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Guest

chromatisme et rapport f/d...

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Guest
salut.
j'aimerai savoir a partir de quelle f/d ,le chromatisme d'une lunette devient moins genant pour l'observation de la lune et des planetes.......
merci.

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Planetary Astronomy
Observing, imaging and studying the planets
A comprehensive book about observing, imaging, and studying planets. It has been written by seven authors, all being skillful amateur observers in their respective domains.
More information on www.planetary-astronomy.com

Bonjour,

C'est pas facile de répondre à votre question... Tout dépend de ce que vous appelez être géné par le chromatisme.
Certaines personnes ne pas du tout génées par le chromatisme même s'il est très prononcé. Sur un forum précedent, une personne disait même que ça apportait une touche esthétique (!).

De plus la chromatisme varie selon les objectifs (doublet, triplet, ED, Fluo, achromatique...), selon l'oculaire utilisé et l'objet pointé. Ca fait beaucoup de variables.

Un triplet ou quadruplet apo ouvert à F/6 n'aura que très peu de chromatisme (voire aucun) alors qu'un doublet achromatique ouvert à F/8 ou 10 en aura plein.

En gros, je dirai que le chromatisme devient génant en dessous de :
- F/D = 8 pour une achromatique
- F/D = 6 pour un doublet apo
- F/D = 4 pour un triplet ou quadruplet apo

Alain.

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Le chromatisme est proportionnel à la focale. Plus la focale est grande, plus le chromatisme est important. En moyenne, on considère qu'un doublet doit avoir une focale au moins égale au carré de son diamètre en cm. Une 10 cm à F/10 sera correctement corrigée mais une 15 cm devra impérativement avoir un rapport de 15. Au dessous de ces valeurs, le chromatisme résiduel des doublets est inacceptable si on travaille en lumière blanche. Bien sur, pour des applications monochromatiques, on peut se contenter d'une bonne correction de la sphéricité et faire l'impasse sur le chromatisme.
Avec les verres à faible dispersion (fluorine ou ED), on réduit de façon significative ces valeurs, mais il ne faudrait pas descendre au dessous d'un f/d 9 ou 10 car les lunettes courtes du commerce ont souvent un résidu visible mais tolérable.

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Que dis-tu Serge ?
Je croyais que c'était le contraire !
Plus le rapport F/D est grand, plus le chromatisme résiduel est faible, quel que soit le diamètre. D'ailleurs, Huygens et les pionniers des lunettes avaient allongés exagérément la focale de leurs objectifs pour améliorer les images. En fait, la plupart des lunettes actuelles courtes sont beaucoup moins biens corrigées que d'anciens modèles plus "longs", mais le gain en encombrement est vraiment un plus. Les vieilles Unitron, Royal, Clavé, Secrétan, Vixen donnent des images très bien corrigées pour le visuel mais pour le transport et la photo...
Le problème du chromatisme est une question de goût mais aussi d'argent car l'estomper complètement pour la photo et le visuel augmente considérablement le prix de l'instrument.
  • Love 1

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Oui, Serge a fait un lapsus, il se reprend d'ailleurs plus loin et remet les choses dans le bon sens.
Le chromatisme est un "effet secondaire" du pouvoir convergent. Plus la lentille est convergente (donc plus la focale est courte) et plus le chromatisme est prononcé.
Je vous suggère de lire les explications de Fabrice2 sur le forum "Flint / Crown ? " (dernier envoi le 14/11/01) où il explique tout ça (vergence, indice, dispersion... et interêt du Flint). C'est très interessant.

Alain.

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Guest
bonjours,
alors ,si je décide de me fabriquer une lunette de 150mm de diam et de 1800mm de focale f/d=12,ce serait un instrument avec un chromatisme important ???
car je serai en dessous de f/d=15...
salut .

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Eh oui, il y aura du chromatisme... mais de là à dire qu'il sera important c'est autre chose.
Je vous conseille de lire le forum "linear 127.... ". Cette lunette a une focale de 1140, ce qui fait F/D = 9. D'après ses utilisateurs, le chromatisme est bien visible mais reste tout à fait acceptable.

Alain.

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Je confirme que plus la focale est longue, plus le chromatisme sera important, d'où la nécessité de réduire l'ouverture. Je m'explique, pour une focale de 50cm, un diamètre d'objectif de 7cm convient. Pour une focale de 2m, un diamètre de 28cm donnerait un résidu chromatique absolument inadmissible, il faut donc diaphragmer l'objectif à 13cm. Les meilleurs objectifs astro sont les doublets aplanétiques que constuisait Clavé. On trouve des équivalences de marque Manent, Vion ou Secretan. En réalité, ce sont souvent les mêmes formules. La formule Littrow est très bonne du point de vue chromatisme mais son champ est plus réduit, on ne l'utilise plus aujourd'hui. Les objectifs à la fluorine utilisent des formules semblables mais leurs courtes focales les limitent. Je possède depuis peu une Taka FS60C qui est trop courte. Je suis obligé de l'utiliser avec des oculaires de focales très courtes donc pas vraiment optimisés.

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Bonjour,

Je ne suis pas d'accord avec Serge !

Tous les livres d'astronomie et d'optique disent l'inverse : plus la focale est longue et plus le chromatisme est faible. C'est d'ailleurs pour ça que les anciennes lunettes étaient très longues (avant l'arrivée de la fluorine et des quadruplets...).
De plus votre exemple n'est pas logique :
pour corriger le chromatisme de cet instrument de 280/2000, au lieu de raccourcir la focale (d'après votre théorie), vous faites exactement l'inverse et vous diaphragmez l'instrument transformant le rapport F/D initial de 7 en F/=D = 15 !

Alain.

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bon, on va essayé de clarifier tout ça.
Serge a raison.....et hale (salut Hale) aussi!!!! Relisez bien ce que vous avez dit car vous ne parlez pas de la même chose. Serge nous dit qu'à ouverture numérique (enfin f/d) constante, plus la focale est longue, plus il y a de chromatisme et c'est vrai. Le chromatisme d'un doublet classique (non apo) exprimé de façon longitudinal, c'est à dire la distance qui sépare les foyers bleu/rouge du foyer vert vaut dans tout les cas de figure environ 1/1700eme fois la distance focale (entre 1/1500 et 1/2000). Donc, pour un mètre de focale on à un chromatisme longitudinal de 0.6 mm. Ce résidu de chromatisme s'appele chromatisme secondaire. Ce chromatisme longitudinal se traduit tranversalement (c'est à dire dans un plan perpendiculaire à l'axe optique) auquel notre oeil est sensible (les fameuses irisations). Ces aberrations transversales sont d'autant plus grandes que leurs valeurs longitudinales le sont. Donc A F/D CONSTANT, plus la focale est longue et plus le chromatisme est grand; c'est le principe de l'homothetie optique n peut multiplier les paramètres de construction d'un système optique par une constante pour obtenir un nouveau système de focale multiple de la constante. Problème, les aberrations sont aussi multipliées et le résultat est qu'un bon objectif sur lequel on opère une homothetie peut être mauvais.
Hale, toi tu augmente la focale mais tu gardes le diamètre d'ouverture constant. Donc tu diminues l'ouverture numérique (tu augmentes le f/d). Résultat le chromatisme augmente MAIS la tache de diffraction aussi. A un point ou la diffraction va prendre le dessus. La tache de diffraction à un diamètre différent en fonction de la longueur d'onde mais les écarts restent inférieurs aux valeurs "géométriques"(qui ne tiennent pas compte de la diffraction) du chromatisme secondaire. Si à l'époque des lunettes "primitives" on les construisaient très longue à des f/d énormes c'est qu'il fallait faire disparaitre un chromatisme de lentille simple qui lui vaut f/15 à 20!!! En plus cela arrangeait bien les autres aberrations. A ce niveau là on pourrait ouvrir des débats très houleux sur la comparaison entre les instruments.
QUESTION A P.P qui a ouvert le forum: quand tu dis que tu vas fabriquer une lunette, veut tu dire que tu va tailler les lentilles?
Salut à tous

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En fait vous avez raison et tort tous les deux , Serge et Alain. L'aberration chromatique s'exprime en pourcentage de la distance focale et donc elle augmente avec celle ci ( elle est plus "étalée au foyer"). Ainsi une lunette de 60 mm et de 1m de focale aura plus de chromasie que la même avec seulement 50cm de focale . C'est pour cela que les objectifs photo réservent leurs verres speciaux plutot pour les télés.

Cependant, nous astronomes avons la facheuse habitude de mettre un occulaire pour regarder l'image au foyer .Reprenons nos deux lunettes précédentes : avec le même occulaire celle de 1m devrait montrer une chromasie double de celle de de 50 cm . En fait, elle en montre moins que le double, ce qui veut dire qu'a grossissement égal (c'est fondamental pour nous) l'allongement de la focale réduit la chromasie .

Pour corser le tout ,à focale égale le diamètre est aussi un facteur d'accroissement de la chromasie.

Salut à tous


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Toutes mes excuses à Serge...

Eh oui, plus la focale d'un objectif est longue, plus son aberration chromatique est prononcée. C'est ce que me confirment également ces 2 pages (fort interessantes) : http://eosseries.ifrance.com/eosseries/lenscanon/ef_tech_verre.htm http://eosseries.ifrance.com/eosseries/serieL/serieL.html

Mais alors pourquoi rajouter des lentilles supplémentaires (triplets, quadruplets...) pour corriger le chromatisme des courtes focales ?????? alors pour un rapport F/D à 8 ou plus, un doublet suffit largement ????????????
Et comment expliquer de la FCL-90 (La Sky de Takahashi, doublet fluo focale 500mm,ouvert à F/D=5,5) soit bien MOINS corrigée du chromatisme que la FS-102 (doublet fluo, focale 820mm, F/D=8) ???????

Vous avez tout mélangé dans ma tête !
AU SECOUUUUURRRRS !!!!!!!!
EXPLIQUEZ-MOI !!!!!!!
:-(((

Le petit scarabée que suis va relire ses livres et il reviendra sur le forum après !

Alain.

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Bon,
Je viens de relire ce que j'avais sur le sujet. J'ai aussi un peu fait le tri dans mes idées. Il me manque quand même un chaînon pour pouvoir dire que j'ai vraiment pigé. Peut-être saurez vous me l'expliquer...

Tout d'abord je signale que mes bouquins ont autant compris que moi puisqu'ils disent que le chromatisme est réduit pour les focales longues. (mais peut-être est-ce dans un souci de simplification ?). Puisqu'il y est noté, je cite : "... À des focales longues, f/10 et plus, l'aberration chromatique est relativement réduite. Mais à des focales courtes, la qualité de construction des pièces optiques est primordiale... Le réfracteur apo-chromatique, quant à lui,... réduit la dispersion du faisceau lumineux et permet une concentration plus précise de l'image au même point focal. Ceci est d'autant plus important sur les instruments de courte focale. "
Tout ça n'arrange pas mon désarroi.

Ceci étant, je suis d'accord que le chromatisme longitudinal augmente avec la focale (le segment entre le point focal du violet et celui du rouge est plus long).
Je suis aussi d'accord sur le fait qu'augmenter le diamètre de l'objectif augmente le chromatisme (l'aberration chromatique transversale est proportionnelle à la l'ouverture de la lentille. Voir cette page http://www.ac-nice.fr/physique/aberration/chromatiq.htm ). Ce qui explique pourquoi Serge diaphragme sa lunette pour la corriger. Ca explique aussi qu'une FS-152 présente plus de chromatisme qu'une FS-102.

Mais alors, comment expliquez-vous que les lunettes de longues focales soient les moins sensibles au chromatisme et les plus facilement corrigées ??
Si je vous comprends, vous dites que la focale augmente le chromatisme mais que cette augmentation n'est pas linéaire donc à grossissement égal le chromatisme est moindre. Tout ça est très nébuleux. :-)

Bon allez, je vais me coucher, j'ai mal à la tête...
Alain.

... La focale augmente le chromatisme... alors j'augmente la focale pour le corriger... putain je vais mal dormir !

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J'étais persuadé que ça filerait mal au crane à Hale toutes ces histoires. Alors si on rajoute des lentilles pour les courtes focales ce n'est pas à cause de la courte focale, c'est à cause de l'ouverture plus grande (ne regarde pas que la focale, Hale) et surtout ce n'est pas pour corriger le chromatisme (enfin si car ça donne des paramètres supplémentaires de correction) mais pour corriger les aberrations géométriques. J'ai fait un tour sur le site de taka et j'ai pas été surpris de voir que leur lunette très ouvertes sont en fait des objectifs de PETZVAL... et c'est effectivement la solution pour augmenter l'ouverture. En plus ça arrange tout le monde; Ce que l'on gagne en chromatisme avec des focales plus courtes, on le perd avec l'ouverture plus grande. Il faut trouver le juste milieu pour obtenir un bon système. Maintenant,la règle, la voici : Le chromatisme secondaire devient génant aux grandes ouvertures et aux longues focales(tant que la diffraction ne prend pas le dessus).
Salut à tous

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Aie aie aie
c'est moi qui commence à avoir mal à la tête...
Tu peux nous faire un schéma, même en privé par exemple. Si j'arrive à le comprendre n'importe qui y arrivera, mis sur un serveur web cela permettrait d'éviter les memes conversations récurentes qui interressent en rien les néophytes... voir meme qui les fait fuir.

Astronomiquement

William.Guyot@univ-bpclermont.fr

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Bon, une nuit est passée, ça va mieux, je pense avoir compris. Vous me direz si j'ai bon.

Il existe 2 types de chromatismes :

1) un chromatisme longitudinal qui est proportionnel à la focale mais pas à l'ouverture.
Plus la focale est longue, plus la zone qui sépare le point focal du violet du point focal du rouge (sur l'axe optique) est longue. Il faudra tourner la crémaillère davantage pour aller d'un point focal à l'autre.

2) un chromatisme transversal qui est proportionnel à l'ouverture mais pas à la focale.
Ca correspond à la largeur des cercles de chromatisme qui entourent l'image au niveau d'un plan perpendiculaire à l'axe optique et parallèle à la lentille (PP' sur le schema de http://www.ac-nice.fr/physique/aberration/chromatiq.htm ). Si on considére le cône formé à sa base par la lentille et son sommet par le point focal. Si je tranche ce cône parallèlement à la lentille à une distance donnée du point focal, cette tranche augmentera de taille si j'augmente la taille de la lentille. Donc la taille du chromatisme augmente.

Ce que nous observons en astronomie, à une focalisation donnée c'est une tranche de ce cône. Donc finalement ce qui importe le plus pour nous (à l'oculaire) c'est le chromatisme TRANSVERSAL, c'est à dire la largeur plus ou moins importante de chromatisme entourant une étoile (par exemple). Donc pour corriger ça je dois réduire l'ouverture de ma lentille ce qui revient à augmenter le F/D (puis D diminue). Et là ça colle.

Je ne sais pas ce que vous en pensez, mais moi cette version m'irait assez bien.
Alain.

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Aie aie aie. Il n'y a pas vraiment deux sortes de chromatisme (enfin oui mais ce n'est pas de ce que l'on parle). Le transversal se déduit du longitudinal. Attention Hale le foyer bleu et rouge sont confondus dans le cas d'un achromat....En fait tu es gourmand d'informations et les choses sont plus compliquées que ça ; il y a le sphérochromatisme qui vient compliquer les choses......ALORS si ça t'interesse je te propose un truc (et aux autres intervenants d'ailleurs) : de les visualiser ces fameuses aberrations. Il va falloir télécharger un soft et que j'explique quoi mettre dedans et comment s'en servir et expliquer ce que l'on voit. Je veux bien le faire, mais pour en faire profiter tout le monde, il va falloir que je fasse ça sur le forum, et sans que ça déclenche une guerre (si vous avez suivi mes interventions passées, vous voyez ce que je veux dire). Donc est ce que ça interesse? Et comment on fait n ouvre un forum? (qui va être volumineux), on continu sur celui ci?
Salut

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Eh bien ouvre un autre sujet là dessus afin de pas polluer ceux qui s'en moque. Moi cela m'interresse beaucoup

William

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Oui, oui, on ouvre un autre forum !!!!
Je lache pas le morceau tant que c'est pas parfaitement clair !

Alain.

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ok les gars, donnez moi du temps pour préparer tout ça. Le forum s'appelera "calculs optiques".
A plus tard

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Je croyais avoir tout compris et maintenant un gros doute m'envahit . C'est malin ,merci les gars !!!
Alain, t'as pris quoi pour retrouver le sommeil , ça fait aussi le mal de tête ?

Bon ,Fabrice le chromatisme s'exprimant en poucentage de la distance focale ,ce pourcentage est il le même quand la focale varie ( à diamètre constant)?
Salut à tous

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Pour Phil
La réponse est oui. Le résidu de spectre secondaire d'un bon apo vaut entre 1/6000 et 1/10000 de la distance focale (cela dépend des matières utilisées) ce qui veut dire qu'a 5 mètres de focale ce résidu vaut entre 0.5 et 1 mm! Il faut tenir compte aussi du domaine spectral : Un bon apo calculé pour l'oeil ne l'est pas pour une pellicule ou un CCD qui n'ont pas du tout les mêmes réponses spectrales que l'oeil ; le chromatisme dans le bleu profond et le violet (entre 400 et 450 nanomètres de longueur d'onde) peut être énorme. Vous le verrez dans la manip que je vais vous proposez (et en plus cela répond à une de mes interventions qui a soulevé..des guerres comme a dit Hale : Quelle est l'influence de la sensibilité spectrale de l'oeil sur l'appréciation du chromatisme résiduel d'un objectif?).
Salut

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Phil, j'arrive plus à DORMIR !!!!
C'est horrible, je fais des cauchemars où, un spectre me tire dessus avec un laser de toutes les couleurs, mais comme je suis au point focal, j'interpose une lentille de Flint pleine d'aberrations entre lui et moi du coup il me loupe, mais là il a sorti son fusil à fluorine et je crois qu'il va pas me louper... AU SECOOOUUURRRRS !!!

Phil, je t'ai bien relu (d'ailleurs j'ai relu tout le monde au moins 10 fois), je n'arrive pas à me représenter tout ça clairement.
Tes 2 lentilles de 60 avec 2 focales différentes. D'accord le chromatisme augmente avec la focale et l'ouverture. Donc avec le même oculaire, il y aura 2 fois plus de chromatisme dans celle qui a une focale double. Tu dis "En fait, elle en montre moins que le double"... Ben pourquoi ???
Or en pratique, si j'ai 2 lunettes de diamètre égal avec le même oculaire,il y a plus de chromatisme dans celle ouvert à 5 que celle ouvert à 10... ETES-VOUS D'ACCORD AVEC CETTE AFFIRMATION ???
Mais c'est contradictoire avec le reste, et j'arrive pas à m'en défaire.
De plus Fabrice, je ne pige pas trop quand tu dis que la diffraction prend le dessus sur le chromatisme aux F/D élevés.

impatient je suis de connaître toute la vérité.
Alain.

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