Le meilleur des meilleurs renvois diagonaux

Le pouvoir de réflexion

Comme de nombreux observateurs, vous avez probablement noté la mauvaise qualité des renvois diagonaux (redresseurs) proposés d'usine avec les instruments d'astronomie. Cette boîte magique cache un prisme ou un miroir plan à quelques centimes recouvert d'aluminium, bien incapable de transmettre toute la lumière tombant des étoiles.

Si cela peut être suffisant pour initier un amateur occasionnel à l'astronomie, pour la haute résolution une qualité optique médiocre n'est plus permise.

Si le degré de réflectivité est important, en pratique, tout système optique à travers lequel doit passer la lumière "conserve" quelques pourcents de lumière. Mais quoiqu'en disent les experts, même une perte de lumière de 10% est invisible. comme faire la distinction entre une surface polie au quart de longueur d'onde (P-V) vis-à-vis d'une autre polie au 1/10eme de longueur d'onde.

Le renvoi en diagonal de 2" de Tele Vue.

Toutefois la meilleure solution pour ne pas se poser la question est de s'assurer que 100% de la lumière incidente est réfléchie par une surface hautement réflectrice présentant par ailleurs une forte résistance aux altérations mécaniques et chimiques (sable, humidité, etc). Ces miroirs ne sont plus revêtus d'aluminium mais de multicouches diélectriques.

Des différences visibles entre diagonaux

La plupart des miroirs diagonaux vendus par les principaux constructeurs entre 50 et 100 euros donnent de bons résultats et bien malin serait celui qui pourrait percevoir la différence entre deux marques. Toutefois, comparé à un diagonal recouvert d'un multicouche diélectrique, celui recouvert d'un simple revêtement d'aluminium ne pourra pas se mesurer en contraste planétaire. Le ciel par exemple est plus sombre dans un diagonal diélectrique que dans n'importe quel modèle équipé d'un prisme, y compris le 50 mm de Meade. L'image est également plus nette que dans le diagonal standard de Celestron, surtout à fort grossissement. Mieux encore, la collimation apparaît de la même manière à travers un diagonal diélectrique que si on l'observait directement à travers le tube optique. On ne peut pas dire la même chose à propos des diagonaux à prisme vendus avec les télescopes catadioptriques de Meade ou de Celestron.

La différence peut également être perçue en utilisant un télescope de court rapport focal. A f/12 par exemple la plupart des renvois diagonaux fonctionnent bien mais ils donnent des images horribles à f/6, même montés sur des lunettes hauts de gamme.

Intes

Deluxe de 50 mm

Astro-Physics

Maxbright de 50 mm

Tele-Vue

Everbright de 50 mm

Celestron

Diagonal de 50 mm

Enfin, dans certaines circonstances, en utilisant un Celestron C8 ou un NexStar 5 avec le réducteur/correcteur focal de 0.63x, des observateurs ont rapporté que la collimation était rejetée loin en arrière avec le diagonal de 50 mm de Tele Vue, légèrement avec le Meade mais aucunement avec celui d'Astro-Physics. En termes optiques, personne ne peut réellement expliquer pourquoi certains renvois en diagonal de 50 mm sont affectés par ce problème lorsqu'on atteint les limites du tirage. On peut blâmer la position du miroir en diagonal sur son support - et Tele Vue accepte de remplacer le miroir fautif - mais cela signifie que les performances du réducteur dépendent parfois d'un compromis avec le renvoi en diagonal de 50 mm.

Performances

Certains modèles de diagonaux partagent des caractéristiquent très appréciées comme ceux proposés par Astro-Physics, Intes, Lichtenknecker Optics ou Tele Vue. Tous utilisent des mirois diagonaux protégés par un revêtement diélectrique et présentent une très haute réflectivité. Leur rectitude est d'ordinaire supérieure à 1/10eme de longueur d'onde. Ils sont constitués de verre Sital et de Zerodur présentant une épaisseur de 10 mm pour le modèle de 50 mm de diamètre.

Le modèle "Everbright" proposé par Tele Vue présente une réflectivité moyenne de 99% en lumière blanche entre 400 et 700 nm.

Le modèle "Maxbright" d'Astro-Physics est en tous points similaire à celui de Tele Vue, présentant 99% de réflectivité, tandis que celui vendu par Lichtenknecker Optics est uniquement compatible avec son Système 64 mais présente les mêmes performances.

Le modèle Deluxde d'Intes utilise un revêtement réfléchissant 96% de la lumière sur toute sa surface et offre une surface taillée à environ 1/20eme de longueur d'onde. Les modèles offrant 99% de réflectivité sont taillés à 1/10eme de longueur d'onde mais uniquement au centre du miroir, la partie la plus utilisée à fort grossissement. 

Certains autres modèles présentent 96% de réflectivité, comme le modèle standard d'Intes taillé à 1/15eme de longueur d'onde ou l'ancien modèle de diagonal vendu par Brandon.

Dernière chose à savoir, et non des moindres à propos de leur prix, les renvois diagonaux offrant 99% de réflectivité sont environ six fois plus chers que ceux de 96% traités anti-reflet "overcoated enhanced"... Mais vous n'avez pas réellement besoin d'une réflectivité supérieure à 96%, car aux limites du champ couvert par de nombreux renvois diagonaux de 50 mm, la qualité de l'image chute drastiquement et elle est même pire que les valeurs décrites dans les annonces.

Ici également, à part la différence de prix, une réflectivité de 96 ou de 99% ne peut pas être distinguée en raison de la réponse logarithmique de nos yeux; vous ne verrez pas la différence de brillance. 

Mais sachant tout ceci, si j'avais l'opportunité d'acheter un modèle de 99% ou de 96%, ou un miroir taillé au 1/4 d'onde et le même à 1/10eme d'onde, pourquoi choisirais-je le modèle perfectible, n'est-ce pas ? Ce débat étant valable pour toute chose, la question en devient relative mais le choix peut également dépendre de votre budget.

Les revêtements diélectriques

Le concept de multicouche diélectrique fut développé par l'armée américaine pour les miroirs optiques utilisés dans les guerres du désert où soufflait du sable et des poussières ou pour des optiques immergées dans l'eau boueuse et que l'on nettoyait ensuite avec un tissu sâle qui aurait abîmé n'importe quelle autre surface réflectrice. En fait ces revêtement sont durs, et même plus résistants que le verre qu'ils protègent (on peut parfois les rayer). Cette technologie a été affinée par certaines compagnies commerciales et est aujourd'hui accessible aux amateurs.

Mieux, pour vous convaincre de ses performances, Thomas Baader des fameux accessoires allemands a montré au tout aussi célèbre Roland Christen d'Astro-Physics un diagonal diélectrique fabriqué à Leiboldt, en Allemagne, et le mis au défi de le rayer en le nettoyant vigoureusement. Il n'y parvint pas. Aussi, après avoir longtemps travaillé avec ces diagonaux, Roland Christen peut dire sans se tromper que ce genre de diagonal donne vraiment l'impression qu'il n'y a aucun accessoire interposé entre l'objectif et l'oculaire. Comme de nombreux amateurs expérimentés, je confirme son opinion.

En effet, première chose à savoir, les revêtements diélectriques sont résistants et ne se dégradent pas comme l'aluminium. Pas besoin non plus de maintenance étant donné que le revêtement ne peut pas être enlevé. Pour retirer ce revêtement la surface doit être repolie, et retaillée si la surface n'est plus exactement plane ou sphérique.

Image microscopique d'une surface couverte d'un film diélectrique montrant les effets de l'épaisseur du film sur la croissance et la taille du conglomérat. A gauche un film de 37 nm d'épaisseur, à droite un film de 380 nm d'épaisseur. Les deux images mesurent 500 nm de côté. Document OSA/Protostar.

Roland Christen insiste sur le principal avantage de ces renvois diagonaux : le miroir présentera toujours la même haute réflectivité de 99% dans 10 ans, alors que la plupart des revêtement aluminisés auront chuté bien en-deçà de 90% et devraient être réaluminés. Markus Ludes d'APM Telescopes confirme qu'en ayant testé la réflectivité de bons miroirs en quartz protégés d'aluminium, il a constaté qu'apès 10 ans leur pouvoir de réflexion était tombé à 83-85%. Vous pouvez même obtenir des valeurs plus mauvaises si vous utilisez un diagonal classique de nombreuses années lorsque le revêtement est de mauvaise qualité.

En utilisant d'excellents renvois diagonaux comme le Maxbright par exemple, vous pouvez le nettoyer de manière répétée sans développer la moindre piqûre ou trace. La même chose ne pourraît pas être dite à propos de la majorité des diagonaux aluminisés, protégés, "enhanced", ou que sais-je encore. Améliorés ou non, les revêtements aluminisés offrent une surface très fragile qui ne supporte pas les nettoyages répétitifs.

Comme bonus supplémentaire, les revêtements diélectriques diffusent beaucoup moins la lumière que n'importe quel revêtement aluminisé. Selon Astro-Physics, examiné au laser, le diélectrique réduit de 5 fois la dispersion de la lumière en surface. Ceci, parce que la couche d'aluminium est constituée d'une série de gouttelettes de l'ordre de grandeur de la lumière qui les frappent. Alors qu'au contraire, les revêtements diélectriques sont constitués de multicouches d'un film d'oxydes déposé sur la surface par un faisceau d'électrons vaporisé à très haute température.

Les revêtement dorés

Juste un mot à propos des renvois diagonaux réfléchissant une couleur dorée. On trouve principalement ce genre de renvoi en diagonal chez le constructeur américain Astropix, sur son fameux renvoi à 90° Vernonscope de 50 mm (Brandon). Il est principalement conçu pour être monté sur les lunettes achromatiques afin d'éliminer les différences de mise au point de la lumière bleue/violette par rapport au centre du spectre visible. Ce renvoi en diagonal constitue également un excellent filtre pour observer Mars en raison de sa transmission plus élevée que celle des filtres colorés. Il coûte $385.

Je remercie Roland Christen d'Astro-Physics et Markus Ludes d'APM Telescopes pour leurs commentaires et leurs corrections.

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