sur l'obstruction d'un schmidt-cassegrain

[bricoletout 1]

Salut!!
Question que je me pose, neophyte que je suis:
Si un S-C a une obstruction de (environ) 33%, il reste 67% d'ouverture; donc on pourrait par exemple pour un 9" faire le calcul suivant: 235x0,67=157,45.
Dans ce cas, ne serait-il pas preferable de prendre une lunette de 150 qui elle, n'a pas d'obstruction??? (en dehors des problèmes de chromatisme, focale... juste au niveau Ø)
@+

[psycho10 0]

Salut,

Pour répondre à ta question, seul un SC200( obstruction 33% ) de qualité optique très bonne (lambda/8) peux rivaliser avec une L150 normale(Lambda/4 en général) vu l'abberation chromatique inhérente aux lunettes normales. Pour les Apo, elles sont donc supérieures.(contraste).

Mais ta formule est bonne. Après il y a plein de choses à prendre en compte (transmission lumineuse notamment).

Je te conseille "le guide du matériel d'observation de l'astronome" de Van der Elst.

Il y a un chapitre entier là dessus, avec tableau comparatif (obstruction-longueur d'onde... etc)

laurent PERON
http://www.astrosurf.com/peron

[bricoletout 1]

Ouais, de toutes façons un C9 sera toujours plus performant qu'une skywatcher de 150mm, même avec une barlow pour augmenter la focale et un "fringe killer", je suppose??
(toujours en tenant compte de l'ouverture utile du schmidt)

[Ce message a été modifié par bricoletout (Édité le 20-11-2004).]

[Spirale 0]

Il me semble que l'obstruction se calcule sur la surface et non sur le diamètre...

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Spirale
Petite pirogue, petits soucis (proverbe Fidjien)

[Bruno- 3 999]

L'obstruction est donnée en diamètre, pas en surface.

Par exemple un télescope de 235 mm avec 33 % d'obstruction, ça veut dire un miroir secondaire de 77,55 mm. La surface du miroir primaire est de 43374 mm^2 et celle du secondaire de 4723 mm^2. Ce qui donne une surface utile de (on soustrait) 38651 mm^2. Eh bien c'est la surface d'une disque de 222 mm.

Moralité : Un télescope de 235 mm avec une obstruction de 33 % capte autant de lumière qu'une lunette de 222 mm. Et non pas 150 mm.

De façon générale, le diamètre équivalent est donné par la formule : D x racine(1-k^2) où k est le rapport d'obsctruction (en diamètre !)

(Je parle de la lumière qui rentre, car ce qui ressort dépend ensuite notamment des taux de transmission...)

[Pierro 3]

Pour lire un très bon essai de Roland Christen, allez a l'adresse : http://voltaire.csun.edu/roland/coating.html
Il y est fait référence aux différences de traitements anti-reflet et à l'obstruction, et on voit l'importance de l'ensemble des éléments optiques Y COMPRIS les oculaires !!

la page principale http://voltaire.csun.edu/roland/ donne d'ailleurs accès à une véritable petite mine d'infos

Bon ciel !!!

[Antares 0]

"Si un S-C a une obstruction de (environ) 33%, il reste 67% d'ouverture; donc on pourrait par exemple pour un 9" faire le calcul suivant: 235x0,67=157,45."

Pas d'accord ! Sans vouloir me lancer dans une polémique lunette/télescope, il faut distinguer plusieurs critères pour mieux apprécier les effets de l'obsruction (corrigez moi si je dis des bêtises) :

- la luminosité : là il faut comparer les surfaces colectrices et pas les diamètres ! (du moins pas directement). Dans le cas d'une obstruction de 33% sur le diamètre, la surface (non obstruée) équivalente vaut 90% de la surface totale du miroir obstrué ((1 - 0.33^2) = 0.9), le diamètre non obstrué équivalent vaut 95% du diamêtre obstrué, soit 223mm pour un SC de 235mm obstrué à 33%. ( 0.9^(1/2) = 0.95). C'est quand même mieux que 157mm !
- le contraste : quand l'obstruction augmente, la quantité d'énergie lumineuse dans la tache centrale de la figure d'Airy diminue par rapport à celle envoyée dans les anneaux, ce qui se traduit par une chute de contraste sur l'image. (voir à ce propos les simulations de pseudo-figures d'Airy sur le site de JML qui montrent bien - entre autres - l'effet de l'obstruction sur la tache de diffraction, mais aussi de la coma hors d'axe pour un primaire parabolique. http://www.astrotelescope.com/ )
- la résolution : sauf erreur de ma part, celle-ci n'est pas affectée par l'obstruction. Mais la chute de contraste est préjudiciable pour la perception des fins détails par l'oeil car celle-ci dépend beaucoup du contraste (le cas idéal étant celui de deux étoiles de même magnitude sur fond de ciel bien noir)

Je m'étais amusé à faire des simulations de l'effet de l'obstruction (et du diamètre) sur des images de Jupiter à haute résolution : pour un même diamètre instrumental, une obstruction de 30% produit une chute de contraste indéniable mais néanmoins subtile par rapport à un instrument non obstrué... La chute de luminosité de 10% est également peu sensible à l'occulaire en raison de la réponse non linéaire de l'oeil.

Cela est vrai si l'on compare des optiques parfaites. Maintenant dans le cas pratique, au moins deux éléments jouent en faveur de la lunette :
- un écart à la surface parfaite sur le verre conduit à un écart sur l'onde quatre fois plus important pour un miroir que pour une lentille : des défauts de surface auront quatre fois moins d'importance sur une lunette que sur un télescope. Je pense que cela explique aussi - au moins en partie - pourquoi la collimation est un réglage beaucoup plus critique pour un télescope que pour une lunette.
- le faisceau lumineux ne traverse qu'une fois le tube dans une lunette, contre 2 fois pour un Newton et 3 fois pour un SC/Mak, ce qui donne une plus grande sensibilité à la turbulence interne (cet inconvénient devenant moins perceptible après une bonne mise en température). Par ailleurs, le fait d'avoir un tube fermé permet également de limiter la turbulence interne, avec en contrepartie une mise en température un peu plus longue.

Je crois qu'en général, sauf optiques exceptionnelles et collimation parfaite, l'effet de l'obstruction d'un télescope est négligeable devant ceux de la décollimation et de l'état de surface (d'où l'importance FONDAMENTALE d'une bonne collimation).

Bon cieux !

[Ce message a été modifié par Antares (Édité le 20-11-2004).]

[Antares 0]

J'ai été devancé ! Y avait qu'une réponse quand j'ai commencé à écrire, mais le temps de finir, et de recommencer pour cause de mot de passe erroné (#!@!!! ) les réponses fleurissaient.

Effectivement, il faut prendre en compte l'intégralité de la chaîne optique pour évaluer la qualité d'un instrument, et ne pas oublier le facteur de transmission, le chromatisme... impossible de résumer ça en quelques mots.

P.S. : Y-a-t'il un moyen d'éviter de retetaper tout un post en cas d'erreur de mot de passe ? Ca pourrait m'être utile ultérieurement !

[Pierro 3]

bah si tu cliques sur précédent et que les cookies marchent sur ton pc le texte ne doit pas disparaitre. Sinon, avant de valider tu sélectionnes ton texte et tu fais ctrl+C pour le copier dans le tampon des fois que ca ne marche pas

[Laurent 60]

J'ai fait un bilan complet (mais théorique) de la chaine optique pour différents instruments...

Ici : http://astrosurf.com/laurent/magnitude.htm

Il n'y a pas de réponse unique mais une réponse pour chaque type d'utilisation :

- planétaire visuel ou il faut limiter l'obstruction
- ciel profond ponctuel (amas...) où cela suit à peu près le planétaire mais le diamètre joue un rôle plus important
- ciel profond diffus visuel ou il faut privilégier le diamètre
- et photo (ciel profond ou planétaire) ou il faut nettement privilégier le diamètre .. et le champ.

Cela s'entend pour des qualités optiques suffisantes et un réglage parfait...

[Ce message a été modifié par Laurent (Édité le 20-11-2004).]

[bricoletout 1]

Bon, et bien je ne pensais pas être à l'origine de tous ces commentaires!!
Toutefois j'en apprend un peu plus en vous lisant....et en attendant d'avoir de quoi investir serieusement!!
Merci pour les liens!
@+

[psycho10 0]

Bonjour,

Bruno > Visiblement, il y a plusieurs versions du calcul de l'obstruction. Ce n'est pas la première fois que je vois sur des bouquins la soustraction du diamêtre secondaire et primaire basé sur des comparaisons en visuel.

La théorie reste évidemmnent le calcul sur la surface. Mais en visuel??
Qq'un a déjà fait des comparaisons?
D'après P. Bourge "A l'Affut des étoiles", on arrive à une perte de luminosité:
Sec² / Pri² soit environ 11% de perte lumineuse.
J'ai du mal à voir ce que ca peut donner à l'oculaire.

Ex de comparaison tiré du bouquin du post + haut:
Maksutov (150mn , Obs 34%) = Apo 90 mn [Sur le contraste]

+ ex d'un certain William Zeck (300 mn équivalent en contraste et qualité général à un 200mn).

Je m'y perds . qui a raison???

Laurent PERON
http://www.astrosurf.com/peron

[Laurent 60]

Je trouve que la soustraction du secondaire est brutale et l'effet n'est pas linéaire.

Maksutov (150mn , Obs 34%) = Apo 90 mn [Sur le contraste] est exagéré... C'est plutôt = Apo 110mm.

[psycho10 0]

Je pense aussi,

Mais je trouve trop proche qd même de comparer un 235mn obstué avec un 222 non obstrué.

[Bruno- 3 999]

psycho10 : relis les réponses !

Je crois que ce qu'il faut retenir, en gros, c'est qu'il n'y a pas de règle générale, car plein de choses entrent en compte. Donc il faut faire du cas par cas. (Et ça dépend si on parle de magnitude limite ou de résolution en planétaire !)

Mais je le répète, le 235 mm obstrué équivalent à un 222 mm non-obstrué, c'est en ce qui concerne la lumière qui rentre. Je dis bien, qui rentre. Et là il n'y a aucun doute. Le problème, c'est que cette lumière va devoir traverser des lames de fermeture ou des lentilles, rebondir sur un éventuel miroir secondaire, puis être plus ou moins focalisée à travers un oculaire... avant d'atteindre l'oeil. La lumière qui rentre. (Ça va finir par rentrer, j'espère ?)

Qui rentre.

[Ce message a été modifié par Bruno Salque (Édité le 20-11-2004).]

[Laurent 60]

Oui, en ciel visuel profond diffus, le 232 obstrué est équivalent au 222 à peu près (je trouve 220). Sur des amas ouverts, globulaires, un peu moins car l'obstruction diffuse le spot des étoiles au même titre qu'une aberration (on en déjà parlé et voir "Mag Et" sur mes tableaux).

[Ce message a été modifié par Laurent (Édité le 20-11-2004).]

[Ulysse 0]

psycho10 :
« Visiblement, il y a plusieurs versions du calcul de l'obstruction. Ce n'est pas la première fois que je vois sur des bouquins la soustraction du diamêtre secondaire et primaire basé sur des comparaisons en visuel. »

Comme cela a été dit, tout dépend de ce que l’on observe.
Pour les objets diffus du ciel profond , c’est effectivement la surface collectrice qui est à prendre en compte, donc là l’obstruction a très peu d’importance. D’autres facteurs en ont bien plus comme le taux de réflexion des miroirs, la qualité du renvoi coudé, les traitements antireflets des verres, etc…(voir le site de Laurent)

Pour le planétaire, c’est à dire l’observation de surfaces très peu contrastées, c’est le contraste de l’instrument qui compte, et là l’effet de l’obstruction est plus important que pour le ciel profond.
Le problème est que lorsqu’on compare une lunette et un télescope, on prend en général une lunette Apo quasi parfaite, et un télescope qui ne l’est pas. Et il y a quantité de raisons pour que les télescopes ne soient pas parfaits :
- la plupart des télescopes ont une coma importante, qui nécessite une collimation très rigoureuse, pas toujours facile à atteindre et à maintenir.
- Les Schmidt-Cassegrain ont du sphéro-chromatisme, lié à leur formule optique
- Les Newton et les Cassegrain ont un miroir primaire qui n’est pas sphérique, donc beaucoup plus difficile à réaliser avec précision que les miroirs sphériques
- Les miroirs ont parfois (souvent ?) une rugosité de surface qui diffuse la lumière et atténue les contrastes
- Les barillets sont parfois sous-dimensionnées ou mal réalisés
- La mise en température de certains télescope est très longue, et quand elle est atteinte il peut subsister des turbulences internes ou des lames d’air froid autour de certaines pièces
- Le bafflage interne est moins poussé sur certains télescope que sur d’autres

Au final, sur la plupart des « bons » télescopes disponibles, en cumulant les effets de l’obstruction et les autres petits défauts, on doit bien obtenir en planétaire l’équivalence :
diamètre lunette = diamètre télescope x ( 1 - obstruction )
D’où la désignation de l’obstruction par le rapport des diamètres, et non le rapport des surfaces, ce qui permet d’obtenir rapidement la conversion : un T200 obstrué à 25% (secondaire de 50mm) est ainsi équivalent en planétaire à une lunette de 150mm.

Maintenant, si on considère des télescopes « excellents », l’effet de l’obstruction seule est moindre. Voici quelques exemples issus de ce forum, toujours pour le planétaire :
- Le Clavius I 166 (miroir de 160 mm, obstruction de 24%) semble équivalent à une Apo de 130 à 140 mm (128 mm d’après les calculs de Laurent)
- Un Mak 150 (obstruction de 34%) trafiqué (résistance chauffante, baffle raccourci, et avec peut-être une qualité meilleure que la moyenne) fait jeu égal avec une fluo de 128 mm.
- Un Newton de 200 mm obstrué à 37% mais à miroir superpoli fait jeu égal avec une Apo de 155mm
- Un Dobson de 300 mm obstrué à 24%, toujours avec un miroir de course, fait mieux qu’un triplet de 230 mm à f/12

J’en ai déduit une petit règle, qui vaut ce qu’elle vaut, mais qui permet de fixer les idées :
Si on considère des instruments parfaits au point de vue optique, mécanique et thermique, on a l’équivalence :
Diamètre lunette = diamètre télescope x ( 1 – 2/3 x obstruction )
Avec les exemples cités, ça tombe pile poil
Des simulations avec Aberrator semblent confirmer cette relation.

D’après ce que j’ai compris, les télescopes qui vérifient effectivement cette équivalence sont excessivement rares. Je crois que c’est un véritable défi de construire un télescope pour le planétaire qui ne soit pénalisé que par l’obstruction centrale, et dont tous les autres défauts possibles sont réduits à zéro. D’un autre côté, c’est sûrement une aventure passionnante, et certains y arrivent très bien.

[psycho10 0]

Merci Ulysse!

C'est à peu près ce que je pensais sur les rapports entre instruments mais c'est vrai qu'il fallait différencier ciel profond et planétaire.
En général , je parlais depuis le début du post sur un résultat en visuel, calculés avec les défaults inhérents à chaque type d'instruments, d'ailleurs ce qui était demandé en premier je pense.

Voili,

laurent PERON

[Laurent 60]

Ulysse : la formule Diamètre - 2/3 X obstruction est tout à fait bonne. J'ai fait un rapide test sur Excel avec mes valeurs et ça colle à +/-7% pour les meilleurs instruments.

Tu as raison, pour vérifier cette équivalence, il faut une bonne optique, les SCT à lambda/4 sont au dessous (-15% à -20%).