spoutnicko

question con (ou pas) : pourquoi ne voit t'on pas la tete de cheval à l'oeil nu?

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sous ce titre un peu provocateur se cache une question que je me suis posée il y a peu.

lors d'une soiree astro, j'avais banalement expliqué que les scopes comme permettent de collecter plus de lumière que l'oeil est de voir de choses inobservables à l'oeil nu

soit, cette explication marche bien pour des objets "ponctuels" ou c'est le flux lumineux qui compte mais pour des objets etendus, c'est la luminance (flux rapporté à la surface de l'objet) qui est à prendre en compte

et la, on a beau collecter plus de lumière, la luminance d'un objet ne peut pas etre augmentée (l'etendue geométrique d'un faisceau est conservée et est maximale quand toute la lumière rentre dans la pupille de l'observateur, et on ne peut pas faire rentrer de lumière dans l'oeil par un trou plus grand que la pupille de l'observateur)

ma question est donc la suivante : qu'est ce qui fait que des grandes nebuleuses homogènes sont mieux vues dans des gros scopes qu'a l'oeil nu?

je sais que le grossissement à un certain effet car les cellules de l'oeil sont regroupées par zones d'environ 10°x10° pour la detection des très faibles contrastes basse fréquence, est-ce uniquement cette effet qui entre en jeu ici?

au niveau du grossissement, on peut dire que grossir plus permet d'augmenter le contraste par rapport au fond du ciel mais la aussi, si cela est vrai pour des objets compacts, pour des objets très etendus on devrait avoir le meme effet en diaphragmant artificiellement l'oeil nu...

il me semble donc qu'une très grande nébuleuse diffuse et homogème ne pourrait jamais etre mieux vue dans un scope (ou jumelle ou ce que l'on veut) qu'a l'oeil nu

y a t-il des avis eclairés sur la question?

spoutnicko

[Ce message a été modifié par spoutnicko (Édité le 04-01-2007).]

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Bonjour,
Il me semble que c'est à cause du faible pouvoir séparateur de l'oeil en basse lumière. Seuls des objets importants comme M31 ou M42 sont perceptibles. Les objets de petite taille se diluent dans le fond de ciel.
Ce n'est sans doute pas la seule cause car en fait il doit aussi y avoir un optimum entre la "luminance" et le grossissement donc la taille apparente de l'objet. C'est pour celà qu'il faut souvent grossir plus que le G équipupillaire mais pas trop quand même.
Cordialement,
Claude

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Pour la tete de cheval, je la vois parfaitement a l'oeil nu meme en pleine ville.... c'est la nebuleuse autour que je ne vois pas...! (Subtilite des nebuleuses obscures...)

Sinon, pour en revenir a la question, je ne sais pas si la resolution angulaire de l'oeil est un parametre important: Qui a vu la boucle de barnard a l'oeil nu? Pourtant elle est bien plus grande que M31 ou M42.
Luminance ou pas, il doit y avoir une question de seuil de detection: un objet etendu dans une jumelle 40x100 parait moins visible que dans un T250x40...

Nicolas

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oui nicolas il est normal qu'un objet paraisse mieux visible dans une 250x40 que dans des 100x40 car dans un cas la pupille de sortie mesure 6mm et dans l'autre elle mesure 2,5mm, donc la luminance apparente de la surface est dans le T250 est 5,8 fois plus grande que dans le T100

ce qui me chiffone plutot c'est pour caricaturer à l'extreme d'une observation à l'oeil sur un objet imaginaire qui mesurerait 2°x2° (donc avec une pupille correspondant à celle de l'observateur disons 7mm) et avec par exemple des jumelles 7x50 (pupille de 7mm aussi) ou avec un 210mm à 30x : les lois de l'optique font qu'on ne devrait pas avoir plus de contraste sur l'objet.

donc si on voit IC434 dans un T210 à 30x on devrait la voir aussi bien (en terme de contraste sur le fond du ciel) dans les jumelles 7x50 ou à l'oeil nu

c'est cela qui me chiffone, car par experience, ce n'est pas du tout le cas...

spoutnicko

[Ce message a été modifié par spoutnicko (Édité le 04-01-2007).]

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La question me parait un peu confuse:
le problême est strictement le même entre un objet étendu et ponctuel, à cela pret que le calcul est impossible pour un objet étendu car il faudrait une valeur pour chaque angle solide équivalent de l'objet.
Veuillez m'excuser pour la confusion de mes termes, mais il est très difficile d'expliquer cela en quelques lignes.

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Est ce que le contraste n'est pas lié au pouvoir séparateur?
A luminosité surfacique apparente égale, un objet sera mieux vu, plus contrasté, s'il occupe un angle apparent plus grand (jusqu'à une certaine limite). D'où ce que je disais sur l'existence d'un grossissement optimum à trouver puisque la luminosité surfacique apparente dépend du grossissement.
Et ça explique au départ le fait qu'un objet est vu plus contrasté avec un instrument qu'à l'oeil nu.
Quand à l'effet de seuil il existe aussi, bien sûr. D'ailleurs, qui a vu la boucle de Barnard avec un instrument? Tu y arrive, Nicolas? Je pensais que c'était réservé aux photographes.
Cordialement,
Claude

[Ce message a été modifié par Claude PEGUET (Édité le 04-01-2007).]

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eddydrum, le probleme est très different dans le cas d'objets ponctuels ou etendus. le calcul est possible pour un objet etendu en faisant intervenir la "magnitude surfacique" (ou plus justement appelé la luminance) qui est le flux lumineux rapporté à l'angle solide (exactement ce que tu dit et ce qui me trouble)

claude,
dans l'ideal un objet "ponctuel" sur un fond de ciel noir presente un flux non nul sur une de tes cellule retinienne alors que les cellules alentours sont totalement non excitées, le contraste est donc infini. si le ciel est pas noir mais gris le contraste est le rapport de l'intensité lumineuse vue sur ta cellule excitée (pas celle la, celle de l'oeil ;-)) sur l'intensité lumineuse des cellule alentours. le contraste est donc fini

on peut faire la meme chose avec des objets etendus, le contraste etant l'intensité lumineuse vue par les cellules observant l'objet sur l'intensité lumineuse vue par les cellules observant le fond du ciel. dans ce cas le contraste en fait ne depend pas du grossissement du telescope, ni de son diametre, ni de la pupille de sortie. par contre le flux brut recu ramené à une cellule retinienne (ce qui est en fait la meme chose que le flux ramené à un angle solide= la luminance) (le contraste etant le rapport des flux du fond et de l'onjet) depend uniquement de la pupille de sortie... qui ne pas etre plus grande que celle de l'oeil, donc la luminosité est maximum à l'oeil nu (et le contraste constant pour toute observation)

en resumé le contraste est toujours le meme par contre le flux surfacique (la luminance)(d'ou l'effet de seuil) ne depend que de la pupille et est maximum pour une pupille de sortie grande donc maximum à l'oeil nu...

d'ou mon interrogation sur le fait que dans la realité on voit mieux les grosses nebuleuses faibles dans des scopes qu'a l'oeil nu

j'espere etre un peu plus clair, mais je suis pas sur que cela soit le cas...

spoutnicko

[Ce message a été modifié par spoutnicko (Édité le 04-01-2007).]

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La réponse me parait évidente mais je me trompe peut-être :
Le scope est un entonnoir à lumière qui concentre le flux sur le diamètre de la pupille de l'oeil ( si la pupille de sortie correspond à la pupille de l'oeil bien sur).

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oui bien sur mais ton flux a beau etre concentré au niveau de la pupille, comme ton image est grossie, la surface visible de la nébuleuse est plus grande et le flux surfacique plus dilué...

ton scope a beau etre un entonnoir à lumière il grossit ton image et c'est la qu'intervient la difference entre un object ponctuel (qui reste ponctuel à faible grossissement meme dans un scope, donc sa lumière n'est pas plus etalée à l'oeil que dans le scope et le gain en flux est total) et une nébuleuse diffuse qui est etalée sur une grande surface dans la proportion du grossissement du scope

au final le flux par angle solide d'une nébuleuse vue en sortie du scope depend uniquement du diamètre de la pupille de sortie qui vaut le rapport du diamètre du scope sur le grossissement

le flux par angle solide d'une nébuleuse diffuse est donc le meme à l'oeil nu (diametre pupille 7mm) que dans des jumelles 7x50 ou un T210 à 30x

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à pupille de sortie égale, on voit bien mieux quand l'image est grossie. Moralité, il faut grossir et il faut du diamétre.
la démonstration de Couderc, reprise par Pierre Strock est éloquente : L'histoire de la gravure dans une chambre très sombre. Notre oeil à la même pupille, bien dilatée par la pénombre. De loin, on ne distingue que les bords de la gravure accrochée au mur de la chambre. En se rapprochant (on ne fait que grossir), on commence à distinguer quelques détails. En se collant dessus, on voit distinctement bien des finesses.
La pupille est restée la même, mais on a de plus en plus grossit.

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Attention, car en se rapprochant on ne fait pas que grossir, car le flux de lumiére reçu par l'oeil est plus important de près que de loin.
L'angle formé par un point(de la gravure)et la pupille de l'oeil est plus ouvert de près que de loin, donc plus de lumière !

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ok serge ton explication me convainc, et l'analogie est très bonne

cela me conforte donc que dans le cas d'un nébuleuse homogène et suffisamment grande, elle ne sera pas mieux vue avec un instrument d'optique qu'a l'oeil nu

si la tete de cheval n'est pas visible à l'oeil nu cela vient donc uniquement du fait qu'elle est trop petite. il doit donc exister une taille apparente optimale qui fait l'aptitude à observer une faible variation de luminosité est maximisée.

merci de cette explication. question bonus: existe t-il des complexe nebulaire assez étendus (pour etre vus à l'oeil nu dans de bonnes conditions de grossissement) (tels que la boucle de barnard ou la nebuleuse autour de meissa (l'etoile la plus au nord de orion) qui pourraient etre vus à l'oeil nu avec filtre nébulaire (pour augmenter le contraste, pas la luminosité)?

j'ai deja vu america à l'oeil nu derriere un OIII et il est vrai que sa taille etait un peu limite pour faire la part entre la nebuleuse et l'augmentation de la densité d'etoiles de la voie lactée

spoutnicko

et pour eddydrum, on a beau augmenter le flux en se rapprochant, comme on est plus près, le flux est plus dilué (car l'objet sous tend un angle plus grand) et la luminosité surfacique reste la meme (pour t'en convaincre, un mur blanc vu de pres n'est pas plus brillant que vu de loin) (cette notion est celle d'étendue geométrique d'un faisceau)

[Ce message a été modifié par spoutnicko (Édité le 04-01-2007).]

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Pardon mon raisonnement était resté au cas ponctuel.
Mea culpa.

[Ce message a été modifié par eddydrum (Édité le 04-01-2007).]

[Ce message a été modifié par eddydrum (Édité le 04-01-2007).]

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La vision humaine est réellement double: Avec les cônes on a les couleurs, la finesse sur un angle tout petit et la rapidité; tandis qu'avec les bâtonnets on a la sensibilité mais aucune finesse, ni couleur, ni rapidité.

Les spécialistes testent les deux visions avec des "protocoles" bien différents.

Pour les cônes ils utilisent des détails de 40' d'angle à détecter en moins de 20 millisecondes.
Pour les bâtonnets ils utilisent des détails de 9 degrés à détecter en moins de 200 millisecondes.

Dans ces conditions, les bâtonnets réussissent à être 100 fois plus sensibles à la lumière que les cônes.

Je souhaite ajouter à l'énoncé initial que la vision avec les bâtonnets doit sans doute dépendre de l'entrainement. On entraine ceux qui ont des maladies ou des déficiences des cônes. Ils récupèrent ainsi une partie de leur handicap.

Je pense que la vision des nébuleuses sombres, des détails nébuleux de faible contraste, etc. est très dépendant de l'entrainement de chacun.

Vous ne pensez pas qu'il faille aussi faire intervenir l'entrainement ?

Tous mes voeux
Pierre

[Ce message a été modifié par Strock Pierre (Édité le 05-01-2007).]

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Si on ne voit pas la Tête de Cheval à l’œil nu, c’est je crois qu’elle est bien trop loin. Si on peut imaginer une expérience qui consisterait à la rapprocher de nous une centaine de fois, elle deviendrait sûrement visible sous un bon ciel de montagne à l’œil nu, comme une vague lacune sombre.
Je n’oublie jamais qu’un télescope, à part au grossissement qui donne une pupille identique à celle naturelle de l’œil, donne des images peu fidèles en terme de contraste. Il suffit pour s’en convaincre de pointer le jour une cible terrestre, et c’est terne.
Comme généralement, c’est le télescope qui diaphragme l’œil, l’image grossie n’a jamais la pêche de l’objet réel vu si on s’en rapprochait d’un facteur égal au grossissement. Seules les jumelles y parviennent à peu près.
Les télescopes ne montrent pas les objets plus brillants surfaciquement qu’ils ne le sont en réalité, mais de façon au mieux presque égale ou généralement inférieure.
Et là je mets à rêver de M42 vue à l'oeil nu, cent ou deux cent fois plus près que de la terre... quel spectacle! Dire que ce qu’on voit dans un 600 n’est qu’un avant-goût de ce rêve impossible.
Nicolas: La Boucle de Barnard est bien inaccessible visuellement? Comme tu le dis, il doit pour cet objet y avoir une question de seuil: l’œil doit être incapable de percevoir un si faible contraste quelle que soit la façon dont on s’en rapprocherait.

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Euh, attention...

Je crois me rappeler que Alain Maury la voit à l'oeil nu, la Boucle de Bernard (avec un filtre, je crois) faudra que je lui demande...

S

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Je pense plutôt que cela vient du fait que beaucoup de gens racontent n'importe quoi pour être (encore plus) connu (y compris, pour être tout à fait clair sur ce que je veux dire, pas pour introduire de la politique dans la discussion) M. Montebourg (sur des autres Etats memebres et non membres de la Communauté Européenne qui est quand même sa communauté). Mias lorsqu'il s'agit d'être encore plus connu, un petit "mensomnge" ne fait pas du mal ! N'est-ce pas ?
Rudi

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Me semble que Steve Coe avait aussi vu la boucle de Barnard avec un filtre...
Personnellement,j'ai essayé...nada...

Le probleme est que le filtre change la mise au point et donc a l'oeil nu on voit pas net...
Il faudrais deja avoir des lunettes correctrice pour observer avec un OIII ou un UHC a l'oeil nu.

Astrorudi,sortir ça gratuitement...c'est debile,vois pas l'interet. no comment

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Je sais pas à quoi pense astrorudi dans son très bizarre et trollesque post, mais si il doute des observations de Alain Maury, qui observe sous l'un des plus beaux ciels du monde, alors, oui, il est très indélicat et très ignorant...

Mais bon, j'ai peut-être pas compris...

S

PS : bluedob, oui, il me semble que c'est ce que m'a dit Alain... Je vais lui envoyer un mail... Il a pas que çà à faire, en même temps, quand on observe dans un 45 cm le ciel plus de 300 nuits par an... On fait des astrorudi, oups, pardon, des jaloux...

[Ce message a été modifié par SBrunier (Édité le 16-01-2007).]

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Coucou !

Le post, décidément très trollesque, de l'ami astrorudi m'a quelque peu interloqué, du coup, j'ai demandé à Alain, qui m'a confirmé, et je le crois, parce que (moi) je le connais, qu'il a effectivement observé la Boucle de Barnard à l'oeil nu et... sans filtre... depuis le plateau de Chajnantor. Bon, c'est l'un des meilleurs sites astronomiques de la planète, aussi...

Il faut imaginer : vous êtes à San Pedro de Atacama, sous un ciel extraordinaire, à 2400 m d'altitude et au loin vous avez les Andes. Là, vous avez le même ciel extraordinaire mais à... 5100 mètres d'altitude !

Superfulgur

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c'est tres interessant de savoir que certains ont reussi a voir la boucle de barnard, si un jour j'observe dans un ciel parfait j'essairai, on ne sait jamais. c'est vrai que la boucle de barnard ressort extrement rapidement en photo meme sur des temps de pose court (au moins en argentique ou sur appareils defiltrés)

ca me fait penser qu'il pourrait etre interessant d'essayer d'observer des choses comme le gegenshein ou la lumière zodiacale avec un grossissement inférieur à un qui dans se cas pourrait se révéler utile pour apprehender ces surfaces etendus et peu lumineuses.

spout

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<ca me fait penser qu'il pourrait etre interessant d'essayer d'observer des choses comme le gegenshein ou la lumière zodiacale avec un grossissement inférieur à un qui dans se cas pourrait se révéler utile pour apprehender ces surfaces etendus et peu lumineuses.>

Il me semblait qu'on ne pouvait pas avoir une vision "plus lumineuse" qu'à l'oeil nu quel que soit le grossissement?

Par contre, dans le même ordre d'idée, est-ce que des jumelles de théatre, grossissant très peu, et avec une très grosse pupille de sortie, ne serait pas un outil intéressant? D'ailleurs pour les jumelles type Galilée je ne sais pas si on peut parler de pupille de sortie.
Il me semble avoir vu dans des vitrines d'opticien des jumelles du type 40 X 3 par exemple. J'ignore leur formule optique.
Une fois sur Astrosurf quelqu'un avait aussi montré une pub pour des lunettes grossissantes (à se mettre sur le nez et a priori destinée aux sportifs de gradins). Ca doit être comparable.

Cordialement,
Claude

[Ce message a été modifié par Claude PEGUET (Édité le 18-01-2007).]

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avoir un grossissement inférieur à un ne donnerait pas une image plus lumineuse mais un grossissement adapté à ce type d'objet.
dans le meme ordre d'idée que la tete de cheval est trop petite pour etre vue a l'oeil nu,et que la boucle de barnard doit etre juste comme il faut, il doit exister des objets qui sont trop grand pour etre bien vu.
j'ai cherché pas mal sur des docs que j'avais et il semble bien exister une taille apparente optimale pour la detection de tres faible luminosité en vision scotopique (ie nocturne). on m'a dit que les informations venant des batonnets etaient relies par zones de environ 10° avant d'etre traités par le cerveau, et que cette taille devait correspondre a un optimum de detection.
ramener des objets trop grands à cette taille doit peut etre permettre d'en ameliorer la detection
il reste a tenter et a voir (ou pas)
spout

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