Perf optiques attendue pour une apo taka de 1972?

[zirkel 2 1 721]

Je ne savais qu'il y avait des APO aussi anciennes.

C'est quoi la définition de semi-APO exactement ? pour moi une Lunette et APO où elle ne l'est pas...

Je suis curieux de savoir.

[Adamckiewicz 5 681]

La fc76 n’en reste pas moins très désirable  

[zirkel 2 1 721]

Sûrement.

Pour l'histoire de semi-APO, j'ai ma réponse, les interventions de John Isaacs en particulier sur CN.

[lyl 4 486]

 

Il y a 9 heures, zirkel 2 a dit :

Sûrement.

Pour l'histoire de semi-APO, j'ai ma réponse, les interventions de John Isaacs en particulier sur CN.

Euh non ...

Il convient d'expliquer d’où sortent les trois termes achromatisme, semi-apochromatique et apochromatisme.

 

Pour faire court, semi-apo correspond à l'implémentation minimale Zeiss via l'objectif Astro-Spezial pour les besoins de la photographie astronomique.

 

Pour faire long, un peu d'histoire.

 

 

L'objectif Zeiss E classique F2-BK7 est insuffisant en correction pour les substrats photographiques de l'époque à partir de 130mm de diamètre. Le plus gros utile étant le Zeiss E110 avec un ratio f/D~15, je vous renvoie pour confirmation aux excellentes photos lunaires réalisées récemment par @Elpancho avec un objectif Nikon 100f/12, certes filtré pour compenser la moins bonne correction.


L'objectif Zeiss E 110 (et les équivalents des autres fabricants bien entendu, c'est juste plus simple de fouiller dans les archives Zeiss) est lui aussi considéré comme proche (meilleur, cf plus loin pour la version littrow) de la limite en visuel pour la correction chromatique.
Précédemment, Zeiss E utilisait la formule Littrow de S.Czapsky (façonnée dans les ateliers berlinois, et non par Zeiss. L'objectif est cité dans une exposition universelle du 20eme siècle) qui était utilisée jusqu'à la mise au point du verre BK7.
La formule utilisait un Flint français un peu plus lourd que le F2 et le Hard Crown anglais, elle était significativement supérieure en correction chromatique et permettait de monter à 130mm f/15 sans gêne de spectre secondaire (halo bleu).
La limite pratique pour f/D~15 en visuel astro est entre 110 et 130mm, ce qui correspond au résidu secondaire en dessous 4.4

Propriétés des meilleurs verres "ordinaires" de la formule remontée par Stanley en 1914 (qui critique au passage le verre BK7 pas encore au point à cette date "very pure in body, but not free from air-bubbles") :

APM Telescopes possède un exemplaire 110mm de ce modèle a un prix exorbitant. J'ai également eu cet objectif centenaire (1907) exceptionnel de 110mm entre les mains pour nettoyage (photo chez moi lors de la restitution)

Cette combinaison était une version très optimisée pour les matériaux par rapport au doublet de Peter Dollond créé 200 ans auparavant.
Le verre BK7 étant bien plus stable et moins cher à fabriquer. Et surtout, garantissait la fin de la dépendance des fonderies anglaises "Chance", les allemands ont alors abandonné l'ancienne combinaison.

La performance par rapport au diamètre est la raison pour laquelle, en photographie astronomique, l'objectif A était utilisé : c'est un excellent doublet non apochromatique Telescope Flint + verre Baryte léger.

La dispersion du bleu est 3 fois meilleure que celle d'un achromat mais 2 fois moins bonne qu'un apochromat. C'est un semi-apo "entre deux" ou halb-apo en référence à la dispersion effective.

C'est lui qui donne la référence technique signifiant qu'il est "corrigé à moitié du nécessaire".

En concurrence à l'époque, pour des diamètres plus petits, on utilisait l'objectif apochromatique mis au point par H.D.Taylor. Le problème de cet objectif étant la stabilité des matériaux dans le temps et surtout le diamètre maximal possible, trop petit pour être concurrent du doublet A. Raison : pureté des verres et surtout courbures très fortes par rapport au f/D, Couder cite cette difficulté dans Lunettes et Télescopes)

La conclusion de A Couder est sans appel pour le critère prix/performance.

    

 

voir l'analyse complète dans lunettes et telescopes A Danjon A Couder P118-119120-121.pdf

=> Exemple : le club TychoBrahé d'Annecy est propriétaire de la lunette Robach (1908) : objectif A de 130mm f/18 qui a servi dans ce but pour mesurer l'ellipticité/excentricité de la Lune via photographie.

 Ceci dit, le doublet A comme le triplet Taylor étaient cher à fabriquer et instable soit en collimation soit en température pour du nomade, le A est remplacé en 1926 par l'objectif AS issu des travaux d'August Sonnenfeld utilisant du verre KurzFlint KzF2 dit "Telescope Flint" dans sa version stabilisée chez Schott après la première guerre mondiale. Cette objectif n'est pas apochromatique mais correspond au besoin d'imagerie astronomique pour 130 et 150mm.

Le triplet Taylor fut adapté en triplet B chez Zeiss avant la 2eme guerre mondiale puis en triplet ensuite F, plus stable (collimation, température)

Documents sur l'objectif AS et son comportement thermique. Sur le graphe, l'objectif F est une amélioration de l'objectif A, les objectifs AL1, AL2, AL6 sont les améliorations pour les caméras des satellites (utilisée dans le vide et le froid interstellaire)


AS-Objective-nach-Sonnenfeld.pdf  

 Explication par A.E.Koenig des propriétés de l'objectif de Taylor : il implémente la règle de l'apochromatisme suivant Abbe par le calcul du rassemblement des points focaux C,F,G'



Pendant ce temps, en parallèle aux USA.

A.E Conrady a formalisé la convention de l'achromatisme en 1929 : en s'appuyant sur la règle expérimentale FC qui date de John et Peter Dollond au 17eme siècle
Il a formalisé la correction complémentaire du spectre secondaire nécessaire pour la photographie en se basant sur le recueil technique des ateliers optiques allemands publié quelques années auparavant par M.von.Rohr
Le cœur des conventions de correction chromatique a été illustré par le spécialiste de l'époque : Albert Koenig sous la forme de la position des points focaux. Il est basé sur la sensibilité de l’œil et des pellicules photographique N&B
A cette époque, on utilisait les raies de l'hydrogène de la série de Balmer et pour d'autres raies la raie violette celle du mercure, plus facile à obtenir en intensité suffisante et celles du doublet sodium.
raie de l'hydrogène : F~486nm, C~656nm, G'~434nm, et mercure violet Hg~405nm

visuel : F_C=F_F
correction Photographic (actinique) terrestre : F_D=F_G'
correction purement actinique ou astro (sensibilité pellicule) : F_F=F_violet

 


Citations de référence de A.E Conrady en 1929 dans Applied Optics and Optical design, il reprend les travaux des ateliers allemands.
Il y a une nuance : astrographic à l'époque correspond à la correction optimale pour le projet mondial Carte du Ciel en cours, c'est positionné encore plus haut que la correction purement actinique de la doc de 1903.
Ordinary photographic correspond à la correction terrestre adoptée par les américains (ex . Kodak à Rochester), sachant qu'il y avait volonté à utiliser des objectifs d'excellente qualité.
En éclairement solaire (terrestre), illuminant D50 ou D65, c'était très adapté aux pellicules couleurs, G' correspond à du bleu foncé.


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Bon en bref de tout cette pile d'information : le semi-apo c'est quoi ?
=> c'est une correction équivalente ou supérieure à la Zeiss E110 classique : nécessaire et suffisante pour le visuel et la photographie astronomique de 1930, mais pas la photo en éclairage terrestre.

Ce critère photo astro est certes basé sur le calcul de la photo terrestre pour "Photographic (actinic) Correction" ou "Ordinary Photographic" : F_D=F_G' mais la tolérance de dispersion est plus grande.

Ceci est un compromis sur la restitution de ce que l'on cherche à imager. f/15 était un f/D court par rapport à la taille de grain des émulsions photographiques de l'époque pour restituer jusqu'à la résolution de l'instrument. => Il s'agit bien du critère de résolution qui compte pour les réfracteurs.

Pour les chambres de Schmidt ou les télescopes grand champ, c'est l'optimisation de la clarté qui compte.

Il reste valable pour la Takahashi TS 80 qui est à f/15 : à savoir une correction couleur compatible avec la photographie et un piqué d'image excellent sur la plage visuelle.
Dave Trott nous parle du modèle supérieur en 116mm pour lequel la combinaison apochromatique prend tout son sens.

 L'objectif Astro-Spezial applique une correction intermédiaire nécessaire et suffisante pour, à la fois le visuel et les pellicules photographiques de l'époque.

=> En applicant les calculs de chromatisme qui dépendent du carré du diamètre.

Visuel : le carré ratio de (150/110)2 ~1.86 par rapport à l'objectif E permet de confirmer que l'objectif AS de 150mm a une dispersion F-C (on prend les extrêmes F_F et F_d) similaire ou meilleure d_{1/100 000}=65/37 ~1.76 que l'objectif E.

Photo : idem, carré du ratio 1.86 à comparer avec la dispersion entre F_d et F_G' comme sur le graphe "Photographic (Actinic) Correction) (193+65)/(123+37) = 258/160 ~ 1.61

A noter que si l'on fixe la limite pratique plutôt à 120mm f/15 le ratio devient 1.56 et ça colle bien pour tout, et correspond au ressenti de l'époque.



Note , on constate le changement de définition de couleur pour la raie G' qui est libellée violett, alors que précédemment en 1903, c'était réservée à la raie Hg (mercure) 405nm en arc en ciel terrestre.

C'est bien une référence photo-visuelle propre à l'Astronomie. (notre œil perçoit cette longueur d'onde comme violacée quand l'éclairement faiblit, c'est l'effet de compression neuronale du spectre coloré)

De nos jours, le terme semi-apo devrait être utilisé exclusivement pour la compatibilité avec la prise d'image de photo lunaire, sur les capteurs actuels, sans nécessité de correction du spectre secondaire par filtrage, à savoir, un halo bleu (ou rouge) qui ne dégrade pas les performances.

Le terme achromat devrait être réservé à l'usage visuel, avec pour critère qu'il n'y ait pas de gêne à cause du spectre secondaire.

 

C'est vraiment rare que cela soit respecté.

L'on constate chez la plus part des constructeurs une dégradation du sens des termes techniques.

Maintenant pour l'apochromatisme suivant Abbe, c'est plutôt le terme super-apochromat qui convient : la correction nécessaire (ab. sphérique <lambda/4 critère Rayleigh + congruence des points focaux) sur la raie G' (434nm) est dégradée à lambda/2 maintenant pour l'apochromatisme moderne suivant Thomas Back.

Le terme apochromat ressemble plus à une correction semi-apo des années 30 pour la photographie astronomique (compatible pellicule argentique) : c'est à dire un spectre secondaire réduit compatible avec les capteurs photos modernes.

Et pour faire pire, le terme semi-apo est utilisé par les fournisseurs d'objectif ED de f/D court pour satisfaire à la cosmétique des anciens "vrais" achromats. (attention au 120mm ED en particulier, correction couleur OK mais sphérochromatisme élevé)

Et pour finir, le terme achromat est maintenant utilisé pour un instrument satisfaisant le critère de Sidgwick et non plus celui de Conrady.

 

Ces vieux instruments sont dans les tranches supérieures des catégories modernes et parfois entre dans la catégorie supérieure pour les diamètres qui sont plus petits que l'instrument nominal de la série.

Modifié 29 janvier 2023 par lyl

[lyl 4 486]

Bonjour à tous, j'ai eu une opportunité 8 mois après ce sujet.

voir aussi ce post.

http://www.astrosurf.com/topic/123253-lunette-takahashi-ts-651000-avis-retours-utilisateurs/

C'est un petit diamètre (un poil plus que la Telementor), qui colle à tous les critères apo sauf pour le violet. On a retrouvé les verres utilisés et modélisé depuis le dernier post.

Ça rentre dans le disque d'Airy de F à C donc excellent pour une image de la Lune comme en visuel, à voir si il y a besoin d'un quelconque filtre pour un rendement image parfait.

Elle sort du contraste au moins jusqu'à 473nm quand on a le focus dans le jaune-orange.

Avec l'aberration sphérique faible, on peut même chercher des détails dans le violet et en imagerie CaK bande étroite (strehl max 0.98) tout comme en solaire H-alpha.

Modifié 28 août 2023 par lyl

[lyl 4 486]

Petit complément d'infos technique sur la Tak65, diff limited F'C' en focus dans le jaune. Le piqué dans la plage courante est  unique.

l'appellation semi-apo : la limite de contraste est à 465nm, équivalent aux ED actuelles.

En focus à 600nm dans l'orange -rouge : on a de très bonnes possibilités d'observation des détails planétaires (GTR, Saturne, Mars) . Ça reste toutefois une 65mm.

Champ profond : le violet 435nm est contrôlé.

 

Un tube compatible photo lunaire/planétaire, amas, nébuleuse vu que ça reste dans un spot contenu ça ne bave pas.

Un beau spectacle en visuel comme les ED courantes mais avec un piqué inégalé.

A pointer sur un truc qui brille.

 

Pourquoi cette semi-apo est utile en visuel ?

L’œil est diffraction limited en F et C à 0.7mm de pupille (confirmé par l'étude d'Arnulf)

https://www.telescope-optics.net/monochromatic_eye_aberrations.htm

A fort grossissement, en planétaire, l'instrument serait moins performant que l’œil sur la plage de couleur.

En effet, le critère de Conrady s'applique bien pour 1-2mm de pupille instrumentale (du moment que l'éclairement est suffisant pour rester en mode photopique)

On gagne à corriger mieux pour pouvoir pousser un peu plus le grossissement sans délaver l'image.

L'observation lunaire fait quelque peu exception. Le contraste y prime, on pousse assez fort pour toucher la zone mésopique.

Là c'est plus une histoire de quantité d'énergie analysée, la bonne correction apporte plus de concentration de lumière mais pas de discrimination couleur utile sur la Lune.

En planétaire, les semi-apo et apo ont la correction F-C en diffraction limited ou presque (H-alpha pas vraiment utile 644nm suffit, c'est le rouge cadmium)

ça permet de pousser un peu sans avoir à triturer la map pour chercher un détail dans le bleu simultanément au rouge.

En pratique, on pousse les achromats à 1.4-1.6D et les apo à 2D. Pour la bonne cause je limite à 1D avec un instrument pour les spectateurs novices afin de présenter toute la plage couleur (en pratique ils ne triturent pas la map quand il regarde, donc on ne pousse pas plus).

La TS 65 ira facilement à x90/100 en planétaire (oculaire de 10-11mm) alors que la 60 devrait rester à 60-70x (ortho 12.5mm)

Dans la pratique tout le mode va dégainer les 5-6-7 mm ortho. Les 1000mm de la TS65 sont piles comme il faut.

 

Comparatif vs le besoin achromat /astro-spezial (semi-apo) / bon apochromat à f/D concurrentiel court (photo + visuel)

Le minimum pour un apochromat photo c'est de monter un pic à 0.95 à 555nm et de faire F et C à 0.80 + la correction à 436nm (strehl 0.4), c'est parfois décevant en contraste visuel alors que ça passe en piqué photo avec les post-traitements.

Pour les achromats, ça limite le grossissement "libre" en planétaire. Pour voir les détails en bleu/rouge puis en jaune/vert il faut ajuster la map.

Dans la pratique, un œil en bonne santé et une lunette conrady : l'oeil compense en ajustant seul sa map sur une fraction de dioptrie car on a encore du contraste analysable à 0.4 de strehl (~la limite FC des instruments conrady).

Modifié 10 septembre 2023 par lyl

[lyl 4 486]

De la littérature récente

https://www.cloudynights.com/articles/cat/articles/goto-optical-responds-to-takahashi-with-a-wave-of-offerings-for-1976-r3393

 

Un triplet bien fait, lentilles débordées et cellule dont in gère le serrage des lentilles.

Modifié 16 septembre 2023 par lyl

[BobSaintClar 4 890]

Bonjour,

 

Je ne vais pas spécialement intervenir sur le sujet précis de ce post - désolé de disgresser - mais simplement indiquer qu'habitant au Japon, je vois passer sur le site "local" de Yahoo Enchères des engins vraiment rares et/ou complètement barrés. Je crois que depuis deux ans environs, ledit site ne peut plus être accédé de l'étranger : lorsque je suis passé en France l'hiver dernier, je n'ai jamais pu m'y connecter. Pour les amoureux d'optiques exceptionnelles (au sens premier du terme), c'est vraiment dommage. Je vois régulièrement passer des lunettes Nikon ou Pentax aussi, voire plus agées que moi, des bouzins à f/d 20, des jumelles que je n'oserais même pas tenter d'utiliser (de peur de me faire mal, ou de blesser un passant)...

 

J'avais l'habitude de poster mes plus surprenantes trouvailles dans un Post ouvert sur le forum du groupe dédié aux jumelles, mais depuis les restrictions géographiques associées au site, ce n'est malheureusement plus possible. Le dernier truc qui m'a déformé les sourcils ? Des Vixen ASBIT 80M à visée droite. Je vous laisse regarder sur Internet. Ca doit être tellement pratique, à l'usage...!

Modifié 17 septembre 2023 par BobSaintClar

[lyl 4 486]

il y a une heure, BobSaintClar a dit :

désolé de disgresser

Ouvre un nouveau sujet Bob, de plus c'est inexact, les achats sont possibles. C'est juste très cher à faire importer, pratiquement doublement du prix et la douane s'en frotte les mains en prenant sa quote-part. Ça n'a d'intérêt que pour du matériel dont tu sais identifier le potentiel et assurer les réparations.

Exemple : la première estimation pour faire venir une TS 65-1000 OTA était de 700€ + réparation à la clef. (La FOA 60 est à 1400€ pour comparaison, elle est apo : ça ne change rien en visuel)

La théorie montre que sur la plage visuelle elle est à 0.2mm de dispersion sur la plage eFC à f/D 8.8, la TS65 a 0.44mm à f/15.4. La victoire à la plus grosse ^^

De plus les TS n'ont pas besoin de flattener, c'est dans la conception du triplet : dans le spot jusqu'à 0.5° hors d'axe. En imagerie planétaire/lunaire, c'est meilleur. La version apo sortie ensuite étend encore les possibilités en améliorant les photos en mode couleur. Pour la Lune, en capteur mono, bof la différence est faible.

Ceci dit de nos jours, on a les TOA et pléthore de diamètre plus gros dont certains de qualité suffisante. Ces anciens modèles sont justes : prêt à l'emploi sans surprise de surcoût., et avec de la marge de mise au point.

Modifié 17 septembre 2023 par lyl

[BobSaintClar 4 890]

Oh, donc tu peux te connecter sans VPN ? Bah cool, je vais pouvoir reprendre mon fil de discussion laissé à l'abandon !

Inutile d'ouvrir un nouveau sujet. Ceci dit, pour le coût de l'importation, je confirme : ça n'en vaut pas la peine (sans même parler des risques liés à la distance).

Modifié 17 septembre 2023 par BobSaintClar

[lyl 4 486]

Des star tests sur reflet spéculaire, de jour sur la TS 65

intra/extra

L'intra est jaune, le bleu profond et le violet sont non corrigés (semi-apo), c'est normal en intra. Sur les apos c'est plus blanc car on est à mieux que 460nm (photosite bleu)

Ici bleu profond et violet sont trop éloignés vers l'arrière. On est à -1 lambda intra-focus

L'extra, par contre, est très blanche sur le disque et le premier anneau (on est proche : +3 anneaux). La fusion se fait bien on réintègre les longueurs d'ondes bleues et violettes sur-corrigées, on les a rapprochées. (car on a reculé le focus de 3-4 lambda par rapport à l'intra). Une petite teinte bleutée sur l'anneau glissant violet dans l'intervalle.

On a bien ce qui est prévu : la correction à 465nm en limite de contraste. (fusion ~moins de 1 lambda sur le best focus habituel dans le jaune-vert)

Sur un achromat, même niveau Conrady, le spot central est blanc mais le 1er anneau ne reste pas blanc du tout : les bleus débordent dés 480-486nm.

et avec un filtre Baader nébuleuse.

On a deux anneaux sombres : le calage FC est assez précis.

Les possesseurs d'apo courte peuvent essayer la même manip, ça sera plus blanc mais moins séparé entre zones claires et sombres (du au sphérochromatisme).

 

2023-09-19_T_00-24-38-0940_L_pipp.avi

 

Données sur l'objectif de la TS 65, épaisseur et poids

1 - 59g, 8.4mm center, 6mm edge, +3.25dpt

2 - 76g, 11mm edge, 5.3mm centre quasiment équiconcave, le lentilles 1 et 3 s'adaptent quasiment en succion. -4.87dpt

3 - 62g, 8.4mm, 6.5mm edge, +2.62dpt

cales 0.15mm
chanfrein 0.5mm

 

Le design est anastigmat pour 0.5° hors d'axe : pas besoin de flattener pour 16mm de diagonale.

Airy disk : 8.6um à 550nm => caméra couleur optimale : 2.5um (SF 3.5) -> directe au foyer.

Modifié 23 septembre 2023 par lyl
traitement refait