Ze ultimate newton collimation topic (du moins on l'espère :-D)

[Z80 5]

Sous ce titre volontiers tapageur se cache une tentative de résoudre méthodiquement les problèmes rencontrés, notamment la collimation des newtons courts, donc peu tolérants, en tentant de trouver un remède aux pièges qui se présentent...

Parmi les problèmes bizarres, citons :

- Le laser qui tombe à Dache sur le miroir primaire quand on le centre pile-poil à l'oeilleton de collimation ou au cheshire ;

- A l'inverse, le primaire carrément occulté par un bord quand on centre au laser (à vrai dire, l'un entraîne l'autre) ;

- Le retour du faisceau laser sur la cible du collimateur (collimation du primaire, donc) qui ne coïncide absolument pas avec un centrage de la marque du primaire et de la surface réfléchissante du cheshire ;

- La nécessité systématique de rectifier la collimation sur une étoile quand on n'emploie que le laser pour collimater, alors que la collimation au cheshire semble donner un résultat impeccable d'entrée de jeu (les images le prouvent en prime)

Etc.

Les deux méthodes font appel à un marquage du centre du primaire, ce qui est souvent fait d'usine. En passant, il n'est pas inutile de vérifier que l'oeillet est bien collé au centre !

A partir de là, pourquoi ces divergences ?

Après de nombreux débats et des avis parfois divergents, il émerge une idée directrice : le placement et l'orientation du miroir secondaire ne sont pas aussi anodins et évidents qu'il n'y paraît, et cette étape est souvent considérée comme secondaire, alors qu'elle revêt en fait une importance considérable, à plusieurs titres :

1) En observation, on n'utilise le secondaire qu'une seule fois, en réflexion du cône de lumière réfléchie par le primaire ; or lorsqu'on collimate, on l'emploie deux fois : à l'aller et au retour.

La plus petite déviation a donc pour effet de matérialiser d'entrée de jeu un axe optique bidon, qu'on va ensuite prendre pour argent comptant et s'évertue à faire coïncider avec l'axe optique de l'instrument, ce qui, dans les faits, s'avère illusoire...

2) En usage normal (une seule réflexion, donc), l'orientation du secondaire n'est pas négligeable non plus, car même si le primaire est parfaitement collimaté, le secondaire peut, s'il est mal réglé en rotation et en translation, vignetter le cône de lumière ou le décaler d'un angle irratrappable par les vis de collimation.

Cet angle de déviation est caractérisé par la convergence des axes optiques en une position précise du porte-oculaire, et une divergence en avant ou en arrière.

Notons en annexe qu'une mauvaise inclinaison du porte-oculaire, souvent négligée à tort, peut avoir des effets similaires.

En réalité, l'orientation du porte-oculaire peut compenser celle du secondaire (ce qui permet de réaliser des instruments à secondaire hors axe, ou à porte-oculaire incliné pour en diminuer la hauteur sur un tube de longue focale), mais son débattement étant plus limité, il convient d'optimiser l'orientation et la translation du secondaire avant de s'occuper de l'orientation du porte-oculaire.

Mais ces deux-là forment un couple indissociables, et à une inclinaison du secondaire correspond une inclinaison appropriée du porte-oculaire. Il est alors possible d'affiner la première en jouant sur la seconde, sauf si le porte-oculaire est fixe, auquel cas il ne reste que l'optimisation du secondaire.

J'ai donc entrepris de mettre toutes les chances de mon côté.

Etant donnée la découpe quelque peu rustique du secondaire chinois (les faces elliptiques - face aluminée et dos - n'étant pas tout à fait coaxiales), j'ai d'abord réfléchi à une manière de réussir à le fixer correctement sur son support, pour ne pas obtenir un vignettage stupide du fait de l'inclinaison de l'ellipse sur ses axes, lorsqu'on l'observe depuis le porte-oculaire.

En effet, l'instrument étant ouvert à F/4,66 le secondaire doit être décalé de 3,1 mm en direction opposée au porte-oculaire.

Sur la surface de l'ellipse, ça donne un décalage de 4,4 mm par rapport au centre (intersection des axes). Par rapport au centre du dos non aluminé du miroir, il faut encore ajouter son épaisseur (en supposant les tranches taillées à 45°, ce qui étant donné la découpe chinoise, qu'on croirait effectuée à la tronçonneuse, est en fait très approximatif, mais on ne va pas chipoter), c'est à dire 11,5 mm de plus.

Pour parvenir à matérialiser les axes et à coller correctement le support de secondaire au dos du miroir, j'ai dessiné et imprimé ce gabarit multi usages :

(Dessin vectoriel à enregistrer et à visualiser avec l'aperçu Windows)

De droite à gauche :

- En traits pleins position de la face aluminée du secondaire (face vers le bas) ;

- En pointillés, position (théorique) du dos du secondaire ;

- En pointillés, position du support de secondaire (coaxiale avec la précédente) s'il n'était pas décalé ;

- En traits pleins, position de collage du support de secondaire avec décalage, au dos du miroir.

Utilisation :

- La grande ellipse en trait plein permet de positionner au mieux le miroir (on se rend compte alors que non seulement il n'est pas très elliptique, notamment aux bout des grands axes, mais qu'il est également un poil trop court (1 mm !) par rapport à sa largeur (petit axe) ;

- La grande ellipse en pointillés sert de gabarit pour matérialiser les axes au feutre au dos du miroir ;

- La petite ellipse peut servir gabarit pour marquer ses axes et le décalage au blanc correcteur, ce qui aide à les aligner sur les axes du dos du miroir ;

- Un petit trou matérialisant le centre optique (décalage pris en compte) de la face aluminée du secondaire permet, après découpage, de le marquer d'une ellipse (qui sera vue comme un cercle depuis le porte-oculaire) au feutre.

Le support de secondaire a été collé en tenant compte du décalage optimisé par le logiciel cpl-secondaire et le centre optique du miroir a été marqué.

Je vais à présent tout remonter, après avoir centré les branches de l'araignée au pied à coulisse et remis le porte-oculaire à plat sur son embase. Ce sera ma position de départ.

Je vais employer la marque centrale du secondaire pour tenter d'optimiser sa position. Mon collimateur laser est bien collimaté et deux tours de ruban adhésif permettent de le placer dans le porte-oculaire sans jeu (et sans serrer la vis, d'ailleurs).

Son faisceau a été rendu circulaire en le diaphragmant au moyen d'une section de gaine de fil électrique insérée dans l'embout du pointeur laser, car la lentille de ce dernier est fortement astigmate et fournissait un spot en forme de haricot, impropre à la collimation !!!

Enfin, j’ai collé (avec 3 points de la même colle) la rondelle inox anti-creusement sur le sommet du support de secondaire parce que c’était trop chiant à monter sur l’araignée en tentant de l’empêcher de glisser…

Pour la collimation du secondaire, je dispose de deux jeux de vis moletées en inox : 25 mm de long à bouts arrondis et 35 mm de long initialement destinées au GSO 300/1500 de m@s, qu’il m’a finalement refourguées, mais dont j’ai dû arrondir les pointes à la lime parce qu’elles ne l’étaient pas !

La suite au prochain numéro...

[Ce message a été modifié par Z80 (Édité le 09-07-2007).]

[Virgogo 0]

Salut Z80,
Si je pouis me permettre de pinailler à propos du chapitre sur la relation secondaire/PO :

"Mais ces deux-là forment un couple indissociables, et à une inclinaison du secondaire correspond une inclinaison appropriée du porte-oculaire. Il est alors possible d'affiner la première en jouant sur la seconde.."

M'est avis que l'idéal est de régler la perpendicularité du PO par rapport au tube optique avant de procéder au réglage du secondaire (centrage de l'axe du secondaire dans le tube optique via les branches de l'araignée, hauteur dans axe PO (via marquage secondaire - offset compris), rotation dans l'axe du PO, inclinaison 45°/PO). Puis vient la collimation à proprement parler.
Alors que si on joue sur le couple secondaire/PO pour trouver le bon alignement on ne peut tomber que sur un compromis qui va fausser la donne (car l'ensemble ne sera pas forcément perpendiculaire au tube).
Autre note en toute humilité : vérifier l'alignement du primaire et du tube avant de commencer à régler quoi que ce soit.
Tout ca est quelque peu fastidieux mais comme toi je suis convaincu de l'utilité de ces réglages car s'ils ne sont pas, au minimum, grossièrement réalisés on risque fort de diaphragmer le cône de lumière qui arrive sur l'occulaire (misère !), et donc de ne pas profiter pleinement du diamètre de son instrument (et ca c'est emmerdant !).

Et puis bon, une fois que tout est ok en haut du tube il n'y a plus qu'à seulement toucher au bas pour recollimater à chaque fois.

[Z80 5]

En fait, la perpendicularité du porte-oculaire est assez difficile à évaluer avec une grande précision. Je l'ai fait, mais je n'ai pas vraiment de certitude, sans doute à 1°, 1/2° près, ou un peu moins avec du bol...

Ensuite, la perpendicularité du primaire par rapport au tube optique : la collimation la fera nécessairement varier (ou la redressera !), et il a l'air suffisemment perpendiculaire comme ça...

Enfin bon, je verrai... Je vais rentrer du boulot et m'en occuper, là.

(De toutes façons, il pleut des cordes, je n'ai rien à regretter cette nuit ^^)

[Virgogo 0]

En fait, je ne parlais pas de la perpendicularité du primaire par rapport au tube mais de son centrage dans celui-ci, ce qui n'est pas forcément le cas et a une influence sur la verticalité du chemin optique (qui devient alors oblique en regard du centrage du secondaire). Un truc qui peut donc fausser tout le reste de la chaine..

[Toutiet 1 972]

Que de complications et de noeuds au cerveau inutiles si les principes (de construction) élémentaires les plus simples sont respectés...!
Allez, hop, c'est reparti.
(Trop tard, je ne suis déjà plus là...)

[Ce message a été modifié par Toutiet (Édité le 09-07-2007).]

[Virgogo 0]

un petit croquis pour éclairer mon propos :

La correction du chemin optique (croquis 2b) par l'orientation du secondaire va provoquer de l'astigmatisme il me semble (me trompe-je ?)

Toutiet, ben oui c'est pas faux, mais mon scope actuel je l'ai pas construit, et peaufiner le trajet optique m'a permis deux choses :
- comprendre comment tout ca fonctionne
- profiter au mieux du bouzin (il y a une vrai différence à l'oculaire par rapport à l'image dégradée que j'avais avant, après coup plus lumineuse et plus fine)

[Ce message a été modifié par Virgogo (Édité le 09-07-2007).]

[Toutiet 1 972]

Virgogo,

Le primaire n'est jamais décentré de la sorte et, quand bien même il le serait légèrement, cela est sans importance. Un léger changement d'orientation de son axe optique compenserait ce décalage. Cela ne pourrait relèver que d'une mauvaise conception basique du télescope et n'aurait pour conséquence éventuelle que d'introduire un léger vignetage (d'entrée) compensé par le bon dimensionnement du diamètre du tube.

Quant à l'astigmatisme, il ne peut y en avoir car, même décalé, le miroir continuera à fonctionner sur son axe optique, après collimation.

Quand on a effectvement bien compris comment tout cela fonctionne, alors on découvre que tout est vraiment très (très) simple et qu'il ne faut pas chercher de problème là où il n'y en a pas.

les difficultés généralement évoquées sont du "second ordre" et ne concernent pas une utilisation "standard" du télescope, même si on est rigoureux et exigeant.

[Ce message a été modifié par Toutiet (Édité le 09-07-2007).]

[Virgogo 0]

Le décalage était bien sûr exagéré pour l'exemple.
Ce n'est donc pas de l'astigmatisme qui est provoqué, merci pour tes précisions Toutiet.
Je maintiens tout de même (car buté comme un baudet) qu'un chemin optique au petits oignons améliore les images, surtout sur un newton à court F/D.

[Toutiet 1 972]

Bien sûr, mais l'essentiel reste le réglage correct (et compris) de la collimation, c'est à dire le travail du miroir primaire sur son axe optique.

[Z80 5]

Tout à fait : quand tout est bien en place, il ne reste plus qu'à effectuer les micro ajustements qui forment la collimation.

Bon, pas de bol : les piles du laser sont HS.

J'ai eu le temps de constater qu'il tapait pile dans la marque du secondaire et pas loin du primaire, mais j'ai encore un décalage de l'image du primaire qui me gêne : je vais remonter un peu le secondaire et incliner légèrement le P.O. pour compenser.

Demain matin, je ferai le plein de piles SR44 en passant en ville (les piles de l'éclairage du réticule du chercheur ne sont pas fraîches non plus).

A propos de mécanique réalisée dans les règles : ne rêvons pas, c'est chinois et assez approximatif. Par ailleurs, rien que le tube en tôle n'est pas très rigide : étant donné le poids de l'ensemble, il ploie un peu.

A propos du centrage du primaire, par contre, le barillet chinois ne permet aucun doute. C'est du massif et ça ne bouge pas !

P.S. pour Virgogo (le schéma a fini par s'afficher ^^) : dans ce cas de figure, le secondaire ne sera pas incliné à 45°, mais le télescope pourra quand même être collimaté...

Mon souci est autre : si le miroir secondaire est trop haut ou trop bas sur ton schéma, il faudra incliner le porte-oculaire en conséquence (et l'angle du secondaire ne sera pas non plus de 45°, d'ailleurs).

Etant donné que le débattement du P.O. est faible, mieux vaut s'arranger pour qu'il soit perpendiculaire : c'est quand même plus simple et ça évite de vignetter (je te donne raison sur ce point)...

[Ce message a été modifié par Z80 (Édité le 09-07-2007).]

[Virgogo 0]

Je tiens à préciser une chose :
le baudet souffre d'une réputation tout à fait impropre à son caractère sociable. Mes excuses donc à tous les baudets que j'aurai pu malencontreusement froisser au passage.

[Virgogo 0]

Un avis éclairé sur la question des incidences d'un chemin optique qui marche pas droit :
http://www.astrosurf.com/cielextreme/page180F.html

voir chapitre "DÉBUT DE LA THÉORIE PURE ET DURE"

d'oû l'intéret de ne pas négliger le cumul des erreurs avant de procéder à une collimation au poil (pas celui des baudets)

Le chapitre "erreur 3: l'axe optique commun n'est pas dévié à 90deg" vous donne raison messieurs (mais je n'en doutais point !)

[JD 9 000]

En tout cas, il est clair qu'en réglant l'orientation du porte oculaire, on parvient à obtenir définitivement la même collimation entre le laser et l'oculaire de collimation. C'est quand même un résultat rassurant.
Mais rappelons au passage qu'un secondaire n'a pas besoin d'être placé au micro poil près vu qu'il ne se collimate pas (il ne fait que s'orienter). Seul le primaire se collimate ; et à une position du secondaire, correspond une et une seule bonne collimation du primaire.

L'important est que les deux méthodes (laser et oculaire) donnent des résultats proches, garantissant ainsi un non vignétage du primaire par le secondaire ou même par le tube.

Donc pour résumer : un laser bien foutu devrait théoriquement toujours donner une bonne collimation, mais risque, en cas de porte oculaire dévié, de donner un réglage dans lequel le primaire est vignété par le secondaire ou le tube (mais il est bien collimaté quand même).

Donc d'un côté il y a l'axe optique, que le laser contrôle bien.
D'un autre côté il y a l'axe mécanique (Tube / PO) que l'oculaire contrôle bien.
Seul l'accord correct des deux méthodes permet de faire coincider de manière acceptable (pas besoin de le faire de façon parfaite) les axes optiques et mécaniques.

[astrovicking 902]

Ne le prend pas mal Z80, mais là tu vas faire peur aux candidats propriétaires de Newton!

Je ne vois vraiment pas pourquoi s'évertuer à compliquer la colimation, qui pourtant, est un réglage simple, qui dans la pratique se fait de plus en plus rapidement avec un peu d'habitude ...

Je ne vois vraiment pas l'intérêt de tout ça...

[Phil 29]

A mon avis le premier problème de la collimation, c'est la visserie mal foutue, difficile à manipuler, et ... une araignée pas assez rigide .

[serge vieillard 6 876]

salut,

je souscris pleinement aux 2 derniers commentaires :
1- ne nous prenons pas l'choux, ce n'est pas si diabolique que ça...
2- il faut que la collimation soit pratique à faire. Pour celà, c'est le télescope qu'il faut considérer. Il faut se pencher sur le problème de pouvoir collimater à l'oculaire !!! (imaginer faire une belle mise ai point en jouant sur les vis en dessous du primaire... c'est couillon non ? ). pour la collimation ca doit être pareil !

Comme déja dit, nous avons 3 ou 4 solutions : soit on fait des aller et retours incessants entre l'oculaire et le barillet du primaire, soit on dispose d'un esclave disponible pour tripatouiller les vis du primaire, soit on se fait greffer des bras de gibbon pour accéder à ces maudites vis tout en gardant l'oeil à l'oculaire.

soit, on adopte la collimation par l'avant du télescope. Dans ce cas, on dégrossit avec des gadgets, et dans tous les cas, on affine tout au long de la nuit sur les étoiles, quand le besoin s'en fait sentir. Ce geste devient presque aussi évident à faire que la mise au point.

Vive le système que nous avons adopté sur nos STROCK 250 !!!

Serge

[Strock Pierre 229]

Pour être franc, vu mon age, j'ai pas lu le début. J'ai eu peur, Mea culpa, ...

Pour la fin: D'acord!

Et un éclairage de plus:
Vendredi dernier, j'ai eu l'occas de démonter-vidanger-graisser un 150 chinois très en vogue avec son miroir à F/4, son secondaire modèle VLT et sa barlow d'usine dans le tube du PO (inaccessible au nettoyage mais parfaitement pour la poussière).
Une horreur!
En particulier parce que le support du secondaire est mal fichu. On règle tout en même temps: Le Z et le téta par rapport à l'axe du tube et l'orientation par rapport à l'axe optique. Et en plus les vis taillée en c. font tourner le secondaire en téta quand on veux juste faire l'orientation...
C'est m! de chez m!
Faut absolument régler ça en usine (at home le z et le téta) Cela n'a pas à être repris sur le champ. Et n'avoir que l'orientation sur l'axe optique à reprendre d'un poil lors des déplacements vibro-déréglants.

Oui, bien d'accord: Faut d'abord se simplifier la vie. C'est la base de tous les maux de tête de la collim.

Par exemple: Je ne me laisserai plus entrainer à reprendre une collim sur un truc qui n'est pas fait pour être réglé mais pour être déréglé. Faut savoir mettre la pression sur tout les marchands de cochonneries... Na! Tant pis pour les copains qui achète ça! Boycotte!

Pierre

[Vincent STEINMETZ 418]

Salut,

si la collimation d'un newton est simple, alors je revendique le statut de crétin de base ( j'en vois déjà qui se marrent ... )

moi je crois pas mal à l'itération, en faisant les reglages successivement, je tombe à chaque fois sur une très bonne collimation, et ce sur un newton court f/d=4

Le plan :

orientation secondaire : laser
collimation primaire : laser
rotation secondaire : autocollimteur

deux ou trois cycles, et la collimation est top niveau.

Pour les regalges meca, chez moi ils sont à peu près bons, à 0.5mm je pense, malgré le soin apporté à la meca, j'ai pas mieux je pense.

sinon, dans tout post sur la collimation il faudrait ce lien :
http://www.astrosurf.com/altaz/collimation.htm

A+
Vincent

[Z80 5]

Le problème n'est pas de collimater, mais de placer précisément les diverses parties mécaniques et optiques de manière à ce qu'il n'y ait plus ensuite qu'à collimater, justement... ^^

N'oublions pas que l'instrument a été modifié et démonté plusieurs fois.

Ensuite, oui, il ne restera plus qu'à contrôler la collimation après un transport, par exemple.

[Virgogo 0]

"...une première collimation complète de tous les éléments optiques peut être un travail long et fastidieux, mais les ultérieures vérifications pré-observationnelles ne dureront ensuite que quelques secondes et les éventuels réglages une minute environ.. Je crois que la raison pour laquelle les Newtons ont des performances à la réputation douteuse est que beaucoup trop ne sont jamais collimaté !"

Ciel Extrême (Nils Olof Carlin) http://www.astrosurf.com/cielextreme/page180F.html

"Trop souvent les réglages optiques sont négligés voire oubliés sur un télescope d’amateur. Ceci a pour conséquence une dégradation souvent catastrophique de la qualité des images bien supérieure à ce que pourraient engendrer les défauts propres à l’optique. L’observation ou l’imagerie à haute résolution devient alors totalement inaccessible."

Altaz (Daniel Palazy) http://www.astrosurf.com/altaz/collimation.htm#ressources

"La collimation est le moyen le plus radical (mais le plus méconnu !) d'améliorer les performances d'un télescope dans des proportions considérables. Souvent, l'instrument est métamorphosé. Aucun résultat à haute résolution ne peut être espéré sans une collimation irréprochable, le traitement d'image étant incapable de rattraper les désastres causés par un mauvais réglage. La collimation n'est pas une technique superflue destinée à faire plaisir aux puristes. Son importance est comparable à celle de l'accordage d'un instrument de musique : les images délivrées par un télescope déréglé peuvent être aussi lamentables que le son fourni par un piano désaccordé. Un amateur qui ne souhaiterait pas collimater régulièrement son instrument a tout intérêt à s'orienter vers une lunette de diamètre restreint."

La collimation (Thierry Legault) http://perso.club-internet.fr/legault/collim_fr.html

"Il faut dire que la collimation est vraiment un sujet brûlant parmi les durs-à-cuire de l'astronomie amateur et je doute que cet article mette un terme au débat."

Ciel Extrême (Nils Olof Carlin)

[JD 9 000]

Beaucoup d'amateurs ne veulent pas apprendre à collimater leur instrument. j'ai même eu affaire dernièrement à un C14 neuf, assez décollimaté, dont le propriétaire a refusé que je lui collimate (ça m'aurait pris 2 mn), sans doute par peur que je lui abime quelque-chose. Moralité : images floues toute la soirée... Son plaisir était semble-t-il de voir son goto fonctionner et tomber systématiquement sur des objets... flous.
A quand le "pas besoin de faire la mise au point !" ça abime la molette... Voila pourquoi les apos ont si bonne réputation, elles sont tros souvent comparées à des scopes déréglés. Quelle misère !

[CIRON Philippe 1]

Glups !!!

Edifiant comme témoignage....

[astrovicking 902]

Oui et ce n'est donc pas en montrant la colimation comme une galère, qu'on insitera les gens à colimater leur instrument!

[Houdini 0]

Un petit commentaire sur "les aller et retours incessants entre l'oculaire et le barillet du primaire".

C'est vrai la première fois, mais au bout d'un certain moment on commence à connaître son télescope...
Je dois rarement faire plus de 3 aller/retours oculaire-barillet pour avoir une collimation vraiment parfaite.
- Déjà qu'à la base cela ne bouge pas énormément entre sessions d'observations.
- Puis je sais exactement quelle vis de collimation je dois remonter ou descendre pour faire bouger l'image dans le cheshire dans l'un ou l'autre sens.
- Je ne touche jamais à mon secondaire la nuit, uniquement au barillet primaire.

Donc avec un peu de pratique c'est fait en 2 minutes avec un outil de base comme le cheshire. Je crains que l'utilisation de laser crée plus de problèmes qu'il n'en résout...

Robert

[CIRON Philippe 1]

oui mais dans le témoignage de JD, on ne sait pas du tout si le proprio du C14 savait même ce que c'était que la Collimation !