une lentille convergente Crown en N-BK7 plano-convexe avec R1=infini (plat) et R2=3030 m environ, et la lentille divergente en verre flint N-SF8 avec R3=3030 m (pour être collée sur la convergente) et R4=4770 m (je n'ai pas mis les signes). Je laisse @lyl optimiser les lentilles ! Si on prend une épaisseur minimale de 10 m pour les parties les plus fines des lentilles, on arrive à une épaisseur moyenne de 42 m environ, et une masse totale de verre de l'ordre de 30 millions de tonnes. C'est 61 fois la tour Burj Khalifa à Dubaï, ou encore 8 mois de la production totale européenne de verre (hors fibres pour isolation)... La lentille se déformerait de l'ordre de 1 m sous son propre poids ce qui rendrait vaine toute utilisation scientifique. Je n'ai pas cherché à savoir si elle résisterait à son propre poids, ni à calculer la structure et les fondations capables de supporter un tel objet... Tout ça pour rien car la turbulence atmosphérique empêcherait de voir des détails de moins de 750 m environ sur la Lune... (en visuel, c'est à dire sans lucky imaging).

Il donne bien le RP !

C’est pourtant clair : la version de Siril que tu utilises n’est pas assez récente pour le script… faut mettre Siril à jour.

S’il n’y avait que la limite de la diffraction, il serait possible de fabriquer une énorme lunette capable de voir un humain marcher sur la Lune. Mais le vrai facteur limitant est la turbulence atmosphérique qui brouille l’image. Viennent ensuite les considérations de résistance des matériaux, mais rien que la turbulence suffit à justifier l’impossibilité.

Attention. La plupart des enseignants de physique ignorent complètement ce qu’est l’astronomie. Ils n’ont donc aucune notion du langage utilisé. Par exemple ils sont capables d’affirmer que personne n’utilise la seconde d’arc… ce n’est qu’un exemple. Alors reste aux notions enseignées et évite les termes que tu n’as pas appris.

Oui, mais au cas où un prof pose la question, il est important d’avoir quelques éléments de réponse. Pas besoin donc d’exposer ça dans les 5 minutes mais il faut au moins avoir connaissance de ce fait.

@Emeline lycée, vous n’aurez que 5 minutes pour présenter le sujet. Parler en plus du flux lumineux sera très compliqué dans le temps imparti. Par contre une fois la focale et le diamètre déterminés, vous aurez accès à l’ouverture de l’appareil. L’ouverture notée généralement A ou N en optique est le rapport de la focale sur le diamètre. On l’écrit sous la forme F/N ou 1:N. Plus le chiffre est grand, plus l’appareil est fermé. Un objectif photo a une ouverture qui varie généralement de 1:2.8 à 1:22 voire 1:32. Quand on ferme l’objectif à fond (1:22 ou 1:32), on ne voit quasiment plus rien sur l’écran d’un reflex.

Au fait, je profite de cette page pour vous refiler deux textes qui devraient permettre de bien présenter les mémoires que vous serez amenés à faire a l’avenir. D’abord sur l’orthographe, plein d’astuces pour éviter elles fautes communes. Ensuite sur la présentation (on appelle ça l’orthotypographie) : https://jacques-andre.fr/faqtypo/lessons.pdf N’hésitez pas à télécharger ces deux PDF et à les imprimer (enfin pas le premier car il fait près de 2000 pages !!!). Bonnes études !

La vergence n’est pas une « taille », c’est l’inverse d’une longueur. En astronomie on parle plutôt de longueur focale. Pour connaître la longueur focale de la lunette et celle de l’oculaire, il faut regarder le grandissement à apporter à l’image de l’astronaute (ou du drapeau) projetée pour qu’elle soit discernable par l’œil humain. Il y a 2 inconnues, les deux focales. Tu as donc ainsi une relation. Il en manque une pour résoudre le système. L’autre relation est le cercle image qui doit être identique au diamètre de la pupille, histoire de ne pas perdre de lumière inutilement. Les formules ont été données dans les pages précédentes me semble-t-il.

La diffraction n’a pas lieu que dans des fentes !!!

Bah si, c’est la meilleure résolution théorique d’un appareil optique de diamètre D. Ca ne tient pas compte des autres dégradations du signal, par exemple les aberrations optiques de la lentille, la turbulence atmosphérique, les vibrations, les Starlinks, la pollution lumineuse…

Il y a confusion. Le calcul doit être fait en radians, pas en secondes d'arc. La résolution "limitée par la diffraction" d'un appareil optique est, en radians, e = 1,22*lambda/D où lambda est la longueur d'onde (on prend 550 nm, pic de sensibilité de l'oeil humain, dans le vert) et D le diamètre de la lentille en m. Une personne se trouvant sur la surface de la Lune, dans son scaphandre, va mesurer 2 m de haut environ. Mais on ne la verra pas de profil (il faudrait qu'elle se trouve juste sur le limbe de la Lune), on la verra plus probablement à un angle de l'ordre de 45°. Donc les 2 m vont se transformer en 1,4 m. Elle se trouve environ à 350000 km de distance de l'observateur. Ca donne un diamètre de télescope de l'ordre de 170 m. Le drapeau américain fait 54" de large, donc 1.37 m, et 28" de haut, donc 0.7 m, disons 1 m en moyenne. Pour lui il faut un télescope de 235 m. Revenons au bonhomme, il faut distinguer si c'est un humain et non pas un rocher, donc être capable de voir s'il a des jambes, des bras... Dans son scaphandre ça revient à dire qu'il faut voir des détails de l'ordre de 50 cm. Mais pour bien distinguer des détails proches, il faut une résolution deux fois meilleure (Shannon Nyquist), donc voir des détails de 25 cm. Pour cela il va falloir utiliser un télescope de près de 940 m de diamètre !!! Mais ça, c'est sans compter sur la turbulence atmosphérique... A cause d'elle, impossible de voir des détails de moins de 0.4" d'angle, à comparer à la dimension angulaire du cosmonaute sur la Lune, je vous laisse convertir 😉 On gagne pas mal avec des techniques comme le lucky imaging et l'optique adaptative, mais pas assez pour une telle finesse. Donc non, quelque soit le matériel utilisé, il ne sera pas possible de voir une personne marcher sur la Lune, ni même le drapeau américain sur la Lune, depuis la surface de la Terre. Et heureusement car on constaterait alors que le pied des américains n'a jamais posé la main sur la Lune (vu que c'est Stanley Kubrick qui a tout filmé dans un hangar tenu secret en Angleterre), ça serait la fin du rêve de la conquête spatiale. Ca devrait tenir en moins de 5 minutes !

De toutes façons en 5 minutes, tu ne pourras pas faire des calculs très compliqués... Oui effectivement, mon fils m'a dit la même chose, il a 22 ans donc était en terminale il y a encore 4 ans. Leur prof leur a même dit que ça faisait des années qu'on n'utilisait plus les degrés quelque soit la matière scientifique... uniquement les radians. Je ne sais pas si ce prof a déjà regardé une publication en astronomie, car les degrés et leurs sous unités sont utilisés un peu partout. Par exemple voici un extrait d'un article de 2021: Ils parlent ici en mas (milli secondes d'arc). Ou ici un autre article de 2022 : Bref, en astronomie, les secondes d'arc ont encore droit de cité, n'en déplaise aux profs de l'éducation nationale.

En fait on en est à 3 pages d'explications. Des nouveaux venus arrivent sans même lire ce qui a été dit précédemment, et posent simplement la question "comment faire" sans même avoir lu les interventions... à la longue ça énerve un peu. Pour le drapeau américain, le raisonnement est similaire, mais ses dimensions sont encore plus petites qu'un humain. Le drapeau étendu sur la Lune (il y en a en fait 6), fait 54" x 28". Le haut de la hampe se trouve à environ 64" de haut (on est aux USA donc il faut traduire les " en m, chez les impériaux, quand ils expriment une longueur, ' signifie pied et vaut exactement 12 pouces, et " signifie pouce et 1" vaut exactement 2.54 cm, ne pas confondre avec les secondes d'arc !). Ce que je lis de la présentation officielle du "grand oral", c'est : Le sujet est scientifique, il faut donc privilégier une "démarche scientifique". Les scientifiques ne rentrent dans les calculs que lorsque c'est vraiment nécessaire. Quand ça ne l'est pas, c'est une perte de temps (et d'argent). J'ai cependant abordé le sujet de deux façons : - la première sans calculs, ou presque, en essayant simplement de comprendre les limites du système et ses contraintes avant d'essayer de se lancer dans les calculs. C'est à mon avis cette méthode que le prof scientifique appréciera, car on montre qu'on essaye de comprendre avant calculer, et le prof non scientifique ne s'endormira pas sur des calculs dont ils se fout. En plus le raisonnement est rapide à expliquer en 5 minutes et on pourra aborder les calculs dans les 10 minutes suivantes si les questions sont posées (il est possible, même de provoquer les questions en rusant sur la réponse à la première question). - la deuxième en fonçant tête baissée dans plein de calculs, mais tout faire tenir en 5 minutes, ça frise l'impossible. Là le prof scientifique pourra chercher la petite bête dans les 10 minutes suivantes, mais l'autre sera complétement largué. Même si vous l'avez oublié, les degrés, minutes, secondes sont au programme de ... 3ème, ils sont donc considérés comme acquis. Vous n'avez pas à expliquer au prof ce que c'est, juste de dire que les petits angles sont usuellement exprimés en seconde d'arc en astronomie, pour des raisons pratiques, même si les calculs sont effectués en radians. Pour info, 1" = 1*2π/(360*3600) ≈ 4,848 µrad (ou 4,848·10-6 rad) et 1 µrad ≈ 0,206".

Autant partir sur les bonnes hypothèses dès le depart. De toutes façons le calcul est voué à l’échec dans tous les cas… Et 1,70 m c’est petit pour un astronaute (quoique peut être pas pour un taikonaute 😂).

Ce serait bien de donner l’intitulé du sujet dans ce cas. Sinon, depuis la Terre, aucun instrument, aussi gros soit-il ne peut voir un humain marcher sur la Lune en vision directe. Il faudra une analyse d’image très poussée pour contrer les effets de la turbulence atmosphérique. Tu auras donc comme données de base : 1) la taille du détail à observer pour être capable de dire que c’est un humain et non un simple rocher. On à dit que c’était de l’ordre de 50 cm. 2) la distance entre la Terre et la Lune (aux surfaces pas au centre, et tant qu’à faire autant retenir la plus courte des distances, donc au périgée). 3) la limite causée par la nature ondulatoire de la lumière : diffraction d’Airy 4) la condition de l’échantillonnage qui permet de distinguer deux objets l’un de l’autre (Shannon Nyquist) => avec tout ça on a l’angle à observer et le diamètre de l’optique à utiliser 5) hypothèse débile mais visiblement les profs y tiennent : on néglige la turbulence atmosphérique ! 6) la résolution optique de l’œil humain => ça donne alors le grandissement a avoir => on en déduit alors la focale de la lunette et celle de l’oculaire à utiliser Vous pouvez aussi calculer la fermeture de l’appareil et en déduire, en considérant l’intensité lumineuse sur la Lune, qu’il y aura très certainement tellement peu de lumière qui arrivera sur l’œil de l’observateur, qu’il ne discernera rien. Toutes les formules et principes ont été donnés dans les pages précédentes. Il faut évidement ne pas se mélanger les pinceaux dans les unités. Vous avez donc tous les éléments pour réfléchir et faire vos calculs. On ne va bien sûr pas faire les calculs pour vous ! Et dans tous les cas en conclusion on dira que c’est n’importe quoi parce que la turbulence optique limite les détails visibles (dans les longueurs d’ondes visibles) depuis la surface de la Terre à 0,4" dans les meilleurs sites. Donc les calculs aussi intéressant soient-ils étaient inutiles. On peut utiliser des artifices (lucky imaging et optique adaptative) mais cela ne permet pas de gagner assez, j’ai donné les ordres de grandeur des gains.

Mouais, 1) la question posée par le sujet ne demande pas de calculer la focale ou quoique ce soit d’autre. Je serais au jury, je vous dirais que vous êtes hors sujet ! Relisez la question… 2) en astronomie, on exprime usuellement les angles en degrés, minutes et secondes d’arc, pas en radians. Mais on calcule évidemment en radians dans les formules. 3) à quoi bon calculer une « lunette théorique » si celle ci serait de toutes façons complètement inutile à cause de la turbulence atmosphérique… j’ai expliqué pourquoi. Vous frisez le hors sujet, ou alors la mauvaise compréhension du problème. Commencez d’abord par poser les limites du problème avant de vous lancer à corps perdu dans des calculs. 4) la distance Terre - Lune de 384 400 km est une distance moyenne de centre à centre (en fait la distance réelle varie en fonction de la position de la Lune sur son orbite, entre 356 410 km au périgée et 405 500 km à l'apogée). Or si je ne m’abuse, nous ne vivons pas au centre de la Terre et le bonhomme qui marche ne se déplace pas non plus au centre de la Lune. Réfléchissez un peu avant de balancer des chiffres ! 5) Pour distinguer un « humain qui marche », il ne faut pas seulement voir qu’un point. Ça pourrait être une sonde lunaire ou juste un cailloux. Vous devez être en mesure de distinguer qu’il s’agit bien d’un être humain. Donc de voir ce qui caractérise un humain : des jambes, des bras, un tronc, une tete. Le tout dans un scaphandre. En gros des détails de l’ordre de 50 cm, pas un objet de 1,70 m (en plus 1,70 m c’est tout petit pour un cosmo/astro/spatio/taiko-naute).

Il faut convertir les angles en radians… les degrés ne sont jamais à utiliser dans les applications numériques ( sauf si c’est precisé). Je vous ai quand même laissé un peu de travail !!!

En fait si j’ai bien compris, les doublets sont suffisants pour des objets à l’infini. C’est le cas des lunettes astro et des jumelles dans une moindre mesure. Les objectifs sont conçus pour des objets situés à une grande plage de distance, de quelques 10aines de cm a l’infini, avec un système de mise au point, d’où leur complexité. Le mieux est de voir les résultats de Christian Buil sur son site où il montre les spectres et courbes obtenues avec de tels montages à base d’objectifs. Il donne tous les arguments pour et contre ces solutions.