Lunette vs telescope ?

[achille 0]

laurent : j'avoue que je ne comprends pas bien comment tu arrives à de telles pertes de magnitude .Par exemple , pour le C9 avec une obstruction de 36% et un rendement global de 82% , je trouve une perte de magnitude théorique de 0.36 et non 0.8 magnitude ! et encore , la perte en magnitude doit en fait être plus faible si l'on tient compte que le fond de ciel est obscurci par la perte de luminosité . La perte réelle doit plutôt se situer à 0.2 magnitude ...

[Laurent 60]

Achille : je tiens compte de la diffusion supplémentaire liée au renforcement du premier anneau de diffraction par l'obstruction. Cela évidemment pénalise beaucoup les appareils obstrués ou éventuellement de mauvaise qualité mais d'un autre côté, tout se paye... y compris en matière de magintude limite. Un instrument qui concentre très bien la tâche de diffraction est avantagé et il faut en tenir compte : le tableau est un peu comme une analyse multicritères, tout est question des pondérations appliquées... et de ce qu'on y met. Je le dit sur la page et ceci n'est pas valable sur des objets diffus où l'on retrouve tout à fait le chiffre que tu donnes (pour un C9, rendement 82% et perte de magnitude brute de 0.37).

Je ne prétend pas détenir la vérité mais l'un dans l'autre, le tableau se vérifie +/-. L'intérêt aussi de cette pondération est que le classement par magnitude limite est pertinent pour une utilisation mixte planétaire/ciel profond.

Quant à l'amélioration "par la perte de luminosité", on peut toujours dire effectivement que cette diminution de la luminosité - à grossissement égal - améliore la magnitude limite mais le "grossisement égal" n'est pas un paramètre que j'ai pris en compte et interessant pour une telle comparaison. A chacun de choisir le grossissement qui optimise le mieux l'instrument. Sinon, en caricaturant, il n'y aurait qu'à réduire le diamètre pour améliorer les performances d'un instrument.

Bref, bien lire la magnitude limite du tableau comme une magnitude limite PONDEREE qui plus significative en valeur relative et non en valeur absolue.

Ceci ne remet pas en cause l'intérêt du C9 qui se détache bien des autres instruments et malgré cette pondération qui lui est favorable la L150 n'arrive pas à le rattraper...

[Ce message a été modifié par Laurent (Édité le 28-04-2004).]

[vincent 2]

J'ajouterais, Laurent, qu'un triplet APO de 130mm ouvert à f/d=6 n'est pas l'égal d'un triplet APO de 130mm ouvert à f/d=8.5, même si dans les deux cas on utilise le meilleur verre ED du monde. Un de mes correspondant américain a construit son propre triplet APO à immersion de 140mm en utilisant un exceptionnel verre ED (FPL53). Il a sagement décidé de le construire à f/d=9 pour maximiser les performances en observation planétaire, car à f/d=7 et encore plus f/d=6, le sphérochromatisme aurait dégradé les performances de façon trop importante pour 130-140mm de diamètre. Attention donc à la polyvalences des APO de bonne taille et de court f/d: elle peut être totalement illusoire.

[Laurent 60]

Oui, on voit bien que lorsque l'on veut tutoyer de bonnes performances il faut agir sur tous les paramètres.

Il y en a d'autres comme la qualité du baflage qui peut faire défaut sur certains instruments et enfin l'état de surface dont je ne parle pas sur la page mais qui peut faire chuter les performances y compris en ciel profond.

Cele me ramène au titre du fil de discussion : on compare trop souvent des télescopes médiocres à de très bonnes lunettes... et c'est un peu pour ça que j'avais fait ce tableau afin de voir ce qui pouvait en résulter. La limite de l'essai est que la "médiocrité" n'est pas un paramètre objectif... de quoi laisser de la marge à l'interprétation et au fil de cette discussion, l'espoir de s'allonger !

[Ce message a été modifié par Laurent (Édité le 28-04-2004).]

[achille 0]

j'avoue ne pas être convaincu que la diffusion de la tache de diffraction joue un rôle dans la magnitude limite :les étoiles assez brillantes me paraissent bien ponctuelles à x300 dans mon tube à L/4 et d'obstruction 33% .
Alors que dire des étoiles que l'on voit en vision décalée 10% du temps , éventuellement avec des grossissements plus faibles ? Sans parler de la turbu pendant les 3 ou 4 secondes d'intégration de l'oeil pour les objets faibles ...(typiquement 3 à 4" !)

[Laurent 60]

Tout à fait à la marge mais on est là justement, la turbulence a effectivement une incidence sur la magnitude limite. Il est peu probable que vous puissiez apprécier le premier anneau sur une étoile de très faible magnitude mais l'énergie correspondante est déjà perdue pour la tâche visible...

[achille 0]

rien ne se perd , etc ... l'énergie ,les photons ne sont pas perdus , mais répartis dans un rayon un peu plus grand , qui de toute façon est bien plus petit que la turbu et que ce que discerne l'oeil à ces niveaux de lumière

j'ai fait l'essai de comparer la magnitude limite avant et après collimatation (et on sait l'influence sur la définition et le contraste )
résultat :absolument aucune !
les performances en ciel profond sont bien liées au nombre de photons qu'on s'envoit dans l'oeil et pas tellement à la machine à les envoyer , sauf si c'est vraiment une casserole

[Ce message a été modifié par achille (Édité le 29-04-2004).]

[vincent 2]

Disons qu'entre 0% d'obstruction et 30% d'obstruction et en l'absence d'aberration chromatique et autres aberrations, la baisse de magnitude limite (because renforcement des anneaux) a l'épaisseur d'un cheveu, et qu'en comparaison la baisse de magnitude entre 0% et 30% d'obstruction du à la lumière bloquée (9% pour 30% d'obstruction) a l'épaisseur d'un gros mille feuille. Et on ne va surtout pas parler de l'influence des traitements haute réflectivité par rapport aux aluminures standards, des reflets parasites, etc...

En clair, cela existe, mais c'est hautement négligeable devant tout le reste!

[David Vernet 131]

La magnitude limite est aussi lié au rapport de Strehl, qui donne le rapport de luminosité entre le pic central de la tache de diffraction et les anneaux. Plus le pic central s'affaiblira par rapport au profit des anneaux et plus la magnitude limite baissera, que ca soit à cause de la turbulence, d'une qualité optique insuffisante ou d'une decollimation.
Plus on étale de la lumière est plus il est difficile de détecter l'objet. une galaxie de mag 16 sera plus difficile à détecter qu'une étoile bien ponctuelle de même magnitude.

C’est dans les trou de turbulence, quand le Strehl augmente, que l’on va le plus loin en détection sur les étoiles faibles.
De même une optique à L/4 par rapport à une optique parfaite fera baisser le Strehl ratio de 20%, et fera baisser d’autant la magnitude limite théorique de l’instrument.

[Ce message a été modifié par David Vernet (Édité le 29-04-2004).]

[achille 0]

tout à fait d'accord , vincent !
David , ton post a croisé le mien . je suis d'accord qu'un objet ponctuel est plus facilement décelable à magnitude égal qu'un objet étendu . ça revient à adapter le meilleur grossissement : celui qui assombrit bien le ciel tout en laissant ponctuel l'étoile (x200 à 300 avec un 200).dans ces conditions une étoile faible est vraiment ponctuelle avec une optique obstruée ou non ...
pour les galaxies , l'obstruction de l'optique intervient encore moins dans leur détectivité puisqu'elles ne sont de toute façon pas ponctuelles
la différence se situerait plus au niveau des amas globulaires ou le contraste joue un rôle plus grand

[Ce message a été modifié par achille (Édité le 29-04-2004).]

[Laurent 60]

Vincent : j'avais précisemment l'intention de cumuler des choses hautement négligeables (à force d'en parler) pour en voir l'effet. Il est au demeurant limité et affecte +/- tous les engins donc une fois de plus, il faut voir cela en VA relative pondérée et non en absolu (ce qui, apparemment, semble difficile à comprendre !..). Par exemple, sur un C9 obstrué quand même à 36% cela ne joue par rapport à ses congénères de même diamètre (s'il en existait) que sur un ou deux dixièmes de magnitude. Pas de quoi se battre et se situe dans les incertitudes de calcul...

David : c'est bien le "Strehl équivalent" qui est pris en compte dans le tableau ici soit le Strehl vrai compte tenu de l'obstruction (EER). Ton post confirme mon opinion : si le premier anneau se renforce, c'est autant de moins pour la détection d'une étoile faible.

Achille : en ce qui concerne l'essai avec la collimation, cela m'embête de dérégler mon scope pour ça ... mais à l'occasion... A titre indicatif, une décollimation de 0.3lambda réduit le rendement d'environ 10% soit 1/10 de magnitude. Cela doit quand même être difficile à observer !...

Sinon, oui, ce sont les amas globulaires et ouverts, etc... qui seraient affectés. Je ne pense pas non plus que cela ait un quelconque effet en ciel profond diffus.

[Ce message a été modifié par Laurent (Édité le 29-04-2004).]

[David Vernet 131]

Achille : ben non, l’étoile n’est pas un objet si ponctuel que ca justement, c’est une tache d’airy, ayant une certaine taille, une certaine surface, composé d’un pic central et de ses anneaux.
Sur une tache de diffraction parfaite, perturbé ni par l’obstruction, ni par la qualité optique, tu auras 84% de l’énergie lumineuse dans le pic central et 16% réparti dans les anneaux.
Imagine d’observer une étoile, par conditions parfaites, mais limite détectable. Elle sera détectable uniquement par son pic central, le peu de lumière réparti dans les anneaux ne permettra pas de les voir.
Maintenant, sur cette même étoile limite, abaisse le rapport de Strehl de 20%, que ca soit par les effets de l’obstruction ou d’une qualité optique moins bonne. Tu as alors plus que 64% de l’énergie lumineuse dans le pic central et 36% réparti dans les anneaux. Les anneaux seront toujours pas visible, et les 64% encore disponible sur le pic central ne sera alors plus suffisant pour détecter l’étoile car on était déjà limite avec 84%, et 20% de baisse fait disparaître l’étoile.

[vincent 2]

En fait Laurent, Je crois que je n'avais pas bien compris ton approche.

Je pense que tu veux comparer la magnitude stellaire limite à fort grossissement d'une lunette "parfaite" de 100mm avec celle d'une lunette "parfaite" de 150mm, mais obstruée à 30% et en sus diaphragmée à une valeur appropriée, de façon à capter exactement le même flux lumineux que la lulu de 100mm. Dans les deux cas, sur la même étoile, la même quantité d'énergie arrive à la rétine, mais dans un cas 83.8% de l'énergie se trouve dans le disque d'airy et dans l'autre moins (68% environ). Dans le premier cas, sur une étoile faible, le premier anneau de diffraction sera invisible (donc energie "perdue") et ton raisonnement est de penser que dans le deuxième cas (lulu obstruée avec le même flux lumineux), le premier anneau étant aussi invisible, il ne reste plus que le disque d'airy et que comme il contient moins d'energie, il apparait plus faible. C'est sans toute tout à fait exact. Dans ce cas, l'étoile perdra 0.2 magnitudes sur le telescope obstrué. Pour peu que l'on soit à la limite de la détectabilité en vision directe sur la lulu de 100mm, la même étoile pourrait être effectivement indétectable dans la version obstruée à 30%. Ca se tient effectivement.

Si on suit ce raisonnement
Obstruction 30% -0.2 mag
Obstruction 25% -0.1 mag

David: Nos posts se sont croisés

[Ce message a été modifié par vincent (Édité le 29-04-2004).]

[Laurent 60]

Vincent : OUI c'est ça même. Un peu subtil et tordu mais après tout... Le but est je le répète non pas de chiffrer une magnitude limite absolue mais de pondérer correctement différents paramètres afin de classer les instruments. Ce n'est qu'UNE des façons de faire et c'est bien expliqué sur ma page si on lit tout.

Pour Achille, il faudrait décollimater de 0.65 lambda pour simuler l'effet d'une obstruction de 36%. Il faudra alors apprécier encore 0.3 à 0.4 magnitude d'écart (et en plus une coma c'est particulier) ce qui est loin d'être évident.

Il faudrait faire la manip d'une autre façon, sur une lunette c'est plus facile :

- avec une obstruction gigantesque de 50% (EER = 0.54)
- puis avec un diapghragme calculé pour réduire le diamètre dans la même proportion que l'obstruction (EER = 1) de façon à obtenir la même quantité de lumière.

Puis encore utiliser des grossissements compatibles... je ne sais pas si c'est réaliste (en plus qu'il faut déjà avoir du temps à perdre...).

[Ce message a été modifié par Laurent (Édité le 29-04-2004).]

[Cath & Fred 0]

Ben là, j'comprend plus rien à ce que vous racontez

Fred

------------------
Celestron 8 sur CG5 - Compiegne (Oise 60)

[David Vernet 131]

En fait sur le tableau de Laurent, il ne faut pas forcément parler de % de lumière en moins, mais plutôt de % de détection en moins dans les cas limites d’objets ponctuels, si l’on intègre les variations du rapport de strehl, car sur un objet étendu comme une galaxie ou une nébuleuse, le rapport de strehl n’aura pas d’incidence, et il faudrait simplement prendre en compte dans ce cas la perte effective de lumière du à l’obstruction du secondaire, et aux pourcentages de réflectivité ou de transmission des élément optiques.

En fait ca nécessiterait presque 2 tableaux, l’un qui intègre tout pour la détection, donc la magnitude limite sur des étoiles, et un autre tableau donnant simplement des valeurs de transmission, en % d’un instrument à un autre.

[Laurent 60]

David : oui, je pense que je vais ajouter une colonne afin de distinguer les effets sur les objets ponctuels et sur les objets diffus...

[Laurent 60]

Voilà, ne reculant devant aucun sacrifice, j'ai ajouté la colonne qui manquait :
http://astrosurf.com/laurent/magnitude.htm

[vincent 2]

Il faudrait Laurent que je te fasse parvenir le rapport de Strehl des SCs f/2 f/10 en 200mm, 250mm et 300 ainsi qu'en 235mm f/2.5 f/10 (C9.25), calculés pour 3 longueur d'onde pondérées pour la reponse de l'oeil humain en supposant L/4 d'aberration de sphéricité pour le vert. Cela pourrait rendre ton classement encore plus fiable. Pour les Mak, par contre, tu peux effectivement les considérer comme des Cassegrains classiques car généralement le sphérochromatisme est infime comparé aux SCs.

Note pour David: On peut donc appliquer le test de Roddier aux Maks sans précaution particulières et obtenir une bonne précision (on utilisera un filtre anti IR et anti UV quand même), contrairement aux SCs et aux APOs qui vont nécessiter l'emploi de plusieurs filtres à bande passante étroites. Pour être certain de son coup avec les Mak, il suffira de vérifier avant le test de Roddier qu'on ne détecte pas de fausses couleurs dans les anneaux de Fresnel au star test.

[David Vernet 131]

En fait, on an vu en pratique que le Roddier néglige quasi complètement le chromatisme, l'ajout de filtre ne change rien, sauf à tomber sur des lunettes franchement chromatiques, mais sur les SC on ne fait pas de différence, on est dans le bruit de mesure du test. Les résultats du Roddier sont donc toujours des résultats que l’on peut considérer comme monochromatiques.

[Abco 6]

Il y a aussi l'état de surface qui joue, aussi bien sur les objets diffus que sur les objets ponctuels, en accroissant le contraste (N'est-ce pas David ? ).
Ce paramètre n'est pas pris en compte par le tableau de Laurent, mais ça serait peut-être difficile de le quantifier. Non ?

[David Vernet 131]

Pas facile à quantifier effectivement...

[Laurent 60]

Abco : je suis bien d'accord mais comment... et puis cela peut devenir vite polémique car cette caractéristique n'est jamais donnée sauf artisan ou interférométrie. On pourrait simplement indiquer les conséquences d'un RMS donné... il pourrait y avoir quelques (mauvaises) surprises.

[David Vernet 131]

Le problème des états de surface, c'est que ca n’enlève pas véritablement de lumière, et ca ne modifie pas notablement le rapport de Strehl, sauf à avoir un mamelonnage ou un zonage important. La diffusion agit avant tout sur le contraste des images, et bien qu’on ai fait des comparatifs sur le ciel entre des miroirs de différentes qualité pour estimer le gain, très variable en fonction de la qualité du ciel, du type d’objet observé et de l’écart de qualité entre 2 optiques comparés, il serait très difficile d’en tirer un gain fixe et quantifiable. On a par exemple noté, suivant la qualité du ciel, des gains entre 0.1 et 0.5 magnitude de détection sur des objets ponctuels, ainsi que des gains significatifs sur les contrastes des surfaces planétaires. Ce qui est bizarre dans ces histoires, c’est que certains gains que l’on observe, ne sont pas explicables par la simple quantité de lumière diffusé, il semblerait qu’il se passe autre chose. Dans une précédente discussion a ce sujet sur une ML, une personne avait évoqué l’aspect quantique de la lumière, pour les gains qu’apporte de bons états de surface, ou plutôt pour la dégradation que crée un mauvais état de surface, peut être sous estimé. J’avoue que j’en sais rien, je me dis juste que ca fait pas de mal d’avoir de bons états de surface, et je me contente d’estimer empiriquement les gains que cela apporte, par des tests comparatifs.

[Ce message a été modifié par David Vernet (Édité le 29-04-2004).]

[achille 0]

cath&fred : désolé de tout mélanger sur ce post , ça n'a effectivement plus rien à voir avec le sujet proposé , c'est sur !
david : mes essais rodier avec une ccd couleur et sc200 donne des résultats bizarres , en particulier des cercles de diamètres différents suivant les couleurs .
pour ce qui est de l'obstruction sur la tache d'airy , je suis convaincu de son influence et de son rôle en planétaire .en ciel profond , je constate que la dimension de la tache d'airy est beaucoup plus petite que ce qu'est capable de discerner l'oeil . ainsi une nébuleuse planétaire de 6" de diamètre n'est pas discernable dans un 200 d'une étoile ( sauf par blinking avec OIII ), pourtant son diamètre vaut 10 fois celui de la tache d'airy .
Les 20 ou 30 % de photons qui n'atteignent pas le diamètre conventionnel de la tache d'airy ne se désintègrent pas : ils aboutissent en fait sur les mêmes batonnets de la rétine que ceux de la tache d'airy (sauf pour un grossissement si élevé que les étoiles ne seraient d'emblée plus ponctuelles pour l'oeil ce qui nuirait à la détectivité pour l'optique obstruée ou non)
la plupart des gens (dont je fais partie) ayant tendance à apporter d'emblée beaucoup d'importance aux tableaux récapitulatifs , je trouve que présenter ce tableau comme un élément objectif me parait très abusif , il faudrait prouver que les photons qui s'écartent légèrement de la tache d'airy conventionnelle sont perdus corps et bien , ce qui m'étonneraient beaucoup .
l'usage de ce tableau en ciel profond me semble apte à induire les gens en erreur et sujet à propager des idées fausses (du style 200mm newton = 130mm apo )
une bonne façon de tester le tableau en planétaire serait de mettre comparer quelques optiques proches dans le tableau à leur simulation avec aberrator (avec mars par exemple)

ps :laurent : je viens de voir tes 2 nouveaux tableaux : pas mal !

[Ce message a été modifié par achille (Édité le 30-04-2004).]