Où faire contrôler son miroir primaire

[jldauvergne 15 084]

@astrocg : PTV, RMS ? Contrôlé comment ? 

[Sébastien Lebouc 1 191]

Si c'est du PTV, c'est pas si mal...

 

J'ai eu un C14, qui a donné des images à tomber par terre, et qui est très bien exploité par un collègue qui l'a profondément modifié.

Il a eu l'occasion de le tester avec un test interfero, il était à guère plus que ça...

[Cavadore 125]

Nous, a Alcor system, on arrive a controller des miroirs avec nos shack Hartmann jusqu'à 1m s'il faut ;-) en mesure directe, au centre de courbure.

On construit des shack hartmann aussi, on a fourni bcp de fabriquants européens, de optique-unterlinden , a ASA, officina stellare, Alluna etc.

Cependant, cela a un cout, et je ne sais pas si c'est compatible avec une prestation pour des amateurs. 

[Moindrot Sébastien 25]

Salut ! Tu es du Var c est pas très loin. Je te propose un bon test en autocollimation devant un plan reosc. Diamètre au choix, 500 ou 1100mm😁 

Si tu veux des chiffres on a un zygo avec les calibres qu'il faut.

J'ai fait partie de l équipe du LAM, c était qui qui devait te tester ça?

Et puis ça sera l occasion de se rencontrer et si tu as envie d observer dans un des instruments sur place avec un pont et un bon bout de comté 😁

 

Sympa Sed de penser à nous !😉

 

Seb

Modifié 18 octobre 2018 par Moindrot Sébastien

[patry 1 970]

seb lebouc> Cela rejoint ce que je répète souvent ; c'est pas le PtV qui fait une bonne image mais le RMS ! Le PtV n'a aucune espèce de relation avec le RMS (compendre qu'il n'existe pas de formule permettant de passer de l'un à l'autre, les deux mesurent des choses différentes). Un SC entre L/3 et L/5  PtV c'est quasiment normal, s'il reste un RMS à L/25 ou L/30 ... là ça cause !

Du coup, en tant que dobson "d'origine", il est possible que le PtV du miroir de notre hôte soit soit médiocre et pourtant dispenser d'un bon RMS propice à grossir beaucoup. Ou l'inverse d'avoir un PtV à L/5 mais un RMS à L/6 (je caricature) à peine capable de d'atteindre D/2 de grossissement !

 

C'est facile à voir sur le ciel en grossissant entre D et 2 ou 3x D ! Par contre c'est effectivement facile à dire, mais pas facile à faire car disposer d'une bonne nuit permettant de grossir à x900 sur le ciel, faudra être patient. Si les étoiles montrent le moindre scintillement, ce sera même pas la peine d'essayer !

 

Marc

[mikito 4]

Il y a 13 heures, Moindrot Sébastien a dit :

Salut ! Tu es du Var c est pas très loin. Je te propose un bon test en autocollimation devant un plan reosc. Diamètre au choix, 500 ou 1100mm😁 

Si tu veux des chiffres on a un zygo avec les calibres qu'il faut.

J'ai fait partie de l équipe du LAM, c était qui qui devait te tester ça?

Et puis ça sera l occasion de se rencontrer et si tu as envie d observer dans un des instruments sur place avec un pont et un bon bout de comté 😁

bonjour Sébastien

C'est un programme intéressant tout ça

Je te contacte en mp

Modifié 19 octobre 2018 par mikito

[jldauvergne 15 084]

Il y a 3 heures, patry a dit :

seb lebouc> Cela rejoint ce que je répète souvent ; c'est pas le PtV qui fait une bonne image mais le RMS ! Le PtV n'a aucune espèce de relation avec le RMS (compendre qu'il n'existe pas de formule permettant de passer de l'un à l'autre, les deux mesurent des choses différentes). Un SC entre L/3 et L/5  PtV c'est quasiment normal, s'il reste un RMS à L/25 ou L/30 ... là ça cause !

C'est un peu plus compliqué que ça Marc. 
Les deux chiffres sont utils et dans le détail il faut aussi examiner la carte de front d'onde pour voir si il n'y a pas de pentes trop fortes, ce qui est encore un autre facteur que le PTV et le RMS. 
Là où je te rejoint, c'est que si on ne doit prendre qu'une seule valeur, je trouve que le RMS est plus représentatifs. Mais dans certains cas le PTV est "mauvais" avec un RMS assez bon. Ca peut signaler justement la présence d'un défaut petit, mais à forte pente. Donc problématique. 

Il faut aussi faire attention aux moyens de mesure utilisés et la façon dont les données sont dépouillées dans les tests de Wolfgang Rohr par exemple, il lui arrive de décocher pas mal de polynômes.  

[patry 1 970]

Oui en effet. L'analogie de la rayure me plait bien ; on peut considérer une fine rayure de quelques µm d'épaisseur comme un défaut PTV (qui peut déjà être vu par certains moyens de mesure). Sauf que des µm cela fait beaucoup rapporté aux nm de la longueur d'onde. Conclusion le PtV s'effondre.

Alors OUI évidemment cela va diffuser un petit peu autour de ce défaut, mais finalement, rapporté au rapport des surfaces mises en jeu, le défaut ne sera peut être même pas visible (sauf pour l'égo du propriétaire mais c'est un autre débat).

 

Si on devait ne conserver qu'une mesure, le RMS est pour moi aussi le plus important. Sauf que le RMS c'est une mesure statistique qui nécessite beaucoup de points de contrôle. A l'époque des Foucault, on présentait le PtV ... parce qu'on avait que cela. Calculer un RMS ce serait de faire des dizaines de mesure par rayon, sur des dizaines de rayons différents. On voit la tâche titanesque que personne n'a voulu relever (à ma connaissance en tout cas, c'est déjà bien quand on fait deux mesures à 90° pour détecter de l'astigmatisme). C'est pourtant une image bien plus précise qui serait faite ainsi et qui ferait alors abstraction de l'aléatoire de la mesure au Foucault (tous les défauts ne sont pas des défauts de révolution, préambule de la mesure de Foucault). De là, un PtV global ... pourquoi pas ... mais pourquoi s'en contenter surtout !

 

Marc

[jldauvergne 15 084]

Le 19/10/2018 à 13:24, patry a dit :

Oui en effet. L'analogie de la rayure me plait bien ; on peut considérer une fine rayure de quelques µm d'épaisseur comme un défaut PTV (qui peut déjà être vu par certains moyens de mesure). Sauf que des µm cela fait beaucoup rapporté aux nm de la longueur d'onde. Conclusion le PtV s'effondre.

Oui mais non. C'est peut être pour ça que tu appréhendes mal la complémentarité entre PTV et RMS. 
Déjà pour un certain nombres de moyens de mesure, la rayure tu ne la vois pas. Problème réglé. Au Zygo oui tu la vois mais, d'une si c'est une vraie rayure, il n'y a plus d'aluminium donc plus de lumière réfléchie. Si c'est une rayure très superficielle elle peut contribuer à quelques points extrêmes, mais dans une mesure Zygo tu enlèves les points les plus extrêmes. Typiquement 20 de mémoire. Je suppose que c'est aussi une façon de filtrer des erreurs dues à du bruit dans la mesure. 
Au traitement tu peux dans tous les cas exclure des points de la mesure si tu as vraiment un défaut à isoler. 
Bref un PTV ne mesure pas les rayures. Si il est mauvais alors que le RMS est bon, c'est une indication d'un bord très rabattu par exemple (ou autre défaut très localisé).

Après le Foucault c'est une autre histoire. J'en sais bien plus sur une optique avec un star test qu'avec un Foucault amateur sur 10  points et un seul axe. La méthode reste intéressante pour contrôler la courbure, mais elle n'a pas beaucoup plus de prétention que ça. Avec n'importe quel autre moyen de mesure, on ajoute, astif+coma+trefoil+etc.... Il faut au moins prendre 15 polynômes pour commencer à décrire fidèlement une optique, mais dans certains cas monter à 30 n'est pas inutile. 

Dans la pratique j'ai vu pas mal de fois où avoir simplement le RMS ce n'est pas le bon critère pour définir l'optique. Elle est parfois très bonne à L/18 et parfois moyenne à plus de L/20. 

[Cédric Z 558]

Sky vision peut être 

[patry 1 970]

JeanLuc, pourtant tu sais bien que le RMS est une information statistique (rappel pour les autres, toi tu sais, c'est la valeur quadratique moyenne) et que le PtV c'est simplement le maximum d'une série. dit comme cela, on comprend mieux qu'il n'y a VRAIMENT aucune espèce de relation entre un PtV et un RMS ! Dire que l'une est une fonction de l'autre c'est complètement bidon, à moins d'être capable de quantifier la réalisation et de dire que le process qui fourni une valeur maximale à L/5 donnera toujours exactement 5 fois mieux en RMS (L/25) mais cela tient de la magie là !

Après un RMS à L/25 moins bon qu'un autre instrument dont le RMS est à L/18 ça doit pas non plus être très courant et puis si c'est une impression dans un champ, de nuit, pas simultanément ... là encore il y a certainement beaucoup d'interprétation possible. Mais je suis d'accord avec toi pour admettre que le RMS n'est pas suffisant, c'est évident et je ne l'ai pas dit plus haut. Seulement si je n'ai que PtV et RMS, franchement je préfère considérer le RMS seul que le PtV seul ! Là je pense qu'on reste copain !

 

Marc

 

[jldauvergne 15 084]

Il y a 19 heures, patry a dit :

Dire que l'une est une fonction de l'autre c'est complètement bidon

C'est exactement ce que je suis en train de dire. Si l'une était fonction de l'autre de toute façon une seule valeur suffirait. Et c'est justement parce que l'une n'est pas fonction de l'autre que les deux ont un sens physique utile. 

 

Il y a 19 heures, patry a dit :

à moins d'être capable de quantifier la réalisation et de dire que le process qui fourni une valeur maximale à L/5 donnera toujours exactement 5 fois mieux en RMS (L/25) mais cela tient de la magie là !

C'est ce que prétendent certains profs d'optique malgré tout. Mais passons, je ne vais pas polémiquer
 

 

Il y a 19 heures, patry a dit :

Après un RMS à L/25 moins bon qu'un autre instrument dont le RMS est à L/18 ça doit pas non plus être très courant et puis si c'est une impression dans un champ, de nuit, pas simultanément ... là encore il y a certainement beaucoup d'interprétation possible

Je ne parle pas d'impression. C'est pour ça que l'on regarde le Strehl aussi, car il dépend du type de défaut, et lui sera plus représentatifs des pentes. A la rigueur si il n'y avait vraiment qu'une seule valeur synthétique à retenir c'est le Strehl. 
Tu n'as pas de raison de n'avoir que le PTV ou que le RMS sur une optique, ou alors il faut se demander comment elle a été testée. Mais si je ne devais avoir qu'une seule valeur ce serait le Strehl car il a directement un sens physique sur la qualité d'image, ce qui est moins le cas pour le PTV et le RMS. 

[patry 1 970]

C'est effectivement souvent qu'on utilise le rapport de Strehl.

Mais là pour le coup on trouve une fonction qui passe du rapport de Strehl au RMS !

le rapport de Strehl est défini comme ~ e^-(2.pi.sigma/lambda)

et sigma c'est l'écart type ... aussi nommé RMS en anglais !

 

Donc quand tu utilise le rapport de Strehl, en fait tu parle de RMS simplement rapporté en un terme qui vaut 1 à l'asymptote (lorsque le RMS devient très faible).

Par contre je t'accorde qu'on manipule plus facilement le rS car certains en font des produits ainsi :

une optique non obstruée de rS1 mais affublée d'une obstruction équivalente à un rS2 donne un instrument complet de rS3 = rS1 * rS2

Là je ne juge pas de la pertinence de l'opération, il faudrait décomposer l'opération pour juger de ce calcul et je ne sais pas si c'est si "facile" qu'un produit ou bien si cela donne une indication approximative suffisante.

 

Donc pour résumer (j'ai l'impression qu'on discute tous les deux seulement)

 

Le PtV c'est le plus grand des défauts, mais on ne dit pas si le défaut immédiatement inférieur est proche du plus grand ou pas donc si c'est un "accident" localisé ou si c'est général à l'instrument.

Le RMS c'est une statistique de l'ensemble des défauts sur toute l'optique. On considère que la population est statistiquement représentative et on ne mentionne pas la population (on devrait peut être) car attention, le RMS de 16x16 mesure n'est certainement pas le même que le RMS sur 256x256 mesures ! Dans le second cas, on échantillonne plus finement donc on peut voir des catégories de défauts. C'est un peu comme la mesure d'une jetée. Sur une carte au km, on y arrive à peu près, avec un double décimètre c'est galère mais on arrive pas au même chiffre, à l'échelle microscopique on va tenir compte de la rugosité des rochers, et à l'échelle nanométrique de la forme des atomes. La précision de la mesure est une fractale qui dépend de la finesse de la mesure.

 

Le Strehl c'est une fonction du RMS, on parle grosso modo de la même chose que le RMS sous une autre forme.

 

Marc

 

[jldauvergne 15 084]

Il y a 8 heures, patry a dit :

Mais là pour le coup on trouve une fonction qui passe du rapport de Strehl au RMS !

le rapport de Strehl est défini comme ~ e^-(2.pi.sigma/lambda)

et sigma c'est l'écart type ... aussi nommé RMS en anglais !

Non, ce n'est pas sa définition. Sa définition c'est le rapport entre l'énergie concentrée dans le disque d'airy de l'instrument mesuré par rapport à un instrument parfait. Dans un logiciel de métrologie il n'est pas calculé avec la formule approchée que tu donnes. 

Et c'est toujours pareil, dans 9 cas sur 10 la formule approchée est une bonne description, de même que dans 9 cas sur 10 un RMS à L/18 et plus est un bon indicateur de qualité, mais pour le cas sur 10 restant, c'est plus compliqué que ça. 

 

Il y a 8 heures, patry a dit :

une optique non obstruée de rS1 mais affublée d'une obstruction équivalente à un rS2 donne un instrument complet de rS3 = rS1 * rS2

Non plus. L'obstruction n'est pas prise en compte par le rapport de Strehl. Si tu veux tenir compte de l'obstruction il faut prendre l'energy encercled ratio, l'EER

 

Il y a 8 heures, patry a dit :

Là je ne juge pas de la pertinence de l'opération, il faudrait décomposer l'opération pour juger de ce calcul et je ne sais pas si c'est si "facile" qu'un produit ou bien si cela donne une indication approximative suffisante.

EER=Rs x (1-p²)². 
p c'est le pourcentage d'obstruction. 

 

 

Il y a 8 heures, patry a dit :

Le PtV c'est le plus grand des défauts, mais on ne dit pas si le défaut immédiatement inférieur est proche du plus grand ou pas donc si c'est un "accident" localisé ou si c'est général à l'instrument.

Exact

 

Il y a 8 heures, patry a dit :

le RMS de 16x16 mesure n'est certainement pas le même que le RMS sur 256x256 mesures

En général si. Dans certains cas particulier non en effet. Tout dépend aussi tout simplement du diamètre de l'optique mesurée. 16x16 sur un télescope de 16 cm ça fait 1 cm par point de mesure alors que ça en fait 2 cm sur un télescope de 32 cm. 

Le nombre de point d’échantillonnage va surtout impacter le PTV, assez peu le RMS (sauf à franchement sous échantillonner, mais 16x16 ça fait déjà 200 points de mesure, statistiquement ça fait sens. 
Mais surtout, dans la pratique avec un Shack Hartmann par exemple tu as au moins 30x30 points donc 700 mesures. Ca devient assez robuste même sur le PTV (sauf cas très particulier ou très grande optique). 

 

Il y a 8 heures, patry a dit :

Dans le second cas, on échantillonne plus finement donc on peut voir des catégories de défauts.

Sauf cas très particulier encore une fois, dans 9 cas sur 10 les défauts dominants sur une optique sont contenus dans les premiers ordres (astig, spéhricité du 3eme ordre, trefoil, coma), et ça il n'y a pas besoin d'un échantillonnage fin pour les caractériser .

 

 

Il y a 8 heures, patry a dit :

C'est un peu comme la mesure d'une jetée. Sur une carte au km, on y arrive à peu près, avec un double décimètre c'est galère mais on arrive pas au même chiffre, à l'échelle microscopique on va tenir compte de la rugosité des rochers, et à l'échelle nanométrique de la forme des atomes. La précision de la mesure est une fractale qui dépend de la finesse de la mesure.

Non ce n'est pas équivalent car ce qui est nettement en dessous de la longueur d'onde de la lumière observée n'a pas d'impact. 

Modifié 24 octobre 2018 par jldauvergne

[lyl 4 481]

il y a une heure, jldauvergne a dit :

bon indicateur de qualité, mais pour le cas sur 10 restant, c'est plus compliqué que ça. 

Tu pensais aux anomalies casse-pied comme le bord rabattu ?

[jldauvergne 15 084]

il y a 4 minutes, lyl a dit :

Tu pensais aux anomalies casse-pied comme le bord rabattu ?

Exactement ! Pas que, mais c'est le cas compliqué le plus répandu je pense. 
 

[DOLGULDUR 121]

Le 22/10/2018 à 16:20, patry a dit :

on comprend mieux qu'il n'y a VRAIMENT aucune espèce de relation entre un PtV et un RMS

 

Le ptv ne permet même pas de donner une borne supérieure du rms (un ptv petit ne peut engendrer un gros rms) et inversement (un grand rms ne peut pas etre compatible avec un petit ptv) ?

Modifié 26 octobre 2018 par DOLGULDUR

[jldauvergne 15 084]

Il y a 21 heures, DOLGULDUR a dit :

Le ptv ne permet même pas de donner une borne supérieure du rms (un ptv petit ne peut engendrer un gros rms) et inversement (un grand rms ne peut pas etre compatible avec un petit ptv) ?

Non. Dans le cas extrême où il n'y a pas de défaut PTV=RMS. Pour une surface en dents de scie le RMS est environ égal à 3,5xPTV (c'est un critère parfois pris par les opticiens il me semble comme première approche). 
Dans la pratique, quand tu as un miroir à mieux que mettons 100 nm ptv il est très rare qu'il soit mauvais. C'est une valeur difficile à atteindre techniquement donc il y a peu de chance que le rms soit mauvais. 
De même si tu es à mieux que 25 nm RMS, il y a peu de chance que le PTV soit catastrophique. 

[lyl 4 481]

Pour préciser à propos du ratio : par recoupement sur les mesures d'objectifs disponibles sur le net et avec un document que l'on m'a fourni : j'ai vu un critère minimal similaire chez Zeiss pour les APQ et sans doute pour d'autres objectifs (pas les miroirs). L/8 et RMS 1/28

Carl Zeiss Jena Testreport Information.pdf

 

Citation

Une optique est considérée à diffraction limitée lorsque la qualité de la définition (strehl) atteint ou dépasse la valeur de 80%. Cela correspond à une valeur efficace du front d'onde gagné lambda / 14 (longueur d'onde du test lambda).

Les objectifs Astro sont basés sur les normes de qualité très strictes de Carl Zeiss Jena. Celles-ci garantissent une valeur efficace d'au moins lambda / 28 pour les objectifs APQ, ce qui correspond à une qualité de définition (strehl) supérieure à 95% et se rapproche donc de la valeur idéale.

Ratio_Rms/PtV = 3.5

Cela donne : 8 * 3.5 => 28

C'est cohérent avec pas mal de mesure.

Pour les instrument commerciaux, c'est assez proche également pour les miroirs chinois en diff. limited : PtV l/4 mini et RMS l/14 mini.

 

De plus comme disait Jean-Luc plus haut : pour les grands miroirs, il faut prendre plus de points de mesure pour le RMS.

Le 24/10/2018 à 15:55, jldauvergne a dit :

dans la pratique avec un Shack Hartmann par exemple tu as au moins 30x30 points donc 700 mesures

Autrement dit les erreurs marginales doivent rester limitées dans leur amplitude

Modifié 26 octobre 2018 par lyl

[jldauvergne 15 084]

il y a 34 minutes, lyl a dit :

Pour les instrument commerciaux, c'est assez proche également pour les miroirs chinois en diff. limited : PtV l/4 mini et RMS l/14 mini.

Ton chiffre Zeiss confirme la règle empirique oui. Mais dans la pratique j'ai toujours eu des ratios supérieurs à 3,5 je pense dans les mesures que j'ai fait. Le RMS est en général meilleur que L/14, et le PTV est en général moins bon que L/4.

 

 

il y a 36 minutes, lyl a dit :

De plus comme disait Jean-Luc plus haut : pour les grands miroirs, il faut prendre plus de points de mesure pour le RMS.

Je disais ça pour le PTV surtout. Mais pour un grand miroir il faut plus de points dans l'absolu que ce soit pour le ptv ou le rms. 

 

[chonum 976]

Plutôt que PTV ou RMS, il faudrait considérer la MTF, sinon le Strehl (ou l'EER) sont assez synthétiques.

Sinon comme Jean Luc, stricto sensu PTV et RMS ne sont pas liés.

 

[a s p 0 6 844]

la relation entre 1/4 ptv et 1/14 rms sort d'un calcul rigoureux mais cela correspondant à de l'aberration de sphéricité pure ou du défocus peut être( je ne sais plus exactement): je me souviens avoir lu quelque chose la dessus dans "optique" de bruhat (pas jeune comme référence) mais ça a du être traité dans des bouquins plus récents aussi.

edit : le rapport de 3.5 correspond également à celui qui existe entre l'étendue et l'écart type d'une suite aléatoire bornée de nombres.

Modifié 27 octobre 2018 par asp06

[jldauvergne 15 084]

Il y a 8 heures, asp06 a dit :

la relation entre 1/4 ptv et 1/14 rms sort d'un calcul rigoureux mais cela correspondant à de l'aberration de sphéricité pure ou du défocus peut être( je ne sais plus exactement): je me souviens avoir lu quelque chose la dessus dans "optique" de bruhat (pas jeune comme référence) mais ça a du être traité dans des bouquins plus récents aussi.

c'est plutôt 2,8 le rapport dans ce cas je pense. Ca doit faire un genre de sinusoïde la différence entre deux courbures non ? 
3,5 ça correspond à un surface avec des défauts réguliers droits (triangles), c'est une configuration un peu analogue à une suite aléatoire de nombres entre deux bornes. 

[a s p 0 6 844]

je n'ai pas le bouquin mais en cherchant un peu sur le web j'ai trouvé que c'est relié au critère de Rayleigh : un défocus de l/4 ptv correspond à un rms de l/14 (en fait l/sqrt(192)  et un strehl de 0.81. c'est seulement un cas limite pour une optique parfaite et l'usage d'un ratio par défaut de 3.5 entre rms et ptv parait peu justifié dans la pratique où coexistent toujours plusieurs défauts simultanés.

[jldauvergne 15 084]

ce n'est pas étonnant en même temps, pendant longtemps la majorité des contrôles étaient faits sur un seul axe au Foucault et n'évaluaient pas grand chose d'autre que la précision de la courbure. Mais du coup si on prend L/4 PTV au Foucault, ce n'est pas très contraignant en fait. 

J'ai l'impression que pas mal de choses qui traînent dans les vieux grimoires mériteraient une mise à jour. 
Et quoi qu'il en soit un star test de base fait avec une caméra est déjà bien plus instructif que le Foulcault sur un axe. On peut même évaluer les ordres de grandeur dans Aberrator (à condition d'avoir des défauts classiques).