Sujet qui fâche: Schmidt-Cassegrain

[vincent 2]

Bonjour à tous,

Je ne veux pas lancer de polémiques (si je vous jure), juste vous faire part de mes observations et résultats de simulations pour tenter d'éclaircir le brouillard entourant les Schmidt-Cassegrains. J'ai pu noter un manque de piqué évident de mon C8, bien que l'instrument soit parfaitement collimaté. Avant d'accuser qui que ce soit, j'ai donc voulu voir ce que donnait théoriquement et dans le détail un Schmidt-Cassegrain de 200mm à f/d=10-11 optiquement parfait. Je me suis donc plongé dans la littérature (notamment Telescope Optics) et une simulation sur Oslo j'en ai retiré les conclusions suivantes:

1) On peut parfaitement obtenir un Schmidt-Cassegrain compact corrigé de l'aberration de sphéricité avec deux miroirs sphériques.

2) Un Schmidt-Cassegrain compact (cas des SC commerciaux) possédant un secondaire hyperbolique est une combinaison optiquement hasardeuse.

Voici le Schmidt-Cassegrain compact que j'ai simulé sur Oslo, pour un Schmidt-Cassegrain à Miroirs sphériques (cas commercial) de 200mm

Primaire

R1=-817.465mm

Secondaire

R2=-253.75mm

Distance Secondaire/Primaire

Lame de Schmidt:

EQ= Ahy2 + Bhy4

A=-9.44e-6
B=6.294e-10

(Je ne suis pas allé au delà de l'ordre 4, c'est intenable industriellement: cela pose problème du fait du f/d du primaire).

Distance Lame de Schmidt/Primaire

312.5mm

Ces valeurs ont été calculées grâces aux formules de "Telescope Optics" pour un télescope très proche des SC commerciaux.

La focale résultante est de 2193mm, soit f/d=10.96.

Observations:

Examen du Spot dans l'axe

On note immédiatement que le spot polychromatique n'est pas inclus dans la tâche de diffraction

Examen du Spot hors axe

La Coma est évidente. L'astigmatisme aussi. La courbure de champ est aussi très prononcée (~160mm)

Calcul du Strehl Polychromatique

Il ne dépasse pas 0,712. Pour une optique parfaite, on est loin d'atteindre le critère de Francon (0,99). En outre, si on déplace le primaire de +-3mm (méthode de focalisation des SC commerciaux), le Strhel evolue entre 0,85 (f/d= 12,56) et 0,458 (f/d=9,73).

Observations:

Les constructeurs de SC commerciaux indiquent parfois que leur secondaire est asphérique (hyperbolique): c'est inutile pour obtenir un système corrigé de l'aberration de sphéricité. Avec une lame de Schmidt "normalisée" (A=1.328e-5 et B=8.855e-10) et un secondaire hyperbolique (SC= -2.126), le spot dans l'axe est plus mauvais encore (Strehl 0.59 pour f=2193mm) sur Schmidt-Cassegrain compact. En revanche l'emploi d'une lame de Schmidt "normalisée" permet l'utilisation en "Fastar" (sans les avantages de la chambre de Schmidt quand même).

En revanche, il est possible d'asphériser le secondaire pour obtenir un télescope corrigé de la coma, tout en gardant un instrument compact, mais pour un instrument aussi compact que les SC commerciaux, la surface n'est pas hyperbolique mais elliptique; et ce n'est pas une surface réalisable avec fiabilité en grande série. Il faut aussi noter la très grande sensibilité du système optique (déplacement du primaire, "puissance" de la lame de Schmidt).

Il semble que la lame de Schmidt soit une pièce optique cruciale pour le Schmidt-Cassegrain compact (du fait de l'ouverture du primaire). Il faudrait pouvoir aller jusqu'à l'ordre 6 au niveau de la lame, chose intenable avec un réalisation industrielle. En augmentant le f/d résultant, on peut compenser (partiellement) le problème.

Conseils d'utilisation des Schmidt-Cassegrains Commerciaux:

Mon conseil serait d'augmenter le tirage à l'arrière de l'instrument pour augmenter le f/d (du fait de la translation du primaire): on se rapproche plus d'un télescope limité par la diffraction.
Pour ceux qui souhaiteraient (comme moi) faire reprendre leur instrument, celà n'a d'intérêt que si on envisage un Schmidt-Cassegrain avec un f/d relativement élevé (Pour le modèle simulé sur Oslo avec deux miroirs sphériques, on était limité par la diffraction dans l'axe à partir de f/d=14), et pour un système avec un primaire, secondaire et une lame de Schmidt au delà de tout reproche. Avec un tel f/d, le système devient beaucoup moins polyvalent: on a un système avec une obstruction centrale relativement importante et un champ de pleine lumière (pas bien grand pour commencer) en chute libre. En outre, la courbure de champ est encore plus prononcée à f/d=14 qu'à f/d=10.

En esperant que cela sera utile à tous.

[vincent 2]

Toujours pas de "débat"? Je serais presque déçu...

[Literati 0]

Et c'est qui qui disait "Je ne veux pas lancer de polémiques (si je vous jure)"?

Malheureusement je peux rien faire pour t'aider, j'ai un newton, mais pire, j'ai 2 semaines d'expérience!!

Bonne chance,

Michel

[-ms- 2]

Ajoutes à cela :
- le chromatisme dû à la lame,
- le shifting dû à une mauvaise conception,
- les états de surface déplorables des SC du commerce,
- la sortie des SC Meade et Celestron limitée à 1,5 pouce qui diaphragme les oculaires 2 pouces de 50mm ou le Nagler 31mm,
- la qualité très aléatoire du miroir primaire,
et tu comprendras l'intérêt de de fabriquer un télescope de 300 à lambda/20 qui ne va pas couter plus cher qu'un 250 de qualité moyenne du commerce !!!

[tomat 0]

Vivement le comparatif MS300 / LX200 dans ciel & espace !!!

[vincent 2]

Note MS que je me suis placé, pour obtenir ces résultat dans un cas "parfait" (pas de défaut sur les optique, etc.) La seule imperfection dans le modèle c'est la lame de Schmidt, mais elle est faite pour coller à la réalité (limité à l'ordre 4). Je ne suis que trop au courant des autres limitations des SC commerciaux.

Avec les résultats que j'ai obtenu sur un modèle "parfait", je ne suis pas surpris qu'une lunette APO de 100mm ou un bon Newton de 150mm fasse aussi bien, voir mieux qu'un SC commercial de 200mm...

[wguyot 0]

oups t es vraiment motivé pour lancer une polémique LOL

[Abco 6]

C'est bête, les cours Oslo n'ont pas encore commencés, ça aurait été bien utile.

Donc, Vincent, selon tes simulations, tu en viens à la conclusion que le Schmidt-Cassegrain n'est pas une bonne formule optique indépendamment de la qualité de la réalisation.
A ce moment là, pour des telescopes catadioptriques, le tout sphérique ne serait-il pas une meilleure solution, comme les mak russe ou le Clavius.

Je sens qu'il va partir le debat, j'ai dis le mot magique.

[HAlfie 2 078]

LOL!
Excellent le nom
MS300, en plus ça sonne bien !
Vive les dobsons !!

++!

[-ms- 2]

tomat : tu veux dire MS300 vs APO250.

vincent : les SC ont très peu évolués depuis leur conception dans les années 70. Ce qui était acceptable hier, l'est moins aujourd'hui. Je comprend les fabricants qui ne veulent pas casser leur fond de commerce.
Quand Taka s'est intéressé au marché des SC fin des années 80, il a sorti à perte un SC de qualité (TSC225) qu'il a très vite remplacé par la gamme Mewlon qui revient moins cher à fabriquer.
Un SC contrairement à un Newton ou à un Cassegrain ne pourra jamais être dans un bon rapport qualité/prix seulement un bon rapport prix/compacité.
Il existe de temps en temps quelques exceptions comme le SC de un tel ou comme mon Nexstar11GPS qui donne de bonnes images quand il est collimaté par Pierre !!!

[-ms- 2]

HAlfie : tu as pas un smiley pour le MS300 !!!

[vincent 2]

En fait, s'ils sont bien construits, je crois que les SC donnent des images correctes, jusqu'au moment où on regarde dans un instrument optiquement "parfaits" (très bon refracteur, Newton, Cassegrains, etc).

Il est d'ailleurs révélateur ABCO que Telescope Optics s'intéresse surtout à la formule du Schmidt-Cassegrain à champs plan et sans coma, pour la photo à grand champ. Le Schmidt-Cassegrain compact n'est pas un mauvais instrument en soi. C'est à mon point de vu un instrument aux tolérances très faibles, qui ne sont pas compatibles avec les techniques de fabrications mises en oeuvre habituellement.

[Ce message a été modifié par vincent (Édité le 04-10-2002).]

[tomat 0]

HAlfie : je precise que le nom MS300 est une invention de dgilbert, et c'est vrai que ca sonne tres bien !

[Ce message a été modifié par tomat (Édité le 04-10-2002).]

[Phil 29]

Vincent,ferme les yeux et écoute cette chanson : " ...la la la TMB...la la la TMB...la la la", ça va mieux ?

[MadMac 0]

Ben quand je lis tout ca, je suis tout perdu dans les nouvelles formules (ajouter un rire a la JP Foucault )

bon au fait ca veut dire que d'ici a 2004 y'aura surement un NexStar 11" a vendre tout ca Parce que le MS300/400/500 ca va prendre a peut pres autant de place.

[vincent 2]

Non ça va pas mieux!

Je crois que pour patienter en attendant le MS300©, je m'en vais faire un 200 à f/d=6 sauce Texereau...

[Mezzo 8 810]

Alors là Vincent ça va être saignat ! D'ailleurs en guise d'argumentaire serré , j'utiliserai quelque chose que j'ai relevé dans " Prolégomènes à toute métaphysisque future qui pourra se présenter comme science" ... Euh , à moins que ce ne fut dans " La critique de la raison pratique " ou bien dans " Sur le lieu commun : Il se peut que cela soit juste en théorie , mais , en pratique , cela ne vaut rien"

Bon , bon finalement pas de débat ! Dans tous les cas je n'y comprends rien . ;

[-ms- 2]

MadMac : MS400 ne pèse pas plus lourd que Nexstar11GPS mais il concentre 2 fois plus de lumière. Quand à MS300 : c'est une plume de ... 25 kg !!!

[Ce message a été modifié par ms (Édité le 04-10-2002).]

[HaleBopp 34]

Vous voulez un débat ? Non mais vous vous y prenez comme des manches !

Regardez comment on fait :
Les Schmidt-Cassegrains, c'est de la merde ! y en a pas un pour rattraper l'autre, en particulier le Nexstar 11 qui sait rien faire de plus que pointer les objets ! Quand à ce MS 300, encore une connerie de plus. Non vraiment, rien ne vaut une bonne grosse lunette apo, tout le reste c'est de la daube !

[achille 0]

je pense qu'un bon T115/900 sphérique est meilleur qu'un sc200 et aussi qu'une APO 100 ...
(en définition par rapport aux deux , et en luminosité ausi par rapport à l'apo)

[Pierre 309]

Bien Hale c'est toi qui a gagné!!! Tu peux revenir en deuxième semaine!!!

[Pierre 309]

Devinette:

Pourquoi les diamètres des tubes des Schmidt-Cassegrains sont beaucoup plus élevés que le diamètre du primaire, exemple : 240mm pour un 203mm?
C'est pour éviter le contact du primaire contre la paroi intérieure en cas de shifting.

[-ms- 2]

HaleBopp : je suis tout à fait d'accord avec toi, je conseille au plus grand nombre de faire l'acquisition d'une APO de 250mm, c'est un instrument fabuleux avec son coulant de 4 pouces et ses oculaires de 10kg et de 100mm de focale. Moi mon reve c'est d'acheter d'abord la brouette pour transporter les oculaires puis l'APO de 250mm ensuite.
Maintenant pour le ciel profond, un MS500 ça collecte 4 fois plus de lumière mais malheureusement je peux pas utiliser la brouette.

[HaleBopp 34]

Mouais... vous pouvez mieux faire, j'en suis sûr.

J'en remets une petite couche...
4X fois de lumière... n'importe quoi !!! d'abord parce t'auras un p'tain de secondaire qui va te bouffer les meilleurs photons (c'est comme la pastèque, le meilleur c'est au milieu), ensuite y en a plein qui vont se perdre sur le trajet compliqué de l'optique retorse du Newton.
Ensuite je rappelle que "4X fois plus" ça fait 4x250 + 250 soit 1250 alors n'importe quoi, c'est bien ce que je disais !

[-ms- 2]

Tu as jamais vu un secondaire de Newton, il y a un trou au milieu pour laisser passer les meilleurs photons.