Mise au point par tranlation du miroir primaire sur les cassegrains

[marc 5]

Heu...excusez moi les gas mais j'y comprend pas grand chose à tout ça mais ce débat est en tous cas intéressant.
Cependant on entend trés souvent dire sur ce forum que d'acheter un SC c'est de la loterie et la une question me brule alors les lèvres Thierry (Legault bien sur)dis nous si ton scope délivrant de si superbes images tu l'as gagné à la loterie ou tu as bénéficié d'une filière ?.Je n'aurais pas rassures toi l'indiscrétion de te demandé laquelle .

[David Vernet 131]

A priori oui Vincent. seule l'amplitude de la déformation change, j'imagine que ca doit jouer sur le chromatisme.
C'est vrai que la différence m'a un peu etonné, mais bon, c'est bien ce que donne le spot diagram et je n'ai changé que les déformations respectives du secondaire et de la lame...
Essaie de ton coté avec Oslo pour voir.

[vincent 2]

Si la zone neutre est la même, c'est en effet la puissance de la lame qui est en cause.... En conséquence, un Schmidt-Wright doit avoir un chromatisme plus important qu'un Schmidt-Newton (puissance de la lame >1). Cela conduit à une question intéressante: quelles sont les caractéristiques d'un Schmidt-Cassegrain de 200mm à f/d=10 avec primaire sphérique, et secondaire quelconque, corrigé de la coma, et pour lequel la puissance de la lame de schmidt est minimale?

[David Vernet 131]

T'as bien fait de me mettre un doute Vincent…
En fait, pour le SC Cassegrain j'avais laissé un déplacement du foyer de 30 mm comme en témoignait une petite différence dans l'échelle des spot diagram. Du coup c'est forcement moins bon puisque dans cette position on aggrave l'aberration de sphéricité comme le chromatisme.
En fait, même si on note de petites variations dans le chromatisme, les spot diagram restent assez similaires au centre quelle quel soit la version.
Comme quoi il vaut toujours mieux vérifier 2 fois plutôt qu'une ce que l'on fait avec ces logiciels de raytracing, car une erreur d'inattention est vite arrivée…

J'ai donc refait mes spot diagram en faisant bien gaffe ce coup ci a avoir les mêmes valeurs de départ. J'ai ajouté aussi une version du SC avec primaire et secondaire sphériques, la lame reprenant la totalité de la déformation. C'est une version qui n'est pas ridicule mais par rapport à la version SC Cassegrain ou l'on a un secondaire Hyperbolique ca inverse le sens de la coma tout en la réduisant.

Voici les nouveaux spot diagrams en esperant qu'ils sont bons cette fois ci
http://vernet.david.free.fr/SCoptimise.jpg
http://vernet.david.free.fr/SCcassegrain.jpg
http://vernet.david.free.fr/SCspherique.jpg

Sur ces trois combinaisons, seul le SC optimisé est vraiment tolérant sur le déplacement du foyer.
Pour les SC du commerce, en l'absence de mesures sur la déformation des optiques, le doute subsiste entre la version Cassegrain et la version optimisée.

[Ce message a été modifié par David Vernet (Édité le 15-01-2003).]

[vincent 2]

Voilà qui est une information intéressante si on la couple aux informations de Thierry.

Les simulations montrent que seule la version optimisée est tolérante pour la mise au point par translation du primaire.
Thierry indique que son Meade 12" est très tolérant à la focalisation par le primaire.
On peut en déduire que soit le Schmidt-Cassegrain de Thierry est identique dans sa conception optique à celle donnée pour Le Schmidt-Cassegrain optimisé de "Telescope Optics" et donc qu'il s'agit d'un télescope aplanatique (auquel cas un tel Schmidt-Cassegrain de 8" de bonne facture devrait être équivalent en planétaire et en ciel profond à n'importe quel APO aplanatique de 150mm), ou au minimum, qu'il s'agit d'un Schmidt-Cassegrain non aplanatique, mais possédant une combinaison primaire/secondaire très tolérante à la mise au point par déplacement du primaire.

[David Vernet 131]

Bon, info supplémentaire:

Le pote qui a retouché son C14 a observé que son secondaire avait une déformation entre 5 et 6 franges mais ne s'en rappelle pas très précisément. D'après ce que j'ai calculé, ca donne une déformation voisine de -1 et non -2.2 comme pour un hyperbolique.

Du coup, on est assez proche des 0.88 idéal, mais qui a été calculé pour un C8 et non pour un C14. J'ai pas toutes les données exactes pour rentrer un C14 dans zemax.

Il m'a dit aussi un truc intéressant:
Son C14 date de 30 ans, et sur la doc de l'époque il est noté pour le secondaire:

"Diamètre du secondaire: 80.6 mm
Rayon de courbure:421.35 mm
Forme: Sphérique (Retouche finale pour une légère forme asphérique)"

Ca confirme que le secondaire serait bien de déformation elliptique et non hyperbolique. Parler de forme sphérique alors qu'en toute rigueur elle ne l'est pas a du aussi entretenir une confusion quand certains parlaient de secondaires totalement sphériques.

On serait donc bien en tout cas pour les SC que produit Celestron, sur la version optimisé du SC tel que le décrit Telescope Optics.
On peut aussi rentrer dans zemax une infinité de solutions de secondaires asphériques, compris entre le strictement sphérique et l'hyperbolique type cassegrain, toutes fonctionnent mais introduisent plus ou moins de coma ou de courbure de champs, ainsi qu'un peu d'astigmatisme. Un seule en revanche permet de minimiser au mieux la coma c'est la solution optimisé présenté dans Telescope Optics.

Sinon, le pote, comme Patrick Pelletier que je viens de rappeler me confirment n'avoir jamais observé de coma sur les SC. Par contre ils ont effectivement remarqués de la courbure de champs.
Du coup, je me demande bien d'ou peut provenir la Coma qu'a observé C&E lors du test du Nexstar8…
Il faudrait que j'épluche les tests qu'ils ont fait sur plusieurs instruments dont la combinaison ne crée pas de coma pour voir si ils en observent systématiquement. Dans ce cas ca pourrait venir de leur système grossissant qui réimage les taches de diffractions.
Si tel est le cas, les tests optiques de C&E seraient vraiment bidons…

[Ce message a été modifié par David Vernet (Édité le 15-01-2003).]

[-ms- 2]

"Diamètre du secondaire: 80.6 mm
--------------------------------
C14
80,6 / 355 = 0,22
l'obstruction des SC du commerce (Meade & Celestron) est en général supérieure à 30%

[David Vernet 131]

Je viens de regarder sur le site de Celestron, l'obstruction d'un C14 est de 4.5" soit 114 mm ou 0.32.
Mais ca comprend le barillet du secondaire ainsi que le bafflage conique. J'ai pas trouve sur leur site le diamètre du secondaire seul, mais a vu de nez d'après leur plan ,80 mm pour le secondaire seul parait bien être ca.

Maintenant, si un possesseur de C14 peut confirmer le diamètre du secondaire seul, ca permettra d'être certain.

[vincent 2]

La cause est donc entendue. Un Schmidt-Cassegrain Celestron est donc basé sur le dessin optimisé de Telescope Optics. C'est sensé être un telescope Aplanatique (sans coma). S'il est réalisé avec toute la précision souhaitée, un C8 est donc tout à fait à même de rivaliser avec une APO de 150mm, en planétaire ou en ciel profond, pour une utilisation visuelle (200mm, 34% d'obstruction).

Concernant le C8 de C&E et sa coma hors axe, l'explication pourrait venir du fait qu'un si l'aberration de sphéricité reste minime avec la mise au point par translation du primaire, il n'en n'est peut-être pas de même pour la coma (Je doute, que pour le test, C&E n'ait pas pris la peine d'excentrer le système optique permettant d'amplifier le spot hors axe). C'est une explication à creuser.

[Thierry Legault 5 812]

bonsoir

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Cependant on entend trés souvent dire sur ce forum que d'acheter un SC c'est de la loterie et la une question me brule alors les lèvres Thierry (Legault bien sur)dis nous si ton scope délivrant de si superbes images tu l'as gagné à la loterie ou tu as bénéficié d'une filière ?.Je n'aurais pas rassures toi l'indiscrétion de te demandé laquelle .
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Je l'ai acheté d'occasion (comme le TSC-225 que j'avais avant d'ailleurs), en connaissant à l'avance ses qualités optiques.
C'est ça que j'aime bien dans l'occasion, un petit star test et hop on est fixé.
On pourrait se poser la même question à propos de son précédent propriétaire, mais je n'ai pas d'infos très fiables à ce sujet.

Pour ce qui est de la coma sur les SC, j'avais quand même dans l'idée qu'il y en avait. Quand l'instrument est décollimaté, on la voit très bien cette coma. Et entre être décollimaté et être hors axe, c'est pas si différent, je me trompe ?

cordialement

[vincent 2]

D'après la simulation de David, et d'après Telescope Optics, il n'y aurait pas de coma Hors axe sur un Schimdt-Cassegrain bien calculé et collimaté. Le problème c'est que Telescope optics etudie la variation de la taille du spot *dans l'axe* avec la translation du primaire.

Si il est maintenant prouvé que la mise au point par translation du primaire n'a que peu d'influence sur l'aberration de sphéricité sur les Schmidt-Cassegrains commerciaux, rien ne dit en revanche qu'elle n'a pas une influence déterminante sur la coma.

Il faudrait que David nous simule ça à partir du modèle de SC optimisé de Telescope Optics.

[David Vernet 131]

Vincent :

Je me suis mis dans les conditions du test de C&E avec une étoile artificielle à 120 m hors axe.

Le fait d'avoir un objet à 120 m et non à l'infini introduit une très légère coma hors axe. Ensuite j'ai déplacé le foyer en arrière de 100 mm. Ca a pour conséquence d'étaler l'effet de la courbure du champs. Du coup on voit moins les résidus sur l'image. On constate sur les spot diagram cette légère coma mais la courbure de champs reste très prédominante, ce que l'on ne voit pas sur l'image de C&E.

Sur l'image de gauche, simulation de l'image hors axe, a 20' avec la bonne position du foyer pour une étoile artificielle à 120m.
A droite, même simulation mais avec recul du foyer de 100 mm.
La luminosité est en représentation linéaire :

autre vue en représentation logarithmique pour mieux voir les effets dans les anneaux :

On constate qu'on ne retrouve pas l'image entachée de coma publiée dans C&E.

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Pour ce qui est de la coma sur les SC, j'avais quand même dans l'idée qu'il y en avait. Quand l'instrument est décollimaté, on la voit très bien cette coma. Et entre être décollimaté et être hors axe, c'est pas si différent, je me trompe ?
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Une décollimation entraîne de la coma de montage qui n'est pas de même nature que la coma hors axe que peut engendrer certaines combinaisons optique.
Prend par exemple une combinaison parfaitement aplanétique : le Ritchley Chretien. Hors axe, il présente de l'astigmatisme et de la courbure de champs, mais pas de coma. Par contre si il est décollimaté, il montrera à l'image de la coma qui n'est du qu'au tilt des miroirs, primaire et/ou secondaire.

Par contre si tu est équipé, il serait effectivement intéressant que tu vérifie sur le ciel sur ton Meade parfaitement collimaté, en translatant un oculaire hors de l'axe pour conserver une utilisation optimum de l'oculaire et pouvoir grossir de manière importante et assez loin de l'axe, si effectivement ton SC a oui ou non de la coma.

J'ai mis ici un spot diagram d'un SC décollimaté, avec un tilt du miroir secondaire de 0.5° :
http://vernet.david.free.fr/C8decollimate.jpg

[Ce message a été modifié par David Vernet (Édité le 15-01-2003).]

[vincent 2]

J'ai relu Telescope Optics. Il y a une simulation très intéressante qui compare 2 SC basé sur le dessin optimisé mais avec une lame de Schmidt dont la puissance est +2% et -2% repsectivement. Pour ces deux cas, le miroir secondaire était retouché (par rapport au modèle optimisé) pour corriger l'aberration de sphéricité dans l'axe du à l'erreur de 2% sur la lame de Schmidt. La chose intéressante, c'était l'apparition de la coma hors axe.

Il y a aussi des rumeurs (faits?) comme quoi Celestron appairerait les miroirs secondaires. Cela ne serait-il pas dans le but de minimiser l'aberration de sphéricité apparu dans la combinaison finale du fait de la très faible tolérance de fabrication sur la lame de Schmidt? [On voit le résulat de la simulation de Telescope optics]. La coma hors axe ne serait-elle pas alors qu'une conséquence de cet appairage?

[David Vernet 131]

Je viens de faire varier aussi la déformation de la lame de +/- 2%. Ca introduit effectivement un peu de coma, mais qui reste très faible, bien inférieure à la courbure de champs. Ca doit être difficile de le remarquer sur le ciel.
C'est tout à fait conforme à la simulation de Telescope Optics si on corrige la courbure au foyer. Ce qui reste est vraiment faible, soit environ 3 fois le diamètre de la tache de diffraction à 0.8° de l'axe, rien à voir avec la coma que l'on peut observer dans un Cassegrain.
Franchement, si on observe de la coma dans les SC je ne pense pas trop que ca puisse être du à ce phénomène.
Si il y a une coma évidente sur les SC il faut alors s'orienter sur un autre type de combinaison que la combinaison optimisé aplanétique.

Sinon, oui Celestron appaire les optiques d'un SC. En fait c'est pas seulement pour compenser des défauts des lames mais pour chercher à compenser d'une manière générale des défauts de certains éléments optiques par les défauts d'autres éléments ce qui permet d'améliorer en moyenne les combinaisons par rapport à la qualité brute, en générale inférieure de chaque élément optique.
C'est aussi pour cette raison que les lames de Schmidt des SC ainsi que les secondaires sont repérés en rotation, car les orientations relatives de chaque pièces peut compenser l'astigmatisme de la lame par un astigmatisme contraire du secondaire. Il faut alors bien faire gaffe à ces orientations quand on veut démonter une lame pour nettoyage.