Diamètre apparent des étoiles

[Pierre-Marie 69]

Gagné ! C'est moi qui ai gagné le Mewlon 300 promis par notre généreux administrateur pour le centième message de ce passionnant sujet. Ca valait la peine, allez !
J'espère qu'il s'en souvient.

[Bruno- 3 965]

Pierre : le premier message est numéroté 0 (zéro), donc le tien (numéro 100) est en réalité le 101è. C'est donc M42 qui a gagné le mewlon 300 !

M42 : est-ce-que tu pourrais stp relire toute la discussion si tu ne l'as pas déjà fait ? (si c'est fait je ne comprend pas pourquoi tu repars de zéro...) Je trouve qu'on a bien avancé. On ne doit pas comparer la photo et la CCD (diffusion dans un cas, diffraction dans l'autre). Le problème actuellement est juste de savoir si seule la diffraction intervient ou s'il n'y a pas autre chose (c'est bien cela, Pierre ?) Pour ma part, je me contente de la diffraction puisque ça correspond à mon expérience d'observateur...

Bruno.

[Ph 0]

Je suis d'accord avec Bruno, le premier message etait numerote 0. Mais le #99 n'adressant pas la question initiale. C'est le mien qui compte.. j'ai donc gagne lemewlon 300 (au fait qu'est ce que c'est, un aspirateur?)

Je ne suis pas d'accord avec Bruno.Les taches stellaire ne sont dues a de la diffusion dans le detecteur (gelatine ou CCD) que dans des cas particulier que l'on veille normalement a eviter. CCD ou photo ou visuel: le probleme est le meme. Le diametre apparent des etoiles est un probleme d'optique au sens large, c'est a dire du a (1) l'atmosphere (dans le cas d'un telescope au sol, effet du seeing) (2) les defauts du telescope (3) la diffraction (tache d'Airy, c'est la limite ultime car c'est le seul effet dont on ne peut pas s'affranchir... autrement qu'en prenant un telescope plus grand).

[Ph 0]

Je suis d'accord avec Bruno, le premier message etait numerote 0. Mais le #99 n'adressant pas la question initiale. C'est le mien qui compte.. j'ai donc gagne lemewlon 300 (au fait qu'est ce que c'est, un aspirateur?)

Je ne suis pas d'accord avec Bruno.Les taches stellaire ne sont dues a de la diffusion dans le detecteur (gelatine ou CCD) que dans des cas particulier que l'on veille normalement a eviter. CCD ou photo ou visuel: le probleme est le meme. Le diametre apparent des etoiles est un probleme d'optique au sens large, c'est a dire du a (1) l'atmosphere (dans le cas d'un telescope au sol, effet du seeing) (2) les defauts du telescope (3) la diffraction (tache d'Airy, c'est la limite ultime car c'est le seul effet dont on ne peut pas s'affranchir... autrement qu'en prenant un telescope plus grand).

[Benjamin 0]

un record ???
103 messages pour ce sujet !
Mr l'administrateur on veut des stats !

Benj

[Bruno- 3 965]

Ph : la diffusion existe dans la photo, c'est quand même bien connu, on ne va pas remettre ça en cause, non ?

(Si ? Alors c'est reparti...)

Par contre en visuel et en CCD, pour moi il y a essentiellement la diffraction.

Bruno.

[Pierre-Marie 69]

1° Il est évident que Ph triche ; moi aussi qui ai mis deux fois le même message.
2° Je devrais recevoir mon Mewlon 300 mardi si tout va bien, aux couleurs d'Astrosurf.
3° Non, on ne va pas recommencer.
4° Je précise. Bruno, jamais je n'ai remis en question le truchement de la diffraction dans ce qui nous intéresse. Je souhaitais y ajouter la diffusion, certes en photographie, mais aussi en visuel et c'est là que je suis intervenu dans la discussion. Je voulais proposer l'hypothèse de la diffusion dans la rétine entre deux cônes voisins comme entre deux grains d'argent. Et je continue à y croire. Ce qui m'a réellement gêné, c'est l'évocation d'images visibles uniquement dans le cas particulier de la vision télescopique, alors qu'il me paraissait et me paraît évident que le phénoméne est beaucoup plus large. Je trouvai donc raisonnable d'envisager cet aspect avant celui d'un cas particulier. J'ai, cependant, le sentiment que nos points de vue se rapprochent.
Quant à la CCD, à tort ou à raison, j'ai le sentiment qu'elle ne déroge pas aux mêmes lois. C'est pour celà que j'ai proposé l'expérience avec l'appareil photo numérique à laquelle personne n'a répondu. Je pense encore qu'elle pourrait apporter un élément intéressant.

Amicalement,

Pierre

[Jean-Philippe Cazard 3 930]

Salut à tous,

Finalement elle est visiblement intéressante cette question sur le diamètre apparent des étoiles !!!
Et le nombre de message sur ce thème est un record toute catégorie !!!

------------------
Jean-Phlippe CAZARD
webmaster@astrosurf.com

[Bruno- 3 965]

Pierre : si j'ai bien compris, tu penses que l'oeil pourrait diffuser de même qu'en photo. Je ne connais pas les propriétés de l'oeil mais :

1) Je n'oublierais jamais l'image d'Altaïr (la première étoile que j'avais pointé avec mon ancien Mewlon 210) aussi ponctuelle que celle des autre étoiles (à x80 cela dit...)

2) Je ne vois pas de raisons qu'une diffusion se produise en CCD. S'il y en a une, il faut le dire...

Donc pour l'oeil : peut-être, mais pour la CCD je suis sceptique.

Bruno. (fier d'avoir activement participé à ce record !)

[Ph 0]

Hi,
Quelqu'un pourait-il finalement m'expliquer ce qu'est un "mewlon"?

La diffusion existe forcement dans tout recepteur... mais si elle est significative c'est un mauvais recepteur.

Il en va ainsi de l'oeil, d'un CCD ou d'autre chose.

Lorsque photon arrive il est soit absorbe (et donc "compte"), reflechi, transmis ou diffuse. Un photon diffuse a des chances d'etre absorbe dans le detecteur un peu plus loin.

Un bon detecteur se doit d'absorber la plus grande fraction des photons (et en plus de les transfor,er en "energie" mesurable de maniere optimale).

En pratique les detecteurs utilises en astronomie ne diffusent pas de maniere importante ou tout au moins sont utilises dans des conditions faisant qu'on puisse negliger cette limitation.

La taille des taches stellaires resulte de l'atmosphere (pour un observateur au sol) + de la qualite optique + de la diffraction (limite ultime si tout le reste est parfait).

[HaleBopp 34]

Salut,
Un mewlon c'est un modèle de telescope Cassegrain de la marque Takahashi. http://www.optique-unterlinden.com/tab_mew.htm
Et je ne suis pas le seul qui aimerait bien en avoir un !

[Pierre-Marie 69]

Ce que dit Ph me convient assez bien à une nuance près ; je crois qu'on sous-estime les effets de la diffusion. Il me semble que la synthèse des différents points de vue commence à s'opérer. Mon seul regret, que nous n'ayons pas pu oublier un temps les télescopes pour traiter cette question. Mais là, je commence à me répéter.

[gman 0]

Merci à tous.

L'administrateur vient de m'attribuer le Mewlon pour avoir lancé ce forum.

Je ne me suis pas manifesté depuis une bonne dizaine de mail parceque je rechercher des photos de Hubble surlesquelles je pourrai déterminer le champ et également reconnaître quelques étoiles de magnitudes connues afin de vérifier que leur diamètre apparent résulte bien uniquement de la diffraction (en prenant un diamètre d'objectif de 2m40).
Il faut avoir tabulé au préalable la courbe donnant le profil du premier anneau de diffraction (un anneau c'est suffisant !).

C'est un peu compliqué je le reconnais ...

Si quelqu'un a une meilleure idée pour établir une preuve je suis prêt à prendre.

A+

[Claude PEGUET 76]

Qui va faire la synthèse de tout ça?
Un argument en faveur de la diffusion dans les récepteurs: il y a des photos d'étoiles, peut-être plus dans les vieux bouquins, c'est à dire sur des émulsions photographiques pas vraiment modernes, ou des images d'étoiles brillantes sont absolument énormes, apparemment au-delà de ce que pourrait n'importe quel défaut optique ou turbulence, ces deux facteurs étant d'ailleurs uniformes pour toutes les étoiles.
Je pense à des photos d'objets très proches d'étoiles très brillantes: NGC 404 vers Beta Andromède ou NGC2024 vers l'étoile Est des trois rois dans Orion.
La diffusion n'a aucune limite. Elle s'affaiblit simplement avec la distance à la source. Idem pour la diffusion-réflexion à travers la vitre avant d'un capteur CCD (sauf erreur personne n'a fourni d'éléments précis et argumentés contre ce phénomène de diffusion dans les CCD. Si quelqu'un a une connaissance réelle et détaillée sur la constitution physique des capteurs CCD....je suis preneur).
Bon ciel avec le minimum de diffusion....

[fabrice2 1]

Pour la diffusion dans le ccd, il nous faut un électronicien ou plutot un spécialiste des ccd.
Le problème du hublot de protection est a considérer selon deux critères:
1- Le ccd (silicium) réfléchit quand même pas mal. Le hublot renvoie ce parasite vers le ccd. Cependant, le parasite est nettement défocalisé donc son influence doit résider dans le voile de fond.
2- Le hublot est peu épais. La double réflexion du faisceau incident créée un parasite légèrement défocalisé qui a plus de chance d'être génant. Cependant, les ccd de qualités ont leur hublots traités anti reflets, le phénomène est toujours présent mais très atténué (dans le cas de la reflexion silicium du 1er cas, c'est plus important). Le cas du télescope Hubble est peut être à considérer à part. Je ne serais pas surpris que les différents capteurs soit dépourvu de hublot (j'ai eu dans les mains une caméra 4000*4000 sans hublot de protection, du moins, intégré au capteur).
Pour l'argentique, pas besoin d'aller chercher d'anciennes émulsion, les nouvelles diffuses aussi.
Salut

[Ph 0]

La taille des etoiles sur les images photographiques, meme anciennes et essentiellement due au profil "intrinseque" des images, c'est a dire seeing atmospherique + telescope.

La diffusion optique, ou les effets chimiques lors du developpement photographique, ne sont que des effets mineurs.

Cela n'empeche pas que les images stellaires puissent etre TRES grosse, prenez pour exemple une etoiles brillante sur le DSS: http://www-obs.univ-lyon1.fr/hypercat/G.cgi?c=i&dss1:hd358,5&z=vg&a=gif

Sur un CCD la diffision, encore plus faible, est due a la transparence du substrat dans l'infrarouge proche (0.1 ~ micron).

[Claude PEGUET 76]

Bonjour,
Le profil intrinsèque des images ça n'est pas très défini... Les défauts optiques du télescope et le seeing ne sont pas illimités en diamètre et affectent toutes les étoiles de la même façon. Ce sont des phénomènes réels que l'on voit sur les étoiles faibles. En dessous d'une certaine magnitude les étoiles apparaissent sous la forme de disques de même diamètre qui ne sont plus saturés et deviennent de plus en plus légers quand la magnitude devient plus faible. En fait le défaut le plus fréquent qui donne ce résultat est le défaut de mise au point mais tout défaut optique ainsi que le seeing devraient se comporter de la même façon.
En ce qui concerne l'effet de la diffusion dans une émulsion photo: si vous avez un boitier réflex à oobjectif interchangeable: enlevez l'optique, faites une pose B de quelques secondes en plein jour et après développement regardez de combien est la diffusion sur le pourtour de l'image. L'ordre de grandeur est au moins le mm. N'essayez pas d'utiliser la vue avant et après elles risquent d'avoir fortement pris la lumière. La manip peut se faire d'ailleurs sans enlever l'optique, l'important c'est la surexposition massive ce qui est le cas d'une image d'étoile.

Un argument en faveur de la diffraction (anneaux d'Airy).
En reprenant des photos que j'avais réalisé au foyer d'un T250 j'ai constaté que sur les étoiles suffisamment brillantes pour avoir des aigrettes très marquées, on retrouve de façon très visible un système d'anneaux. C'est à dire que si une étoile se présente comme un simple disque saturé, une étoile un peu plus brillante laisse apparaître un anneau autour de ce disque, avec un intervalle sombre. Cet anneau devient progressivement plus dense et large avec des étoiles encore plus brillantes (ou une pose plus longue), sans changer de diamètre moyen, et ceci jusqu'à ce que l'intervalle sombre disparaisse par saturation et on retrouve un disque saturé de diamètre supérieur. On peut imaginer que cela recommence avec un anneau de diamètre supérieur si on prolonge encore la pose. J'ai un cliché des Pléïades sur lequel on trouve un tel anneau à différents degrés de saturation en fonction des étoiles brillantes du groupe.
Le diamètre de l'anneau brillant est de 80 secondes d'arc alors que le disque d'Airy est théoriquement un peu plus petit que la seconde (rayon du premier anneau sombre 0,48'' sauf erreur). L'ensemble partie centrale saturée plus anneau aurait à peu près les proportions d'une figure d'Airy agrandie 60 ou 80 fois.
Questions aux théoriciens : comment se présentent les anneaux lointains de la figure d'Airy ? Sont-ils de largeur constante ou s'élargissent-ils avec la distance à la source ? Est-ce compatible en dimension avec ce que j'ai observé ? 80'' au foyer d'un T250, ça serait un anneau de quel ordre dans cette hypothèse et quelle serait la luminosité résiduelle dans cet anneau en pourcentage ?
A bientôt,

[gman 0]

Le diamêtre de l'anneau donné par la formule

1,22 lambda / Diamètre objectif

est valable pour une image formée au foyer de l'objectif primaire. Je suppose que c'était bien le cas du montage ayant servi à réaliser les photos. Sinon, il faut corriger la formule ...

Si c'était bien le cas, vous êtes en train de dire que le diamètre apparent était environ 100 fois supérieur au diamètre donné par la diffraction. C'est ça ?

Possible à cause de l'atmosphère ...

[gman 0]

Je trouve effectivement que le premier anneau de la tâche de diffraction correspond à un angle de 0,5" d'arc. Il vaudrait mieux convertir ceci en une distance dans le plan image en mutipliant par la focale de l'objectif primaire si la photo a bien été prise au foyer (la donner en mm).

Il faudrait ensuite comparer ce diamètre en mm au diamètre effectivement obtenu après développement (en mm) et corriger de l'éventuel agrandissement au tirage (ce n'est pas très dur, vous avez toutes les billes).

A+

[Bruno- 3 965]

Je trouve au contraire que convertir en mm est compliqué. Y'a qu'à regarder sur l'image et mesurer les taches, connaissant l'échelle on en déduit simplement leur dimension en secondes d'arc comme l'a fait Claude je suppose.

Si ça peut donner une piste : dans un article de Jean Dragesco sur le télescope de Schmidt de 200 mm de Celestron (peut-être un article de la revue "Eclipse" ?) il indiquait un défaut optique dans la conception qui faisait que les étoiles sur la photo étaient bien plus grosses que ce que prévoit la théorie de la diffraction, mais du coup ça permettait aux taches des étoiles de ne pas être trop microscopiques et donc d'être visibles sur les photos !

Autre indice dans le sens que donne Claude : tout le monde connaît la fameuses galaxie NGC 404, inphotographiable à cause de la présence de Bêta Andromède. Bëta est quand même à plusieurs minutes d'arc, donc si elle bave sur la galaxie c'est une grosse bavure !

(En CCD j'avais pris une image, pas de problème. Est-ce-qu'on ne devrait donc pas effectivement tenir compte de la diffusion en photo ?)

Je ne sais plus trop que penser... sinon que le débat est reparti !

Bruno.

[Benjamin 0]

est ce qu'on peut creer specialement pour ce sujet une icone de record ?
une coupe ? un clavius ?!
je crois que je vais faire un "copier-coller" et je vais ecrire un livre, avec l'argent obtenu, je vous offrirai une taka 350mm... non je rigole, je garderai tout !

Benj

[Bruno- 3 965]

Attends quand même que tout le sujet ait été traité, ce qui est loin d'être le cas ! Il y a du potentiel...

(là, c'est juste pour ouvrir une cinquième page...)

Bruno.

[Claude PEGUET 76]

Bonjour,
Excusez ma réaction à retardement mais je n'ai pas les messages en direct, je ne vois apparaitre les posts sur une discussion déjà ouverte qu'avec parfois 2 à 3 jours de retard.
Pour Gman:
j'ai effectivement fait tous les calculs et c'est le résultat que j'avais livré: je confirme que sur certaines de mes photos j'ai des images d'étoiles qui montrent un système d'anneaux qui ne peut pas être le premier anneau d'Airy car 60 à 80 fois plus grand. Je pense donc à un des anneaux d'Airy lointains, mais pour que ça soit vrai il faudrait que les anneaux s'élargissent en fonction de leur distance au centre. Comme je l'ai dit l'image ressemble à la figure d'Airy de base, mais grossie 60 à 80 fois, c'est à dire que l'anneau perceptible a un rayon à peu près double de la partie centrale saturée.
Donc, quelqu'un peut-il dire quelle est l'épaisseur d'un anneau de diffraction qui serait 60 à 80 fois plus gros en diamètre que le premier anneau?
Pour Bruno SALQUE:
On peut facilement photographier NGC404 sans que beta And déborde sur la galaxie. Je donnais simplement des exemples d'objets connus se trouvant à proximité d'étoiles brillantes. On a plus de chance de trouver des photos d'étoiles brillantes si il y a un objet du ciel profond dans le coin.
Je crois que la conclusion n'est pas encore arrivée ;-)
Amicalement,