Roch

Pupille de sortie maximale d'un oculaire

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Bonjour :)

 

J'ai fait un peu joujou en digiscopie hier soir, et vu mes résultats j'ai envie de pousser le concept un peu plus loin.

Mais pour ça, il me faudrait un oculaire dont la pupille de sortie maximale atteint 8mm.

 

Etant donné qu'on considère qu'une pupille humaine fait 7mm de diamètre au maximum, pensez vous qu'il soit tout de même possible de trouver un oculaire me permettant une telle pupille, de manière relativement qualitative ? En d'autres termes, existe-t-il des oculaires dont la pupille de sortie est légèrement surdimensionnée par rapport aux capacités humaines ? ( et idéalement, y a-t-il un moyen d'en trouver :D )

 

Sinon, que conseillez vous comme gamme oculaires pas trop chers pour de la digiscopie ? Sachant que je n'ai pas besoin de beaucoup de champ visuel ; la caméra centrée devant l'oculaire avec son objectif a un champ de 44° en diagonale ;) et sachant que j'ai un correcteur de champ.

 

Romain

Edited by Roch

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Oui, ça ça me parle, mais ma question est plutôt de savoir si les oculaires sont optiquement conçus pour tenir la route quand la pupille de sortie dépasse les 7mm. ( puisqu'en visuel ça ne sert à rien je suppose ? )

Par exemple si sur un 200 à f4, je met un oculaire de 40mm, la pupille de sortie de 10mm est-elle utilisable ? ( inutile en vision à l'oeil, mais parfois utile en digiscopie, c'est pour ça que ça m'intéresse )
Pour le savoir je suppose qu'il faudrait trouver les caractéristiques de construction optique des oculaires...

Edited by Roch

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Il y a 2 heures, Roch a dit :

Par exemple si sur un 200 à f4,

A f/4 ça va poser des soucis, la qualité va être pauvre, il faut trouver un oculaire qui gère bien l'astigmatisme avant tout et avec une pupille de sortie peu déformée sinon tu risque d'être limité à environ 30 degrés.

En 32mm , j'essayerais un meade 4000 SP.

En version plus riche mais avec distorsion probablement acceptable sur 44° : TV plössl, panoptic.

Edited by lyl
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OK, merci :)
Ca ne risque pas de vignetter en 31.75 à F4 ?
Après l'avantage c'est que je peux coller mes filtres derrière...

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Optiquement le fait d'avoir une pupille de sortie trop large pour l'oeil ramène à utiliser artificiellement un instrument de plus petit diamètre : on diaphragme comme on dit.

 

Cela conduit aussi à éclaircir le fond du ciel à faible grossissement.Tu perds en contraste un moment donné à vouloir trop baisser le grossissement.

 

Selon le type d'instrument optique que tu utilises, il est possible de descendre trés bas en grossissement sur une lunette astronomique ou une longue-vue pour oiseaux (car aucune obstruction centrale) alors que non sur un télescope Newton (le miroir secondaire devient gênant).

 

 

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il y a 3 minutes, oliver55 a dit :

Optiquement le fait d'avoir une pupille de sortie trop large pour l'oeil ramène à utiliser artificiellement un instrument de plus petit diamètre : on diaphragme comme on dit.

 

Cela conduit aussi à éclaircir le fond du ciel à faible grossissement.Tu perds en contraste un moment donné à vouloir trop baisser le grossissement.

 

Selon le type d'instrument optique que tu utilises, il est possible de descendre trés bas en grossissement sur une lunette astronomique ou une longue-vue pour oiseaux (car aucune obstruction centrale) alors que non sur un télescope Newton (le miroir secondaire devient gênant).


Oui j'en ai bien conscience de tout ça :)
Mais là c'est pour utiliser en digiscopie, donc avec un objectif et une caméra derrière l'oculaire, non un oeil.
Comme le diamètre utile de la lentille frontale dudit objectif mesure 8mm, si je veux utiliser tout le diamètre du téléscope au grossissement minimal possible, il me faut bien une pupille de sortie de 8mm... trop grande pour un oeil humain, mais pas pour mon système justement ;)
Et là j'ai peur que l'oculaire ne "suive pas" optiquement, tout simplement parce que ce n'est pas fait pour...

hier soir, j'ai testé avec ça :
https://www.astroshop.de/fr/oculaires/skywatcher-oculaire-apex-2-28mm-2-/p,5050

( le seul qui traînait chez moi avec une focale suffisamment longue )

Résultat pas trop mal, mais j'ai l'impression de perdre plus que ce que je devrais en luminosité ; possible que ça vienne de là je suppose ?

Romain

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En photo, je n'y connais pas grand chose malheureusement mais je suis du même avis que Lyl qui dit qu'à faible grossissement l'image se dégrade vite.

 

Pour qu'on comprenne mieux ce que tu veux faire, donnes-nous les données optiques complètes de ton montage photo et les autres membres pourront te donner leurs avis avisés.

 

Il existe plus de 600 oculaires en astronomie à avoir été créés aujourd'hui donc oui tu peux obtenir une pupille de sortie énorme sans problème mais ce n'est pas dit que tu y verras quelque chose dedans sur tes photos.

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Bon alors je résume l'idée.

L'idée c'est d'utiliser la digiscopie pour descendre de manière drastique le F/D de mon instrument. Pour rappel, la digiscopie, c'est le fait de placer un appareil photo avec son objectif devant un oculaire. En général c'est déconseillé, et pour de bonnes raisons, mais dans le cas présent, je pense que ça peut avoir son intérêt ;)

Si tout le faisceau lumineux est correctement redirigé vers le capteur, le rapport F/D final sera égal à celui de l'objectif situé devant le capteur.

J'ai en ma possession un objectif de 8mm à F/D=1, utilisé habituellement pour des caméras de surveillance, mais qui peut se monter devant ma QHY5III290MM puisque cette dernière est en monture CS.
Le diamètre utile de la lentille frontale de cet objectif est donc de 8mm
J'ai testé cet objo sur le ciel, je ne dirais pas qu'il est excellent, mais disons que pour un truc à F/D=1, c'est clairement utilisable ;)


Donc techniquement, avec le bon montage, je peux réussir à réduire le F/D de mon T150 à la valeur impensable de 1. Ce qui, en plus d'être très rigolo, permettrait de nombreuses applications pratiques utiles, même si le résultat optiquement ne sera sûrement pas parfait, faut pas rêver :D


Pour ça, il me faut un oculaire de 32mm, ce qui procurera une pupille de sortie d'oculaire de 8mm, récupérée ensuite par mon objectif et transférée au capteur.

Hier soir, j'ai essayé très vite fait avec mon 28mm, mentionné ci-dessus... c'est déjà pas mal, dans la théorie on doit être autour de F1.2. Dans la pratique, j'avais une luminosité plutôt comparable à du F1.8, mais c'est peut être simplement dû aux nombreuses lentilles présentes sur le chemin optique.

Mon interrogation est de savoir si un oculaire "lambda" de 32mm pourra fournir une pupille de sortie de 8mm correcte, puisque comme notre cela ne sert à rien au dessus de 7mm pour du visuel, ils ne sont peut être tout simplement pas conçus pour...
Mais peut être tout simplement que cette question n'a pas de réponse facilement trouvable... :D

 

Une autre solution serait de me procurer un autre objectif pour ma caméra astro, à focale un peu plus courte ; du genre un 6mm à F/D=1. Mais d'une part, les bons objectifs à F1 ne courent pas les rues, et d'autre part, cela induirait une augmentation de l'angle de champ ; il me faudrait donc un oculaire avec un champ de vision plus large pour que cela fonctionne bien, et donc la qualité s'en ressentirait probablement, car on sait bien que c'est en bord de champ que la qualité se dégrade vite.

J'espère être clair :D

Romain

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Si l'objectif fait 8 mm, c'est bon, toute la lumière sera captée. Le problème des grossissements trop faibles n'est pas lié à l'oculaire mais à notre œil. Si notre pupille faisait 10 mm (par exemple), un oculaire donnant une pupille de sortie de 8 mm serait très bien. L'oculaire ne sait pas que notre pupille ne se dilate pas au-delà de 6 ou 7 mm.

 

Après, peut-être que l'image obtenue en digiscopie sera mauvaise, mais pas en raison de l'oculaire. Par exemple peut-être qu'un faisceau trop large (une pupille de sortie trop élevée) générerait des aberrations avec la lentille de l'objectif (un peu comme lorsque la partie périphérique de notre pupille peut être astigmate). Mais l'oculaire n'y serait pour rien.

 

Edited by Bruno-

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oui, mais est-ce que la lentille extérieure de l'oculaire ne risque pas d'être "mal taillée" en bord de champ étant donné que c'est une zone qui, à priori, n'est jamais utilisée pour l'oeil ?

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il y a 30 minutes, Roch a dit :

Si tout le faisceau lumineux est correctement redirigé vers le capteur, le rapport F/D final sera égal à celui de l'objectif situé devant le capteur.

Bon ... déjà, ça c'est faux ;)

Dans un système télescope + oculaire + objectif d'appareil photo, le grandissement apporté par le couple oculaire + objectif d'appareil photo est égal à

G = fa / f,

avec fa = focale objectif et f = focale oculaire.

Autrement dit, si la focale du télescope est ft (désolé pour les indices ...) alors la focale résultante de la combinaison est ft x fa / f.

 

Exemple numérique :

- télescope de 200 mm /4 => focale = 800 mm

- oculaire de 25 mm

- objectif de 50 mm (pour faire un compte rond ...)

- la focale résultante est alors de de 800 x 50/ 25 = 1600 mm,

- le rapport f/d résultant est de de 8 (au lieu de 4 initialement).

 

On remarque le rapport F/D de l'objectif n'intervient pas dans le rapport F/D résultat. Mais bien évidemment, il faut que le diamètre de l'objectif soit plus grand (ou égal) à la pupille de sortie de l'oculaire, sinon cela revient à vigneter le télescope.

 

 

 

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Je suis d'accord avec toi, mais du coup tu remarqueras que le rapport F/D de l'objectif est bien égal au rapport F/D final si le diamètre de l'objectif est égal à la pupille de sortie de l'oculaire ;)

Si je reprends ton exemple, avec un oculaire de 25mm, on a une pupille de sortie de 6.125mm, et un objectif de focale 50mm et de diamètre 6.125mm est bien à F/D=8

Donc j'ai quand même un peu raison :D mais je suis d'accord que c'était pas très clair dans mon message.
C'était ça que je voulais dire par "Si tout le faisceau lumineux est correctement redirigé vers le capteur"

Edited by Roch

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Et si tu prends un objectif Nikon de 50 mm ouvert à f/1, le F/D résultant sera toujours de f/8 et  pas de f/1 ;)

 

Si tu veux diminuer le rapport f/d résultant du  télescope (ce que j'ai cru comprendre initialement, mais j'ai probablement lu trop vite), il faut donc une focale d'oculaire plus longue que la focale de l'objectif. C'est probablement ce que tu disais ?

 

 

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il y a 25 minutes, christian viladrich a dit :

Et si tu prends un objectif Nikon de 50 mm ouvert à f/1, le F/D résultant sera toujours de f/8 et  pas de f/1

Ben il faudrait juste un oculaire de 200mm, mais sur le papier ça fonctionne :D 

 

il y a 25 minutes, christian viladrich a dit :

Si tu veux diminuer le rapport f/d résultant du  télescope (ce que j'ai cru comprendre initialement, mais j'ai probablement lu trop vite), il faut donc une focale d'oculaire plus longue que la focale de l'objectif. C'est probablement ce que tu disais ?


Oui c'est ça. Objectif de 8mm à F1, oculaire de 32mm. J'ai essayé avec un 28mm hier soir, c'était à peu près concluant, mais j'ai l'impression de perdre beaucoup plus de luminosité que ce que je ne devrais en théorie...
De plus j'ai un problème parce que l'oculaire que j'utilise n'est pas pratique du tout, donc j'ai fait uniquement de la "main levée" hier ; caméra tenue à bout de bras derrière l'oculaire. Mais quand même, voir les bras de M51 en poses de 1/8s, c'est sympa :D

Romain

Edited by Roch
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La réponse à ta question est simple : ça va dependre des oculaires. Sur des oculaires haut de gamme pas de souci je pense. 

Et il n'y a pas d'effet de bord. Quand tu as 10 mm de pupille de sortie tu n'as pas ton oeil forcément centré.

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Ok cool :)

ça n'existe pas un "bon oculaire" qui n'a que 50° de champ et qui, du coup, n'est pas trop trop cher ? :D

 

Romain

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Autrement dit, et après avoir suivi votre discussion,  il faut obtenir, au final, une focale apparente de l'objectif du télescope de 150 mm au lieu de 600, pour avoir une F/D apparent de 1, comme tu le souhaites, Roch.

Donc les images à son foyer seront 4 fois plus petites, avec une focale de 150 qu'avec une focale de 600.

 

Avec le télescope de base, un certain objet au foyer étant vu, à travers l'oculaire, sous un angle alpha, si on lui colle un objectif (celui devant le capteur) de focale 4 fois plus petite que celle de l'oculaire, l'image de l'objet, donné par cet objectif sur le capteur, sera alors 4 fois plus petite qu'avec le télescope de base.

L'ensemble se comportant alors comme un télescope de rapport F/D = 1.

CQFD ;).

 

Deux remarques :

1) La focale de l'objectif (capteur) doit simplement être F/D fois plus petite que celle de l'objectif du télescope (ici F/D = 4)

2) Son diamètre doit être ≥ au diamètre du cercle oculaire du télescope de base.

Edited by Toutiet

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Yes, t'as tout compris ;)

 

Bon reste plus qu'à trouver un bon 32mm. J'en testerais bien plusieurs pour voir...

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Il y a 22 heures, Roch a dit :

oui, mais est-ce que la lentille extérieure de l'oculaire ne risque pas d'être "mal taillée" en bord de champ étant donné que c'est une zone qui, à priori, n'est jamais utilisée pour l'oeil ?

 

Ah si, cette zone est utilisée ! Elle est utilisée par tous ceux qui acquièrent un tel oculaire avec un télescope à F/D long, c'est-à-dire la plupart d'entre eux.

Edited by Bruno-
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Roch,

Ta manip m'interpelle, j'y ai réfléchi un peu et viens t'apporter une autre solution potentielle.

Je résume la situation :

Tu disposes 

• d'un objectif de télescope de 150 mm, ouvert à 4 (donc de 600 mm de focale)

• d'un objectif (devant le capteur) de 8 mm de focale

Tu veux "simuler" un télescope ouvert à 1(équivalent à 150 mm de focale).
 

Pourquoi alors ne pas utiliser ton objectif de 8 mm (objectif du capteur), tout simplement comme un réducteur de focale...? De réduction 1/4, pour aboutir à un objectif primaire, apparent, de 150 mm de focale.

En plaçant ton plan capteur à 10 mm derrière la lentille, et en reprenant ainsi directement  l'image donnée par le primaire de ton télescope, tu obtiendrais, tous calculs faits, une réduction de taille de l'image dans le rapport 4, but recherché pour avoir globalement un télescope de 150 mm de focale.

Cela t'obligerais à placer ton objectif de capteur à exactement 40 mm du foyer du primaire.


Qu'en penses-tu...?

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ah oui intéressant, et ça évite pas mal d'épaisseur de lentille !

Du coup, il faut juste que je règle la distance de map de mon objo à 32mm, et que je place le tout directement derrière le foyer, c'est bien ça ?

Il faut juste que je vérifie que l'objo tient la route optiquement avec une map si proche ;)

 

Romain

Edited by Roch

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Non, plus d'objectif de 32. Juste ton objectif de 8mm, placé 12 mm devant le plan du capteur, et 40 mm derrière le plan focal de ton télescope.

Un petit schéma t'aiderait-il...?

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Non j'ai bien compris ;)

Ce que je voulais dire, c'est que je pose mon objectif de 8mm devant le capteur, de manière à faire la map sur un objet à 32mm ( ou plutôt 40 selon tes dires ; logique vu que la focale de l'objo augmente  )  ; ensuite je conserve cette map et place le montage dans l'axe du scope. C'est bien ça ?

Ce dont je doute, c'est sur la capacité de mon objo de 8mm à faire la map correctement sur un plan situé à 40mm. Je teste ça tout a l'heure si j'ai le temps.

 

Et deuxième remarque, puisque la focale de mon objo augmente, je suppose que le rapport f/d aussi va augmenter un peu... F/D = 1.25 si la focale passe à 10mm ?

Edited by Roch

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