Schmidt-Cass / Mak-Cass - Diminution du diamètre avec tête binoculaire

[Olivier Meeckers 3 868]

Salut à tous,

 

En parcourant le forum de discussions américain Cloudy Nights, un intervenant fait état de la perte de diamètre lorsque l'on utilise une tête binoculaire avec un télescope dont la mise au point est effectuée grâce à la translation du miroir primaire ou secondaire. En effet, pour faire la mise au point lorsque l'on utilise une tête binoculaire, avoir du back-focus est indispensable. Dans certains cas, les miroirs se retrouvent alors dans une position relative peu optimale, de sorte qu'une partie du cône de lumière du miroir primaire pourrait ne pas entrer dans le baffle du secondaire, menant à une perte de diamètre utile de l'instrument :

 

In SCTs and MCTs that use a moving primary to focus, if you increase the distance from the rear flange of the telescope to the focal plane, you have to change the distance between the primary and the negative power secondary.  This is done by using the focuser knob.

 

When you do this, the light cone coming off of the secondary mirror has to get wider to extend the point where the field is in focus, and as it gets wider, if the rays coming from the edge of the primary mirror that are headed to the center of the field can no longer squeeze past the secondary baffle, the baffle just shaves the cone down to a smaller size, or in other words, the aperture is reduced. The further you push past this point, the more aperture is lost. 

 

Et comme le soulève cet intervenant, dans ces conditions le rapport F/D de l'instrument est également modifié :

 

Now in these systems, the other effects are that the focal ratio changes not only because the aperture is reduced, but also because the negative power secondary mirror also caused it.  Even if the baffle did not shave the light cone, pushing the focal point further back increases the geometric aperture of the system.  

 

So, Lets say that you have a 150mm telescope that is 1800mm focal length (f/12) with 1.25" diagonal, but you put a binoviewer on it.  If you move the light path back and the focal length goes to 2100mm, you would say that the telescope is now f/14.0.  Now, suppose you did nothing else but put a mask with a 140mm telescope in it.  While the focal length remainds 2100mm, since the aperture is now 140mm, the focal ratio becomes f/15.

 

J'ai effectivement remarqué que ma mise au point se retrouve assez loin dans la position "IN" pour que l'image soit nette avec mes instruments lorsque j'utilise la tête bino. Et ce constat doit est valable pour quasi tous les utilisateurs de têtes binos avec des télescopes SC ou MC. D'où l'intérêt de diminuer au maximum la longueur du train d'accessoires derrière son instrument (ADC, RC, roue à filtres, crémaillères,...). Mais vu que la fin justifie les moyens, certains accessoires restent indispensables pour obtenir des images de qualité (ADC) et observer confortablement (RC). 

 

Ma question est alors comment puis-je savoir, lorsque je suis au point avec ma tête bino, si j'exploite bien tout le diamètre de mon instrument?

Aussi, pensez-vous que seule la luminosité du télescope est affectée ou la résolution (logiquement) l'est-elle également si il y a une perte de diamètre occasionnée?

 

Olivier

 

 

[Thierry Legault 5 948]

hé bien c'est simple :

- tu fais ton montage optique

- tu fais la mise au point

- tu retires tout le montage

- tu regardes où se trouve le foyer primaire du télescope (par exemple en projetant la Lune, Vénus...)

- tu places l'œil à cet endroit

- et là : est-ce que tu vois toute ta pupille d'entrée, ou est-ce que le baffle obstrue la périphérie ? (tu peux par exemple coller des petits bouts de papier sur le pourtour de la lame, un peu comme des pattes de support de primaire Newton : si tu ne les vois pas, c'est qu'il y a de l'obstruction externe)

 

L'obstruction par le baffle provoque 3 problèmes :

- perte de résolution (diamètre)

- perte de lumière

- augmentation de l'obstruction relative (le secondaire gardant le même diamètre bien sûr)

 

Expérience instructive sur beaucoup d'instruments, et pas que des SC...

 

La solution : raccourcir les montages optiques, ou...la scie à métaux

Modifié 15 avril 2020 par Thierry Legault

[Olivier Meeckers 3 868]

Est-ce qu’il y aurait un intérêt pour le constructeur du télescope de faire un système de focalisation qui va au-delà des limites de l’instrument? Je veux dire : pourquoi ne pas mettre la butée de la mise au point là où le cône de lumière permet l’exploitation de tout le diamètre instrumental? Au-delà, il y a perte des performances de toute façon, donc plus aucun intérêt. 

[Thierry Legault 5 948]

il y a 13 minutes, Olili a dit :

Est-ce qu’il y aurait un intérêt pour le constructeur du télescope de faire un système de focalisation qui va au-delà des limites de l’instrument? Je veux dire : pourquoi ne pas mettre la butée de la mise au point là où le cône de lumière permet l’exploitation de tout le diamètre instrumental? Au-delà, il y a perte des performances de toute façon, donc plus aucun intérêt. 

 

parce que, comme beaucoup de choses dans un instrument, c'est affaire de compromis. Si le baffle est trop long, il va obstruer, mais s'il est trop court, la lumière parasite peut passer (et c'est justement le but du baffle : empêcher la lumière parasite d'arriver au foyer directement du ciel). Sa longueur est donc calculée pour une position du foyer (*), normalement celle qui correspond au meilleur foyer de la formule optique. Si on avance beaucoup le foyer, le baffle va être trop court, et si on recule beaucoup le foyer, il va être trop long. Si le constructeur fait un baffle super court pour coller avec un foyer très reculé, alors si le foyer est très avancé il ne remplira bien plus son rôle.

 

(*) la longueur du baffle dépend également de la taille du champ visé (ou de la taille du capteur en imagerie) : là aussi le constructeur doit faire un choix (qui est aussi un compromis)  

 

En fait, il faudrait des baffles réglables, mais je ne pense pas qu'un seul constructeur y ait jamais pensé, même en haut de gamme...

 

 

Modifié 15 avril 2020 par Thierry Legault

[Olivier Meeckers 3 868]

Je viens de faire ton test avec des petits bouts de papier Thierry. C’est limite, limite mais tout semble passer sur mon instrument. Ouf... Mon bouton de mise au point a une course de 10 tours exactement. La mise au point est à environ 1,5 tours de la fin de la course. J’ai encore un peu de jeu mais avec le test des petits papiers, je suis proche de la limite.

Modifié 15 avril 2020 par Olili

[Thierry Legault 5 948]

et de jour tu as fait la map sur le soleil je suppose, parce qu'il faut que ce soit à l'infini bien sûr

[Olivier Meeckers 3 868]

Sur un clocher à plus d’un kilomètre. Ça n’est pas loin de la mise au point sur une étoile. Je vérifierai ce soir sur le ciel.

[jldauvergne 15 219]

Il y a 2 heures, Thierry Legault a dit :

La solution : raccourcir les montages optiques, ou...la scie à métaux

Oui voilà. 5 mm de moins sur mon 210. Sur le 250 j'avoue ne pas avoir regardé, mais je vais chercher le foyer vraiment au plus près en imagerie. Je ne couperai pas pour du visuel. 

[Olivier Meeckers 3 868]

il y a une heure, jldauvergne a dit :

je vais chercher le foyer vraiment au plus près en imagerie. Je ne couperai pas pour du visuel. 

 

Ok mais j'essaie d'avoir un montage qui me permette de faire une seule mise au point avec la tête bino et en imagerie, et qui reste dans les limites de fonctionnement optimal de l'instrument. Grâce à un flip-mirror, je tourne un seul bouton et je peux passer de la configuration "visuelle" à la configuration "imagerie". Je fais alors la mise au point sur le faisceau visuel avec la tête bino, mise au point que je ne dois plus (ou très peu) changer car les oculaires sont parafocaux. Quand je switche le faisceau vers la configuration "imagerie", grâce à un porte-oculaire de mise au point hélicoïdale, j'ai environ 10mm de plage de focalisation pour fignoler la mise au point en imagerie.

 

Je viens de tester tout ça, tout semble ok. Ca n'était pas gagné!

[Olivier Meeckers 3 868]

@jldauvergne Pour illustrer mon montage, je joins une photo. L'idéal serait de pouvoir travailler avec ce genre de montage qui permet de switcher en deux secondes de la configuration photo à la configuration visuelle. Le flip-mirror bouffe tout de même près de 20mm de plus de "chemin optique" que le prisme court T2 Zeiss que je possède. Donc, le prisme a une longueur d'avance sur le flip-mirror. Mais le flip-mirror a le très gros avantage de permettre l'utilisation des deux configurations sans avoir à tout démonter, recentrer, refaire la mise au point,... Et, lors d'une séance photo durant laquelle le seeing est coopérant, il est tellement agréable de pouvoir mettre l'oeil à l'oculaire .

 

Le montage illustré sur la photo semble ne pas conduire à une diminution du diamètre dans les deux configurations. Je dois encore affiner mes vérifications car, comme l'a soulevé @Thierry Legault il faut faire le test avec la mise au point à l'infini. Le clocher que j'utilisais hier, même à un bon kilomètre, semble ne pas convenir. J'ai vérifié hier soir sur une étoile, la focalisation n'est pas tout-à-fait au même endroit, même si ça n'est pas loin.