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Quel télescope acheter et pour quel usage ? Les
caractéristiques optiques
En achetant un instrument d'optique et afin de ne pas être déçu, après le prix et le choix du diamètre, le facteur décisif reste la qualité de l'instrument. A priori déterminer les qualités optiques et mécaniques d'un instrument est une affaire de spécialistes. Et de fait il faut souvent des connaissances assez pointues en la matière pour pouvoir tenir une conversation avec un expert. Mais j'espère qu'après avoir lu ce dossier et quelques autres vous conviendrez avec moi qu'il est possible en peu de temps de s'informer et d'apprendre quantité de choses intéressantes sur le sujet pour éviter de tomber dans les pièges de la publicité. La
puissance lumineuse Donnée
à titre indicatif, il s’agit de la capacité théorique du télescope
à collecter de la lumière. Cette valeur est comparée à celle de notre
oeil prise pour unité. Cette valeur est directement proportionnelle au
carré de l'ouverture du télescope. Ainsi si vous disposez d’une
pupille de 7 mm (étant enfant) un télescope de 200 mm d’ouverture présente
une puissance lumineuse 816 fois supérieure à celle de votre oeil.
(200/7)2. On en vient donc à ce premier constat sans appel : en astronomie le diamètre du télescope prime sur tout autre facteur. Mais nous devons nuancer ce raisonnement car d'autres facteurs influencent le choix d'un télescope et viendront tempérer votre ardeur à vouloir un grand diamètre... Le
diamètre d’un télescope L’ouverture d’un télescope, à différencier de l'ouverture relative ou rapport focal, est donc le facteur le plus important à considérer lors de l'achat d'un instrument d'astronomie, qu'il s'agisse d'une lunette ou d'un télescope. Le
but d’un instrument astronomique est de capter le plus possible de lumière.
C’est l’objectif qui assure cette fonction. Plus son diamètre est
important plus la surface collectrice captera de lumière et sera en mesure de résoudre les
fins détails.
En
corollaire et indépendamment du rapport focal, plus
l’ouverture est grande plus l’image sera lumineuse, claire, et de
meilleure qualité. A budget constant vous avez donc tout intérêt à choisir l’instrument offrant le plus grand diamètre possible. La seule difficulté que vous rencontrerez est un problème financier car cette relation toute simple n'a pas échappée à l'attention des commerciaux. Dans la plupart des cas en doublant le diamètre, vous doublez ou triplez également le montant de votre facture. Car un télescope de la même série mais deux fois plus grand est aussi beaucoup plus lourd; il nécessite un travail d'optique plus conséquent et une mécanique adaptée. Il y a donc un compromis à trouver entre tous ces facteurs, c'est le rapport qualité/prix sur lequel nous reviendrons dans d'autres pages de ce dossier.
La
longueur focale La
longueur focale (exprimée en mm) représente la distance entre
l’objectif et le foyer de l’instrument. Si elle est inconnue il suffit
de multiplier le diamètre de l’objectif par le rapport focal. Ainsi un
télescope de 200 mm f/10 présente une longueur focale de 2000 mm. Plus
la longueur focale d’un télescope est longue, plus il vous permettra
des grossissements élevés, plus l'image sera grande mais au détriment
d'une diminution du champ visuel et d'un certain assombrissement. Ainsi
un télescope de 2000 mm de distance focale présente un champ visuel deux
fois plus petit que celui d’un télescope de 1000 mm de focale. Les longues focales sont principalement utilisées pour étudier les surfaces planétaires (entendons par là le Soleil, la Lune et les planètes) car ces objets brillent tellement qu'ils n'entraînent qu'une légère perte de contraste aux rapports focaux élevés. Par contre si les objets du ciel profond vous passionne, vous devez vous orienter vers des optiques très lumineuses, offrant un petit rapport focal, inférieur à f/10 ou des modèles acceptant un réducteur focal afin "d'ouvrir" le télescope.
Le
rapport focal Le
rapport focal ou ouverture relative d’un télescope est le rapport entre
la longueur focale de l’instrument et son diamètre (f/D). Ainsi un télescope
de 2000 mm de focale et de 200 mm de diamètre présente un rapport focal
f/D = 10 ou f/10. De la même manière un objectif photographique de 55mm
ouvert à 1.4 doit nécessairement disposer d’un objet de 55/1.4 = 39.3
mm de diamètre. Lorsque
vous photographiez des objets étendus comme la Lune ou les nébuleuses ce
rapport focal peut être assimilé à la brillance (l’éclat) de
l’image. Ainsi que nous l’avons expliqué, pour les sources ponctuelles (étoiles) l'éclat varie en fonction du diamètre du télescope ; plus l’ouverture est grande, plus l’image est lumineuse. Mais pour les objets étendus l'éclat apparent varie en fonction du diamètre mais également en fonction du grossissement utilisé indépendamment du rapport focal utilisé. Plus le rapport focal est petit, plus l’objet étendu est lumineux. Mais souvent aux rapports focaux les plus petits (sous f/7 grosso-modo) les aberrations optiques sont plus prononcées car elles sont plus difficiles à corriger.
Une manière d'obtenir un court rapport focal dans un instrument catadioptrique dont le rapport focal oscille entre f/10- f/13, est d'utiliser un réducteur-correcteur focal que l'on insère juste avant l'oculaire. Cet accessoire optique permet de réduire le rapport d'ouverture de 50% (d'ordinaire entre f/6.3 - f/5). Une autre solution, consiste à déplacer le foyer de l'instrument au niveau du miroir secondaire. Celestron par exemple propose un modèle Fastar de 200 mm d'ouverture dont le rapport focal f/10 passe ainsi à f/1.95. Ce télescope est réservé à l'astrophotographie et ne permet pas l'observation visuelle. Enfin, une solution très onéreuse consiste à utiliser des astrographes ou des chambres de Schmidt dont les optiques sont spécialement conçues pour photographier de grands champs stellaires. Leur rapport focal oscille en général entre f/1 et f/3. Citons pour mémoire la chambre de Schmidt de Celestron-Epoq, celle de Lichtenknecker Optics ou le modèle Epsilon de Takahashi. Les télescopes dits « rapides », utilisant de petits rapports focaux, présentent un champ très étendu. Ils sont également très lumineux ce qui permet de réduire drastiquement le temps d’exposition. Ainsi un télescope ouvert à f/4 demande quatre fois moins d’exposition qu’au rapport f/8. C'est cet avantage que les astrophotographes amateurs mettent à profit pour photographier les objets du ciel profond. Il
est donc à présent facile de comprendre que si un télescope
catadioptrique de 90 mm f/13 par exemple est tout à
fait adapté pour observer les planètes il devient difficile de
l'utiliser pour observer les nébuleuses ou les petites galaxies qui sont
nettement plus pâles. Ici à diamètre et prix équivalents il est de loin
préférable d'utiliser une petite lunette achromatique de 80 mm f/5,
telle qu'en propose de nombreux constructeurs. Nous y reviendrons.
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