Détermination du point optimal de focalisation?

[Olivier Meeckers 3 865]

Salut à tous,

 

Avec nos instruments de type Cassegrain, Dall-Kirkham, Schmidt-Cassegrain, Maksutov-Cassegrain,... la mise au point se fait grâce à la translation du miroir primaire (le plus souvent) ou du secondaire. Dans ces conditions, les miroirs se rapprochent l'un de l'autre et par conséquent la focale et donc le rapport F/D de l'instrument varient. Hors, chaque instrument doit avoir été élaboré pour une focale optimale qui, je présume, est celle communiquée par le fabricant dans la documentation qui accompagne l'instrument.

 

Alors, comment savoir où se trouve ce point de focalisation lorsque l'on joue avec le bouton rotatif de mise au point? Est-ce simplement au milieu de la plage de focalisation? J'ai cru comprendre que c'était un peu plus complexe que ça à définir. Merci pour vos éclairages! 

[ALAING 58 805]

D'autant plus que certains rajoutent ou des réducteurs de focale quand c'est pas des barlows

Sans compter le crayford en sortie du bouzin qui modifie encore le truc

Bonne journée,

AG

Alors pour l'éclairage, je passe mon tour

[Olivier Meeckers 3 865]

Je pense que ce n'est rien d'ajouter des accessoires. Il faut juste qu'ils soient au bon endroit mais comment savoir où celui-ci se trouve. Il y a une infinité de possibilités de faire la mise au point avec les miroirs qui se meuvent. En fonction de la position des miroirs l'un par rapport à l'autre, on déplace le point de focalisation. Une bague en plus ou en moins permet de trouver ce nouveau point de focalisation. Je sais que pour le TSC-225 par exemple, annoncé à f/12 avec une focale de 2700mm, la focale peut varier de 2566mm (f/11,4) à 3027mm (f/13,45) en fonction de la position du primaire. Hors, je présume que l'instrument ne travaille pas de façon optimale dans toute la plage de focalisation. Comment donc définir la position de la focale optimale?

 

Je pense que @jldauvergne peut nous aider.

[Thierry Legault 5 797]

ben, tu vas avoir une combinaison d'aberrations optiques liées à un éloignement du point optimal...mélangé avec les aberrations optiques intrinsèques dues à la fabrication (ex : aberration de sphéricité). Donc, à moins de faire des tests optiques sur un télescope précis, j'ai du mal à voir comment on pourrait déterminer son point optimal spécifique de manière théorique.

 

Sur un SC, le sphérochromatisme varie avec la longueur d'onde, et faire avancer ou reculer le foyer génère de la surcorrection (ou de la sous-correction) qui va se combiner avec le sphérochromtisme. S'il y a un point "optimal", il est donc valable dans une couleur, et il sera différent dans les autres 

 

Il faut aussi penser qu'il y a un meilleur point mécanique, à cause des baffles : trop avancé, tu as du fond de ciel qui passe (baffles trop courts), trop reculé et tu fais de l'obstruction externe du faisceau par les baffles (baffles trop longs). Je pense que ce point est plus important que le point optique, parce que les défauts que génère un décalage peuvent être plus impactants que les purs défauts optiques.

 

 

Modifié 29 août 2020 par Thierry Legault

[chonum 976]

La position optimale est donnée par le BF indiqué par le fabricant (que ce soit le primaire ou le secondaire qui translate).

 

Cette conjugaison change la focale, mais aussi l'aberration sphérique. Mais il faut distinguer les SCT des autres cassegrains.

 

Sur les cassegrains réflecteurs (Cassegrain, DK, RC), et à la marge les MCT, il y a vraiment une meilleure position. Ceci dit jouer sur le BF introduit de l'aberration sphérique, mais cela n'est pas rédhibitoire.

 

Sur un SCT, on a une seule longueur d'onde dépourvue d'AS (550nm sur les Celestrons modernes, plutôt 650nm sur les vieux). Ajouter une AS en jouant sur le BF (distance M1/M2 en fait) revient à décaler cette longueur d'onde, et on peut même en jouer.

 

De tête, sur un SCT, on raccourcit le BF pour faire du bleu (et on raccourci aussi la focale), et l'inverse pour le rouge.

 

A revérifier dans mes rapports, mais de tête c'est cela...

 

Modifié 29 août 2020 par chonum

[chonum 976]

Grillé par Thierry !

no life !!

 

[Optrolight 840]

Heu bêtement les instruments sont donnés pour une longueur d'onde pour un objet à l'infini à une température donnée.

En posant des contraintes sur le niveau d'aberration tolérable, c'est-à-dire non visible à l'œil nue ou pour telle taille de pixel on peut déterminer une plage de focalisation optimale. 

 

[Olivier Meeckers 3 865]

il y a 4 minutes, Thierry Legault a dit :

Il faut aussi penser qu'il y a un meilleur point mécanique, à cause des baffles : trop avancé, tu as du fond de ciel qui passe (baffles trop courts), trop reculé et tu fais de l'obstruction externe du faisceau par les baffles (baffles trop longs).

 

La problématique mécanique, j'en étais bien conscient et Yuri de chez TEC m'avait rassuré en me confirmant qu'il n'y avait pas d'obstruction même à la position "full in" du focuser. Dans la position "full out", je n'ai pas l'info. Cependant, je me suis rendu compte à l'usage que la mise au point était très démultipliée sur le Mak au point que faire tourner le focuser d'un tour était loin d'avoir l'effet d'un tour de focuser chez Takahashi. Par conséquent, la plage de focalisation du focuser qui fait 11 tours (de mémoire) n'est pas énorme, ce qui permet probablement à l'instrument de rester dans des "limites opérationnelles optimales". 

 

Ma question portait en effet davantage sur les conséquences optiques car @jldauvergne avait mentionné devoir trouver la position optimale de focalisation pour obtenir la meilleure qualité d'images possible.  

[Thierry Legault 5 797]

il y a 4 minutes, Olili a dit :

La problématique mécanique, j'en étais bien conscient et Yuri de chez TEC m'avait rassuré en me confirmant qu'il n'y avait pas d'obstruction même à la position "full in" du focuser.

 

pour le vérifier c'est facile, il suffit de mettre l'oeil (sans oculaire) à la position du foyer, et regarder si les baffles paraissent trop courts ou trop longs

 

il y a 4 minutes, Olili a dit :

Ma question portait en effet davantage sur les conséquences optiques car @jldauvergne avait mentionné devoir trouver la position optimale de focalisation pour obtenir la meilleure qualité d'images possible.  

 

je crois savoir comment il l'a déterminé, et c'est pas à la portée de toutes les bourses... 

 

 

Modifié 29 août 2020 par Thierry Legault

[Optrolight 840]

il y a 3 minutes, Thierry Legault a dit :

je crois savoir comment il l'a déterminé, et c'est pas à la portée de toutes les bourses... 

Avec un haso?

 

 

[jldauvergne 15 098]

il y a une heure, Thierry Legault a dit :

je crois savoir comment il l'a déterminé, et c'est pas à la portée de toutes les bourses... 

Certes

Mais sur le Mewlon 300 il y a une bague allonge specifique avec des repères en fonction des accessoirs. 

Je pense que sur n'importe quel télescope de la famille Cassegrain, il doit être possible de faire ça en star test. Le signe de l'aberration de sphéricité doit s'inverser au bout d'un moment. Par contre c'est à faire en defocalisant le moins possible pour ne pas introduire un biais. Pas dit que ce soit moins efficace que ce que j'ai fait. 

[jldauvergne 15 098]

il y a une heure, Optrolight a dit :

haso

Yep

[jldauvergne 15 098]

Il y a 2 heures, Olili a dit :

Alors, comment savoir où se trouve ce point de focalisation lorsque l'on joue avec le bouton rotatif de mise au point?

Si tu fais confiance au fabricant pour la focale theorique tu peux aussi photographier Jupiter dans plusieurs positions et mesurer la focale dans winjupos.

Mais je ne sais pas si la focale catalogue est une donnée très fiable. Je n'ai jamais vérifié à vrai dire.

[Optrolight 840]

il y a 21 minutes, jldauvergne a dit :

Yep

Donc tu as monté un haso avec différente valeurs de tirage et tu compensais pas une focalisation du primaire pour trouver la meilleur position?

[Olivier Meeckers 3 865]

Les gars, vous n’avez pas l’impression que vous vous « masturbez » un peu avec ce genre de mesures? 

[Thierry Legault 5 797]

il y a 58 minutes, jldauvergne a dit :

Je pense que sur n'importe quel télescope de la famille Cassegrain, il doit être possible de faire ça en star test

 

sauf qu'avec un SC va falloir faire avec le sphérochromatisme, et même sans ça il va falloir faire avec les aberrations de sphéricité d'ordres supérieurs, qui se mélangent à celle d'ordre inférieur. Du coup, au star test il n'est pas du tout obligatoire que les plages intra-extra soient parfaitement identiques, c'est très bien expliqué ici pour le Maksutov-Cassegrain mais c'est valable pour les SC et même pour des réfracteurs : https://www.telescope-optics.net/Mak_spherical.htm#An_interesting_aspect

 

Il faut aussi voir que la variation de performance d'un SC en fonction de la position du foyer est quand même très lente :  lambda/23 PTV pour 1 pouce d'extension de focus (donc il faut 6 pouces, ou 150mm, pour arriver à L/4 PTV de sur ou sous-correction), selon https://www.telescope-optics.net/SCT2.htm

 

Et puis c'est sans compter avec les déformations thermiques des optiques (notamment sur un tube ouvert), qui génèrent aussi de l'aberration de sphéricité si les miroirs ne sont pas en matériau à très faible dilatation.

 

Bref, tout ça mélangé, j'ai tendance à penser que déterminer la position optimale au star test relève de la quadrature du cercle (et même peut-être de la sodomisation des drosophiles, n'est-ce pas Olivier )

 

 

Modifié 29 août 2020 par Thierry Legault

[Optrolight 840]

A trop vouloir faire parfait on fait moins bien !

[Optrolight 840]

Je pense que seul les personnes qui se sont amusées à régler un système optique pendant des heures peuvent comprendre 

[chonum 976]

J'ai fait des mesures de l'évolution de AS=F(BF), et pareil sur la longueur d'onde, il faut regarder les PV des SCT sur le site...

 

[Olivier Meeckers 3 865]

Il y a 2 heures, Thierry Legault a dit :

peut-être de la sodomisation des drosophiles, n'est-ce pas Olivier 

Je n’y connais pas grand chose en drosophiles et encore moins de leur sexualité, mais je suis assez d’accord avec ta conclusion! 

[lyl 4 483]

Il y a 3 heures, Olili a dit :

Les gars, vous n’avez pas l’impression que vous vous « masturbez » un peu avec ce genre de mesures?

Sur les engins les plus courants : je dis oui sans hésiter : négligeable en photo sur un C8, peut-être légèrement visible en visuel (contraste)

 

Pour les plus gros diamètres @Thierry Legault a déjà donné son avis là dessus à propos d'un Meade 12" si je me souviens. La meilleure mise au point était visible pour chaque couleur. C'est pas exactement la même chose que le BF "constructeur" mais si on change la position du primaire comme dit plus haut les écarts de meilleure mise au point par couleur sont plus visibles sur les gros diamètres du même modèle (à f/D constant)

Modifié 29 août 2020 par lyl

[Thierry Legault 5 797]

Il y a 1 heure, lyl a dit :

Pour les plus gros diamètres @Thierry Legault a déjà donné son avis là dessus à propos d'un Meade 12" si je me souviens. La meilleure mise au point était visible pour chaque couleur.

 

ah oui, ça c'est encore une autre question, qui mérite à mon avis autant sinon plus d'attention que la position "optimale". Notamment avec un capteur couleur, puisqu'on ne peut pas refocaliser par couleur, on est obligé de se placer à une position "moyenne".

 

Je n'ai pas gardé les mesures sur le Meade 12", de mémoire le bleu était nettement décalé par rapport au vert et rouge, beaucoup plus proches.

 

J'ai refait la manip avec un focuser numérique sur le C14 EdgeHD (pas sûr du tout que le comportement soit le même que sur un SC classique, cause présence du correcteur). Le bleu est en avant de 1/10mm par rapport au vert, lui-même 1/10mm en avant du rouge. Ca représente environ lambda/5 ptv d'aberration de defocus (donc L/2,5 entre bleu et rouge). Pas monstrueux si on se cale dans le vert, pas forcément négligeable non plus puisque ça s'ajoute à tout le reste (défauts optiques, turbulence...). En tout cas en faisant la map soigneusement le décalage est répétable sur étoile, donc ça peut avoir une influence non nulle sur le résultat dans de bonnes conditions. Pas forcément transposable sur les autres modèles (le C14 est à f/11 alors que les autres sont à f/10, et les correcteurs sont tous différents).

 

Bref, avec un SC le capteur couleur n'est peut-être pas l'option ultime si on veut le max dans chaque couleur (ou alors il faut faire du LRVB en jonction avec un capteur mono), et avec une roue à filtres je pense que l'usage d'un focuser digital s'impose pour refocailiser rapidement dans chaque couleur, surtout pour les gens qui veulent aller au bout des choses (ne pas oublier que c'est le maillon le plus faible qui fait le résultat !). Je ne suis pas loin de penser que cette année sur Mars, ce serait au moins aussi utile qu'un ADC ! 

 

 

Modifié 29 août 2020 par Thierry Legault