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smyleys

diamètre tube et F/D

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j'entends dire qu'un appareil avec une grande focale n'est pas orienté ciel profond et vice et versa.Maintenant j'apprends que cela n'a rien a voir que c'est le diamètre qui compte et pas l'ouverture,qui importe seulement en photo et pas en visuel qu'en est il,merci.
De plus est ce qu'un encodeur facilite beaucoup les choses sur une monture.

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Salut !

Je m'embrouille aussi un peu la dessus.
Corrigez mes anneries svp !

- si le diamètre diminue, la quantité de lumière reçue diminue, le rapport F/D augmente. Donc moins de lumière, F/D plus grand.
- si la focale diminue, le rapport F/D diminue, donc logiquement, la quantité de lumière augmente.
- si le F/D augmente (a diamètre constant), la quantité de lumière diminue.
- sur un objectif photo, quand on diaphragme de F/D 5.6 à F/D 8, la quantité de lumière est divisée par 2. Ici, le diamètre diminue, la focale est identique. Mais sur un Zoom, à F/D 5.6 (par exemple) si on fait varier la focale, logiquement la luminosité devrait varier, non ?
- Imaginons un 120mm F/D 5 et un 150mm F/D 8 : lequel sera le plus lumineux ?

Bref, j'ai aussi besoin de m'appuyer sur des vérités "formule d'optique" (d'ailleurs, faudrait que je révise mes -vieux- cours d'optique, ça me ferait pas de mal !!!)

Amitiés.

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Je pense qu'il y a deux problèmes :
- 1° Celui lié aux sources lumineuses ponctuelles ( tâche Airy)
- 2° Celui lié aux sources lumineuses étalées


1° Pour les sources lumineuses ponctuelles, il faut partir de la tache d'Airy dont le diamètre est fonction du rapport F/D.

la formule d'Airy r = 1,22 * L * F / D (cf. TEXEREAU)

avec
r : Rayon de la tache centrale d'Airy en micron
L : Longueur d'onde de la fréquence en micron (en visuel 0,56 micron)
F/D : Rapport entre la focale et le diamètre de l'instrument

Pour un même diamètre : Plus le rapport F/D augmente plus l'énergie lumineuse est étalée et donc moins visible.

L'autre paramètre est l'obstruction centrale :
Obstruction 0.0 (lunette) : L'énergie est concentrée à 84% dans la tâche centrale
Obstruction 0.2 (Télescope) : 76%
Obstruction 0.3 (Télescope) : 68% (Ex : Schmitt Cassegrain)
Obstruction 0.5 (Télescope ) : 48%

Pour un télescope : Donc en plus de la perte de l'énergie lumineuse due à la surface de obstruction centrale , il y a la répartition de cette énergie sur les anneaux secondaires et une perte de piquée...

Tout cela doit être pondéré avec la qualité de fabrication naturellement... un usinage médiocre deviendra vite équivalent à une obstruction centrale importante.

Voilà une explication


2° Pour les sources lumineuses étalées :

Cela revient à aborder la luminosité du fond du ciel. Je n'ai pas de réponse satisfaisante si ce n'est de traiter le fond du ciel comme une mosaique d'étoile trés faible et de me retrouver dans le cas précédent, mais il y a peut-être d'autres explications.


Jean Michel

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Damned!! Je viens de m'apercevoir que ce que j'avais écrit au sujet de la clarté a du disparaitre suite au bug de ce week end. Est ce qu'il faut que je recommence?
Salut

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Excusez moi, c'est encore moi. J'ai retrouvé. La réponse est dans le forum "rapport f/d et luminosité" de l'ami Zirkel.

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Salut !

Mouai mouai.
La luminosité d'une source ponctuelle me parle assez peu (je regarde rarement une seule étoile à la fois).
Dans ta réponse , Fabrice, tu parle beaucoup de l'occulaire, mais bon, supposons que nos instruments à comparer son équipés d'occulaire équivalents (avec une grosse pupille de sortie !).
Comme tu dis, au foyer, la clarté est liée au facteur de transmission et au rapport F/D.
Bon, ça ne résoud pas mon problême, c'est justement ce problème de F/D qui m'indispose !
Et je répète mes interrogation du post précédent !
jmr2 parle de calcul du diamètre de la tache d'Airy et j'ai du mal à faire le rapprochement avec la luminosité (ou clarté ?) de mon bignou.
Pour résumer mon interrogation :
- A Diamètre et grossissement égal, aura t-on la même image (taille et luminosité) à l'occulaire d'une lunette, ou il y aura t-il des différences en fonction de la focale de l'instrument (on ne parle pas du chromatisme, disons que les objectifs sont parfaits) ?
- Est-ce que l'on augmente la focale uniquement pour éviter certain problèmes optique (chromatisme pour les lunettes par ex.) ?

Pour me rappeler très vaguement de mes cours d'optique, il y avait que ça des formules ! Mais y en aurait-il une qui permette le calcul de la luminosité et taille d'une image, en prenant en compte le diamètre, la focale, et le grossissement de l'instrument ? (et pas seulement sur une source ponctuelle !).
Je sais, je suis un peu chiant !

ha Gha !

Amitiés.

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Pour comparer divers instruments de caractéristiques différentes avec le même oculaire, il faut aller voir dans quel cas on se trouve dans tout ce que j'ai dit dans le sujet "rappord f/d et luminosité" de Zirkel. Au foyer, différence, et comme l'a dit Muller, à f/d équivalent, même luminosité, que l'intrument fasse 1 cm d'ouverture ou 5 mètres. Pour le cas du zoom photo, tout dépend si l'on a affaire à un "vrai" zoom ou pas. En photo,les fabricants n'ont pas jugé nécessaire de maintenir l'ouverture constante quand la focale varie et ils ont raison car d'une photo à l'autre, on peut faire varier le temps de pose. Par contre un zoom pour le cinéma garde une ouverture constante quand la focale varie ceci pour conserver un éclairement constant lors des travelling. Donc tout dépend de la conception du zoom.
Salut

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NE PAS CONFONDRE OBS VISU ET PHOTO.


La resolution d'un instrument est UNIQUEMENT dependante de son DIAMETRE !!!

theoriquement ca donne 1.2*Lambda/ Diametre
ou pour Lambda dans les longueurs d'onde visuelles vaut dans les 540 nm (si je ne me trompe pas).
Par ex un 200 mm donne theoriquement une resolution de 0.6 secondes d'arc.

Maintenant la formule citee ci-dessus va donner la largeur de la tache d'Airy au niveau photo. et la bien sur ca va etre fonction de la focale ! comme en zoomant, un oiseau sur un arbre au loin va apparaitre plus gros avec un tele de 300 qu'au 50 mm ...

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Salut Muller,
A f/d égal la taille de la tache de diffraction est la même. Attention, on est dans l'espace image : Cela veut dire qu'à f/d égal, plus la focale sera longue, plus la résolution OBJET, sera grande, et par conséquent le diamètre plus grand (je vais t'avouer, Muller, que j'avais commencé ce texte en disant que tu t'étais planté, quand je me suis aperçu que l'on arrivait à la même conclusion. C'est que l'ont finit par s'embrouiller les méninges!).
Salut

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Question à Muller : C'est quoi cette formule ? 1,2 x lamdba / D.
Ca fait pour ton exemple 1,2 x 540 / D soit 648 / D et pour le 200mm on trouve 3,24".
Je connaissais plutôt R = 120 / D.
Ne confondrais-tu pas avec la formule pour calculer la taille de la tache de diffraction : r = 1,22 x lambda x (F/D) ?
(où lambda vaut 0,56 micrometre en moyenne pour le visible). ???

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Salut Hale,
Muller a du se planter. La formule générale du rayon de tache est 1.22*lamba/2*n*sin u ou n est l'indice du milieu, et u l'angle que fait un rayon marginal (passant par le bord du diaphragme) avec l'axe optique. Pour un objet à l'infini et dans l'air 1/2*sin u= f/d, on retrouve bien rayon de tache= 1.22* Lambda*f/d.
Salut

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Mais non, Muller s'est pas planté, il a exprimé ça en valeur angulaire dans l'espace objet.
Salut

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J'aurais du expliquer: muller à redivisé par f on a donc 1.22*lambda/d qui correspond à l'angle de résolution dans l'espace objet exprimé en radians. Attention à la cohérence des unités : si d est en mm il faut pas oublié de mettre lambda en mm.
Salut

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La résolution d'un objectif est bien 1.22 lambda sur D, essayez pour vous amuser de calculer la résolution d'un radiotélescope. En ce qui concerne la luminosité en visuel, personnellement j'ai remarqué que la qualité optique joue principalement. Un objectif mal corrigé du chromatisme diffuse énormémént de lumière. Ainsi quand les vendeurs présentent les lunettes Synta 150/1200 comme étant spécialisées en ciel profond, je ricane doucement. Un très bon télescope, taillé avec une grande précision permet de voir des étoiles beaucoup plus faibles. C'est une simple question de bon sens; Imaginez une étoile à la limite de la visibilité, si l'image est étalée, on ne voit rien mais si l'image est parfaitement ponctuelle, elle apparait. Pas besoin de faire des calculs pour comprendre que quel que soit le domaine d'observation, il faut toujour privilégier la précision de l'optique. Il est vrai qu'aujourd'hui, on essaye de nous vendre des appareils qui ne sont pas toujours dans les normes de l'optique astronomique, c'est bien dommage. Le diamètre ne fait pas tout.

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Bien d'accord avec ce que tu écris Serge, ça vaut toutes les formules énumérées, qui restent néanmoins valables ... à condit° que toute la chaine optique soit soignée ! Moi aussi, quand je lis certaines choses, c'est sûr que ça fait sourire ; genre : " par rapport à un instrument parfait de diamètre D, la résolut° obtenue par un instrument de moins bonne qualité mais de diamètre + conséquent est compensée, voire meilleure ". On oublie assez souvent de préciser, dans ce genre d'affirmat°, le degré de qualité instrumentale ( optique, construct° du tube, mécanique, accessoires ... ), l'influence du diamètre sur la turbulence, l'importance du choix du sîte, les impératifs de la collimat°, etc.
C'est à partir de là que les formules théoriques prennent le dessus sur le réalisme et rendent crédules certains débutants ; on est tous un jour ou l'autre tombé dans le panneau !
Les formules optiques existent, mais elles ne doivent pas conditionner l'achat d'un instrument et surtout pas le plaisir d'observer !

Bonnes observat°, Albireo.

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Je maintiens ma formule.


1.2 * lambda / Diametre.


Maintenant. il faudrait peut etre mettre les bonnes unites : pardon de pas l'avoir preciser, c'est en radians (une unite de longueur divisee par une unite de longueur, le tout ayant une valeur d'angle dans le contexte de la formule, c'est des radians.)

Pardon encore, ca donne donc :

1.2 * 540e-9 / 200e-3 * 180 / PI * 3600

1.2 * 540nm /200mm en radians, transforme en degres puis secondes d'arc.


ca fait bien 0.6 " et des brouettes (disons 0.7").

C'EST LA VRAIE RESOLUTION THEORIQUE d'un instrument a la limite de diffraction et SANS turbulence.

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HHAAA !!! merci pour la précision. J'étais loin de penser que le résultat était en radians...
Toutes mes excuses, Muller pour avoir insinué que tu t'étais gouré. :-(
Alain.

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