Expérience pour déterminer le relief d'oeil d'un oculaire

[Elpancho 356]

Bon comme le temps est vraiment pourri depuis quelques mois, faut bien trouver des choses pour s'occuper 😁.

 

 Petite expérience qui permet je pense de déterminer le relief d'oeil d'un oculaire et le point de convergence des rayons. Pour ce faire, l'Oculaire est posé sur le flash d'une lampe de smartphone et fumée dessus pour vérifier visuellement les rayons.

 

Plusieurs oculaires:

 

- Scopetech ( Takahashi) focal 14mm

- Takahashi MC OR focal 12.5mm

- Pentax O smc focal 12.5mm

- Vixen H.M focal 12.5mm

- Takahashi MC OR 5mm

 

On voit bien, l'évolution du point de convergence des rayons. 

 

Modifié 21 décembre 2019 par pancho61

[oliver55 236]

Avec quoi fais-tu la fumée stp?

[yann35 83]

Pour être représentatif il faudrait que ta source de lumière soit à l'infini, le fait d'être aussi prêt avantage considérablement le relief d’œil.

Mais c'est jolie

Modifié 22 décembre 2019 par yann35

[Elpancho 356]

Avec une cigarette électronique, je sais il est vraiment temps que le la météo change😂

[lyl 4 483]

J'avais oublié qu'on peut déterminer ça par réciprocité. Normalement c'est la position de meilleure distance pour la pupille qui est censée se former comme entre 1 dioptrie de distance (grand champ) ou infini (planétaire).

C'est assez complexe mais avec une source imitant l'infini c'est intéressant.

Design standard :

Mesure en inversant : utiliser un faisceau à l'infini ou comme à 1m et de taille limitée, sinon la mesure est faussée.

Modifié 22 décembre 2019 par lyl

[Toutiet 1 969]

Hélas, cette manip est amusante et spectaculaire mais elle n'est pas probante du tout, car le "relief d'œil" n'est pas une caractéristique intrinsèque d'un oculaire mais le résultat de la combinaison de celui-ci avec l'objectif utilisé. Sa position relative avec l'oculaire dépend de la focale de l'objectif, et son diamètre est lié à celui de l'objectif.

 

Et, dans ta liste, je ne vois pas le 7 mm dont on voit pourtant la photo...

Modifié 22 décembre 2019 par Toutiet

[lyl 4 483]

Le relief d’œil est donné pour le f/D de conception de l'oculaire.

[Elpancho 356]

Il faut que je change le titre 😁.

 

Si l'on prends les deux photos avec l'oculaire H.M de vixen et le OR de Tak, on voit que le point de convergence des rayons ( pour cette distance bien sûr) n'est pas la même. Petite question avec cette méthode même si elle est empirique:

 

Peux t'elle être l'utiliser pour déterminer la formule d'un oculaire n'ayant pas de repère? Si l'on connait les schémas de fabrication comme ceux donné par lyl pour exemple.

[yapo 1 758]

il y a 56 minutes, Toutiet a dit :

Sa position relative avec l'oculaire dépend de la focale de l'objectif,

Dans quelle mesure ? Parce que les fabricants indiquent une mesure fixe (moyenne ?)…

[lyl 4 483]

Les fabricants° donnent peu d'informations, mise à part Tele Vue et Vixen

Pour Ricoh (Pentax) on peut imaginer que c'est pour leur spotting scope à f/6 principalement (sauf le XW qui est un remake du XL qui était pour f/6)

Pour Nikon, les derniers ont été conçus pour des jumelles avec une spécif. à f/5.

Célestron c'est flou : ç'était surtout pour les SCT f/10 avec courbure de champ mais maintenant ils mettent leur marque sur des designs qu'ils ne contrôlent plus autant

Meade : c'était pour du réfracteur f/9, Maksutov, newton plutôt moyen f/D.

APM : c'est pour du f/5.

 

Pour Tele Vue : elles sont dans les brevets et quand il n'y en a pas, ils ont toujours les mêmes cibles et expliquent régulièrement leur façon de tester.

- son petzval champ plat de petite ouverture f/D 4 (127mm 5 inch) à long f/D

- newton f4.5.

http://cs.astronomy.com/asy/b/astronomy/archive/2015/10/13/the-evolution-of-eyepiece-developments-at-tele-vue.aspx

 

° fabricant : la plupart faisait et font du "rebrand"

Modifié 22 décembre 2019 par lyl

[Toutiet 1 969]

Explications pas vraiment étayées... car la position de l'anneau oculaire (relief d'œil) ne dépend pas du diamètre de l'objectif utilisé - et donc pas du rapport F/D - mais uniquement de la distance focale de l'objectif, comparée à celle de l'oculaire.

Ignorant la plupart du temps l'utilisation précise des oculaires qu'ils fabriquent, les constructeurs donnent basiquement la position du foyer image par rapport à la face AR des oculaires. En pratique, le relief d'œil est légèrement supérieur, dépendant du grossissement utilisé, donc de la focale de l'objectif associé.

 

yapo :

Pour répondre plus précisément à ta question, la position du cercle oculaire est liée à celle de l'objectif par rapport à l'oculaire. C'est l'image de l'objectif donnée par l'oculaire suivant la construction classique de l'image d'un objet, ici l'objectif. Et sa dimension est celle de l'objectif divisée par le grossissement.

Modifié 22 décembre 2019 par Toutiet

[lyl 4 483]

il y a 25 minutes, Toutiet a dit :

Explications pas vraiment étayées... car la position de l'anneau oculaire (relief d'œil) ne dépend pas du diamètre de l'objectif utilisé - et donc pas du rapport F/D - mais uniquement de la distance focale de l'objectif, comparée à celle de l'oculaire.

La position du relief d'oeil dépend du f/D utilisé, en conception c'est la position qui donne le moins d'astigmatisme quand on le fait en conception à partir d'un rayon infini entrant côté oeil

C'est assez rare qu'on le fasse dans l'autre sens.

Merci de revoir tes cours en conception des oculaires.

 

Citation

Pupil Distance when the eyepiece is in the telescope:
When an objective is present at its proper location in the optical system, the Ramsden disk the eyepiece generates is the image of the objective.

As a result, the pupil distance lengthens and is modestly longer than the back focal length, bfl:
EP-to-v = bfl + f_e² / fo ,
(1)
where f e = eyepiece focal length and f o = objective focal length (Amateur Telescope Making, Book III, Scientific American, 1953, p 488).

 

EypiecesDocument1.pdf

 

En conception il l'appelle le bfl, la distance interpupillaire est la position effective dans le système optique, j'en conviens.

Je vais pas sortir les docs en permanence...

Modifié 22 décembre 2019 par lyl

[lyl 4 483]

Des exemples :

 

Thomas Back et la série des TMBs.

Ca a ronchonné au début car Thomas a prévu "seulement" 16mm de bfl calculé à f/7 pour sa série de réfracteurs. (je vais dire que le fer de lance au milieu de sa gamme étant le 115/805 qu'on arrondira

à f/7 et 800mm

En relief effectif, on tourne à 15mm avec le jeu du vissant, l'épaisseur de la cellule, la bonnette caoutchouc repliée.

Prenons le 9mm de la série : la partie ajoutée au bfl par la lunette est de 9*9/800 ~ soit 1/10e de mm.

Bref, ça ne change pas grand chose et on calcule le diamètre de la lentille de sortie en fonction.

 

Ricoh et ses spottings scope.

Pentax XW 30 (je ne sais plus si c'est le 30 ou le 40 utilisé en solaire à Puimichel en tant qu'invitée)

Le pentax XW comme je dis plus haut sont créés pour du générique mais indiqué comme accessoire sur les spottings scope Ricoh. Ricoh ne va pas afficher des spécifications merdiques en accord avec ses instruments.

Prenons donc une 90mm f6 -> 540mm de focale, le pentax XW indique 20mm de relief d’œil, quel est l'ajout au bfl amené par le spotting scope ?

30*30/540 ~= 1.67mm # ah ben là ce n'est pas négligeable. (2.96mm pour le XW 40mm)

 

Quand on passe à f/D 30 en solaire sur une Astrophysics EDF 130, la bonnette du pentax étant bien haute.

 

Ici le décalage sur le bfl : 30*30/(130*30) -> 0.23mm. La différence entre les instruments fait descendre le relief du XW30 de 1.44mm (XW 40 : 2.73mm)

... ah ben mince, je ne voyais pas tout le champ... => la réponse vient de ce que le premier observateur a une physiologie "normale" : il avait réglé la bonnette pour lui.

Moi ayant plus grosse tête, moi avoir arcade sourcilière plus profonde : j'ai hésité à rentrer la bonnette mais je ne voyais que le disque rouge solaire tronqué.

 

Oui donc, l'adéquation à l'instrument et la physiologie de l'observateur change la distance inter-pupillaire et le ressenti.

 

Note sur Zeiss

est maintenu de 11 à 13mm comme minima de ses oculaires de microscopie, les champs "larges" sont ceux qui en ont le moins...

Je me souviens de la remarque de @zirkel 2  pour le CZJ P25x (8) que je lui ai passé sans bonnette et qu'il a utilisé sur une SkyW 70/700  ~: "pas facile de trouver le placement : c'est haut"

Le relief de celui-là est de 13mm.

Sur les OPMI classé B (brille, lunette correctrice), le relief est à 21mm et la dioptrie de sortie réglable pour éviter ça au besoin (+/- 3 dioptries) sur un des yeux.

Modifié 22 décembre 2019 par lyl

[Toutiet 1 969]

Je suis navré lyl mais je n'ai pas besoin de références livresques pour t'assurer que la position du cercle oculaire, derrière l'oculaire, est indépendante du diamètre D de l'objectif utilisé donc, par voie de conséquence, de son rapport F/D. Elle ne dépend que de sa distance focale. Je ne sais pas où tu es allé chercher ça...? Une simple épure devrait arriver à te convaincre .

[guilaume 819]

Il y a 16 heures, pancho61 a dit :

Bon comme le temps est vraiment pourri depuis quelques mois, faut bien trouver des choses pour s'occuper 😁.

 

 Petite expérience qui permet je pense de déterminer le relief d'oeil d'un oculaire et le point de convergence des rayons. Pour ce faire, l'Oculaire est posé sur le flash d'une lampe de smartphone et fumée dessus pour vérifier visuellement les rayons.

 

Plusieurs oculaires:

 

- Scopetech ( Takahashi) focal 14mm

- Takahashi MC OR focal 12.5mm

- Pentax O smc focal 12.5mm

- Vixen H.M focal 12.5mm

- Takahashi MC OR 5mm

 

On voit bien, l'évolution du point de convergence des rayons. 

 

Bonjour, 

C'est amusant, j'ai fait la même manip en pointant la lune avec mon télescope il y a peu de temps, avec un erfle 52mm et je pensais le refaire à la prochaine pl, en préparant un peu plus le truc, avec d'autres oculaires pour vérifier si ça correspond aux données. 

 

[yapo 1 758]

Il y a 3 heures, lyl a dit :

Les fabricants° donnent peu d'informations, mise à part Tele Vue et Vixen

 

Pardon, je voulais dire les vendeurs, distributeurs, enfin ceux qui en font commerce (qui cherchent sans doute des arguments de vente, surtout quand le relief d'oeil est généreux).

 

Il y a 3 heures, Toutiet a dit :

Pour répondre plus précisément à ta question, la position du cercle oculaire est liée à celle de l'objectif par rapport à l'oculaire.

OK, mais existe-t-il une relation simple liant le relief d'oeil et une certaine focale instrumentale avec une autre focale instrumentale ? Juste pour savoir dans quelle mesure la variation est importante ou négligeable ? J'imagine bien sûr que c'est fonction du design…

[oliver55 236]

Il y a 6 heures, Toutiet a dit :

le "relief d'œil" n'est pas une caractéristique intrinsèque d'un oculaire mais le résultat de la combinaison de celui-ci avec l'objectif utilisé. Sa position relative avec l'oculaire dépend de la focale de l'objectif, et son diamètre est lié à celui de l'objectif.

 

Désolé ce que tu dis est faux.

Tu confonds le cercle oculaire (appelé aussi pupille de sortie) et le relief d'oeil d'un oculaire. Ce n'est pas la même chose.

C'est pour cela que Lyl et toi ne vous comprenez pas. C'est Lyl qui a raison dans ses propos.

 

Le cercle oculaire est le diamètre de la pupille de sortie (schéma 1) alors que le relief d'oeil est la distance entre le cercle oculaire et la lentille d'oeil de l'oculaire (schéma 2).

 

 

 

 

Il y a 3 heures, Toutiet a dit :

 C'est l'image de l'objectif donnée par l'oculaire suivant la construction classique de l'image d'un objet, ici l'objectif. Et sa dimension est celle de l'objectif divisée par le grossissement.

 

Tu donnes donc ici la définition parfaite du cercle oculaire (ou pupille de sortie) et comment la calculer.

Cela n'a rien avoir avec la position du cercle oculaire appelé relief d'oeil.

 

Le relief d'oeil est une caractéristique propre à chaque oculaire indépendamment de l'instrument optique sur lequel il sera utilisé.

Mais le cercle oculaire varie bien quant à lui en fonction de l'instrument utilisé.Là tu as raison.

 

Modifié 22 décembre 2019 par oliver55

[oliver55 236]

Il y a 1 heure, Toutiet a dit :

Je suis navré lyl mais je n'ai pas besoin de références livresques pour t'assurer que la position du cercle oculaire, derrière l'oculaire, est indépendante du diamètre D de l'objectif utilisé donc, par voie de conséquence, de son rapport F/D.

 

 Lyl parle du rapport F/D de l'oculaire et non du rapport F/D de l'objectif de la lunette.

Chaque accessoire optique à son propre rapport F/D également car il a sa propre focale et son propre diamètre.

[Toutiet 1 969]

oliver55, tu joues sur les mots 

Le relief d'œil est la distance à laquelle se forme le cercle oculaire, image de l'objectif donnée par l'oculaire.

Tour dépend de la référence mécanique qui permet de le mesurer. Cependant, il se forme au-delà du foyer image de l'oculaire et sa position, son retrait par rapport à ce foyer,  n'est pas du tout lié au diamètre de l'objectif mais uniquement à sa focale. Peu importe également le diamètre de l'oculaire (et donc son f/d, valeur dont on n'entend d'ailleurs jamais parler car elle ne sert pas à grand chose) puisque la position du cercle oculaire ne se détermine qu'en référence au foyer image de l'oculaire.

 

Je te cite :

"Cela n'a rien avoir avec la position du cercle oculaire appelé relief d'oeil."

Je ne te comprends pas puisque le cercle oculaire est précisément la pupille de sortie de l'instrument, dont la position en retrait par rapport à l'oculaire, est le relief  d'œil ''''

 

[oliver55 236]

il y a 6 minutes, Toutiet a dit :

Peu importe également le diamètre de l'oculaire (et donc son f/d, valeur dont on n'entend d'ailleurs jamais parler car elle ne sert pas à grand chose) puisque la position du cercle oculaire ne se détermine qu'en référence au foyer image de l'oculaire.

 

Tu n'entends jamais parler du diamètre optique de l'oculaire car il ne sert pas à l'astronome amateur pour pratiquer l'astro mais tu en tiendrais compte si tu étais ingénieur optique.C'est une des bases essentielles de conception d'un oculaire avec sa focale.

Cela joue le rôle de diaphragme pour la lumière.

 

En conception optique, il est déterminant de calculer le passage de la lumière dans un système optique.Cela entraîne ce que l'on appelle le champ de pleine lumière,le champ de pénombre,les lucarnes,le cercle oculaire,.....

C'est déterminant pour avoir une belle image.

 

 

[Toutiet 1 969]

Bref... En tous cas, les tests et photos de pancho61 ne démontrent pas grand chose en rapport avec nos observations astronomiques, d'autant que les conditions d'essais sont très  floues : distance de la source, diamètre de la source, divergence du faisceau d'entrée... Ça met juste en évidence une jolie caustique .

[Elpancho 356]

C'est pour cela que j'ai dit qu'il faut changer le titre...👍

 

 

[lyl 4 483]

Il y a 19 heures, yapo a dit :

OK, mais existe-t-il une relation simple liant le relief d'oeil et une certaine focale instrumentale avec une autre focale instrumentale ? Juste pour savoir dans quelle mesure la variation est importante ou négligeable ? J'imagine bien sûr que c'est fonction du design…

 

Il y a 18 heures, oliver55 a dit :

 Lyl parle du rapport F/D de l'oculaire et non du rapport F/D de l'objectif de la lunette.

Chaque accessoire optique à son propre rapport F/D également car il a sa propre focale et son propre diamètre.

 

le f/D de l'oculaire : oui.

 

C'est la focale de l'oculaire divisé par le diamètre du cercle de Ramsden, appelé pupille de sortie.

f/D de l'oculaire = f_eyepiece    / Pupille

 

Il s'avère que la taille de la pupille de sortie finit par dépendre du grossissement G = f_objectif / f_eyepiece et que du coup, la pupille de sortie dépend de la taille de l'objectif D divisé par le grossissement. Pupille = D/G => D * f_eyepiece / f_objectif => f_eyepiece    / ( f_objectif / D )

 

soit : f_objectif / D  =  f_eyepiece    / Pupille

 

Le relief dépend de la focale instrumentale avant d'arriver à l'oculaire : c'est vrai, Toutiet a raison la dessus.

 

Là, je fais la neuneu, c'est publié dans Amateur Telescope Making, Book III, Scientific American, 1953, p 488 et Cris Lord qui est opticien le reprend dans ses docs.

Il y a 22 heures, lyl a dit :

EP-to-v = bfl + f_e² / f_o

 

EP-to-v : oculaire vers oeil. f_e : focale de l'oculaire, f_o : focale de l'objectif.

le bfl ou back focus length est donné sans instrument de référence, il n'est pas censé apparaître dans la pub commerciale, mais de fait, sur les petites focales sous 22mm, on est quasiment à la longueur du bfl. (je dois dire que j'avais oublié ce point vu que c'est quantité négligeable dans ce que j'utilise souvent).

 

Le relief ou EP-to-v est donné pour un instrument de référence, c'est sujet à un baratin continu, mais comme il y a tellement de variation interpersonnelle physiologique, c'est complexe  :

 

TeleVue a toujours eu la décence de donner des mesures qui dépendent de son instrument de test, un réfracteur petzval de 5"f4  :  focale 508mm

Ricoh (Pentax), comme j'ai écris plus haut, utilise, je pense, un de ses spottings scope en référence : pas loin en focale.

APM pour les derniers oculaires : Mark Ackerman prend une distance de 1m de focale, il fait aussi des vérifications de conception avec les références d'instruments d'APM.

 

Les variations interpersonnelles  : dépendent principalement de la forme de l'arcade sourcilière.

 

Une grosse bonnette en diamètre comme celle du pentax XW va bien maintenir l’œil à distance et protéger les reflets de la lumière entrante. Ils peuvent le faire car ils ont prévu un bfl confortable et un réglage en hauteur. Televue a fait pareil sur le Radian et Thomas Back idem pour son planetary.

Thomas s'étant limité en focale de l'oculaire, il a réduit le bfl et prévu ça pour son intrument type : gagner 4mm sur 20mm c'est diminuer la taille des verres et réduire le coût de fabrication...

 

Il y a d'autres formes, je dirais que le coulant 24.5mm qui vient de Zeiss était bien conçu en fonction de la morphologie. J'ai assez pratiqué le 23.2mm (version microscopie) qui a évolué en DIN-30 de microscopie pour avoir râlé sur le confort mal foutu des nouveaux DIN-30 auprès des fabricants : ça s'est vite tassé pour que des formes ergonomiques soit mises en place.

En astro : idem

Quand on est passé à 31.75 (1"1/4) il y a eu des modifications comme le biseau chez Edmund Optics sur ses RKE pour revenir à un "chaussage" de l'arcade qui soit correct.

 

J'ai revendu mon TV plössl 8mm non pas qu'il soit mauvais ! Il est piqué, contrasté, optiquement un des meilleurs planétaires, mais parce qu''il ne me convient pas. Je ne peux profiter du champ complet parce que ma physiologie est au-dessus de la taille moyenne.

 

Quand j'ai vu la forme des nouveaux Or.Pl que Takahashi a validé, j'ai fait banco pour tester.

Ça reste compliqué mais j'y arrive quand même pour le 6 mm.  Le 9 mm est compliqué également, le 14mm est acceptable.

Ne cherchez pas trop à comprendre plus loin pourquoi on a taillé les observations en binoculaire à l'origine pour des orthos 16 à 18mm...

 

Mon plus intéressant pour le confort fut le Nikon ortho (Abbe-Mittenzwey version microscopie 16.7mm) que j'ai remplacé ensuite par les Bertelé (2 triés sur 3) qui ont plus de champ et quasiment la même focale.

Modifié 23 décembre 2019 par lyl

[yapo 1 758]

Il y a 5 heures, lyl a dit :

Là, je fais la neuneu, c'est publié dans Amateur Telescope Making, Book III, Scientific American, 1953, p 488 et Cris Lord qui est opticien le reprend dans ses docs.

Le 22/12/2019 à 12:59, lyl a dit :

EP-to-v = bfl + f_e² / f_o

 

EP-to-v : oculaire vers oeil. f_e : focale de l'oculaire, f_o : focale de l'objectif.

le bfl ou back focus length est donné sans instrument de référence, il n'est pas censé apparaître dans la pub commerciale, mais de fait, sur les petites focales sous 22mm, on est quasiment à la longueur du bfl. (je dois dire que j'avais oublié ce point vu que c'est quantité négligeable dans ce que j'utilise souvent).

Merci Lyl pour ces éclaircissements. Juste un dernier point pour quantifier l'importance des variables : le bfl est typiquement de quel ordre de grandeur (une fourchette) ? C'est généralement supérieur à 5mm, non ?

[lyl 4 483]

En microscopie : 

sans lunettes correctrices : de 11 à 13 mm comme j'ai dit plus haut

avec paire de lunettes : 21-23mm (8-10mm de plus)

 

En astro, on observe moins longtemps et on accepte un peu de mouvement œil/tête du coup. Je trouve les constructeurs un peu radin mais bon.

sans lunettes correctrices : Takahashi a mis 10mm sur les Tak LE

avec paire de lunettes : Nikon démarre à 17-18mm, Pentax mets 20mm

 

Le plus petit c'est pour le Clavé 3mm il me semble : c'est sportif façon monocle.

Modifié 23 décembre 2019 par lyl