christian viladrich

Evaluation des performances théoriques du C14 pour la haute résolution

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Petit déterrage certes, mais une re-lecture toujours intéressante, merci Christian.

La chute du Strehl à 400 nm est drastique!

Sans parler de la taille du spot à 350 nm par rapport à la tache de diffraction...

Je comprends mieux pourquoi mes images avec un W47 derrière le C14 sont molles sur Vénus. ¬¬

Simon

Edited by Simon Fabre

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il y a 56 minutes, Simon Fabre a dit :

Je comprends mieux pourquoi mes images avec un W47 derrière le C14 sont molles sur Vénus. ¬¬

 

Attention à bien ajouter un deuxième filtre pour couper les Ir avec les caméras modernes. sinon.tu sera embêté par un halo en Ir à cause du chromatisme/sphérochromatisme du à la lame.

(mais est ce bien raisonnable de l'uv au C14...)

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Il y a 8 heures, olivdeso a dit :

Attention à bien ajouter un deuxième filtre pour couper les Ir avec les caméras modernes. sinon.tu sera embêté par un halo en Ir à cause du chromatisme/sphérochromatisme du à la lame.

(mais est ce bien raisonnable de l'uv au C14...)

Merci Olivier, c'est bien comme cela que je procède... ¬¬

 

Il y a 3 heures, christian viladrich a dit :

Simon, avec le C14 tu aurais plutôt intérêt à travailler avec l'Astronomik 800. Ça marche pas mal.

Merci Christian. Malheureusement je n'ai pas d'infrarouge sous la main, il faudra que je men 'équipe d'un...

Je vais refaire un essai cet après-midi sur Vénus. Pour rester sur les marqueurs UV,  ne serait-il pas judicieux d'essayer avec un bleu type Astronomik ? Malgré la perte de sensibilité par rapport au violet, est-ce que le net gain de réponse en Strehl du C14 ne donnerait pas finalement quelque chose de meilleur?

Simon

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il y a 53 minutes, Simon Fabre a dit :

Pour rester sur les marqueurs UV,  ne serait-il pas judicieux d'essayer avec un bleu type Astronomik ? Malgré la perte de sensibilité par rapport au violet, est-ce que le net gain de réponse en Strehl du C14 ne donnerait pas finalement quelque chose de meilleur?

Alors non en fait, je viens de regarder sur de vieilles séries de Damian Peach, faites au C14 avec différents filtres dont Schuler, W47, B Astronomik:

2007_06_04seq.jpg

2007_06_06seq.jpg

 

La perte sur les marqueurs violets avec le B par rapport au violet est flagrante, mais on gagne en finesse. Je vais persévérer sur le W47+IR cut, n'ayant qu'eux sous la main. B|

Simon

Edited by Simon Fabre
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Le contraste de Vénus sera plus faible dans le bleu, mais la résolution de l'instrument meilleure. Entre les deux, je ne sais pas quel est l'effet qui va gagner. En tout cas, si tu as un bleu Astronomik, cela vaut la peine d'essayer.

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il y a 1 minute, christian viladrich a dit :

En tout cas, si tu as un bleu Astronomik, cela vaut la peine d'essayer.

Merci Christian. On s'est croisé. Alors je vais essayer! B|

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Je viens de voir la planche de Peach. Effectivement, ce n'est pas le bon plan.

On peut éventuellement essayer de diaphragmer l'ouverture du C14 (à 300 mm par ex) pour réduire l'AS. J'essaierai de faire une simu ce soir sur OLSO pour voir si cela joue vraiment.

 

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il y a 1 minute, christian viladrich a dit :

On peut éventuellement essayer de diaphragmer l'ouverture du C14 (à 300 mm par ex) pour réduire l'AS. J'essaierai de faire une simu ce soir sur OLSO pour voir si cela joue vraiment.

C'est une excellente idée aussi. Avec plaisir pour les simu Oslo.  xD

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il y a 7 minutes, christian viladrich a dit :

On peut éventuellement essayer de diaphragmer l'ouverture du C14 (à 300 mm par ex) pour réduire l'AS. J'essaierai de faire une simu ce soir sur OLSO pour voir si cela joue vraiment.

essaie également de simuler l'augmentation de l'obstruction histoire de voir de quelle coté la ftm s'améliore le plus ;)

 

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La modification de la position de la lame ne change rien au sphérochromatisme. En revanche, cela diminue de façon spectaculaire la coma :

http://astrosurf.com/viladrich/astro/instrument/sensitivity/sensitivity-analysis-SC14-Plate.htm

 

Avec le C14 de base :

C14-plate-571mm-spots.JPG

 

Avant la lame positionnée 400 mm en amont. Mais bien sûr ... le tube est plus long :

C14-plate-970mm-spots.JPG

 

 

 

 

 

 

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je pense que c'était plutôt la distance primaire secondaire  (le secondaire est sur la lame) qui devrait jouer sur l'AS. Peut être qu'en diminuant le tirage on décale l'optimum de l'AS vers le bleu ce qui améliorerait le violet ?

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Je voudrais comprendre ce qu'est le sphérochromatisme. J'ai beau lire des choses, c'est une notion qui reste abstraite pour moi et je ne saisi pas bien le concept.

Sinon, je vois que vous faite de la modification théorique de tube en allongeant la distance lame/Miroir : ça ferait vraiment du bien dans toutes les longueurs d'ondes? Ou seulement dans le bleu?

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Salut Michael comment ça va ? Tu es confiné en altitude ou en vallée.

Allonger la distance lame/miroir, c'est uniquement pour la coma. Les performances deviennent similaires à celles d'un EdgeHD.

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Le sphérochomastime, c'est très simple : c'est juste que l'aberration de sphéricité change avec la longueur d'onde.

Ainsi, on fait un design optique qui est génial dans le vert (sensibilité max de l'oeil), donc avec une aberration de sphéricité minimale dans le vert. Et puis ... patatras, l'aberration de sphéricité explose dans le bleu / UV (cas des lunettes et SC), et l'instrument n'est plus limité par la diffraction.

La cause est les éléments optiques réfractant (lentilles, lame de Schmidt, etc).

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Du coup, ça occasionne quoi comme problème? On a une zone de mise en point très courte et très petite? La tâche de diffraction est pourrie?

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Il y a 15 heures, christian viladrich a dit :

Ainsi, on fait un design optique qui est génial dans le vert (sensibilité max de l’œil), donc avec une aberration de sphéricité minimale dans le vert.

Non le design dans le vert 550/555nm est réalisé pour équilibrer le sphéro-chromatisme pour les caméras modernes et/ou les instruments à verres à faible dispersion, c'est une convention prise pendant les discussions sur les groupes d'échanges (yahoo group par exemple) formulée par Thomas M. Back.

Le strehl est alors supérieur à diffraction limited sur la raie F et C et surtout, la perte vers la raie g 434nm est contenue pour la sensibilité du capteur bleu qui a son pic à 460nm environ (c'est plus facile à calculer le design ainsi.).Il se trouve que cela correspond aussi au maxima de sensibilité lumineuse de l’œil mais pas à sa sensibilité au contraste ni sa sensibilité aux teintes (nuances colorées)

 

Pour le visuel on annule l'aberration sphérique plus vers le jaune, vers les raies sodium et hélium (587.5-589.3) pour que le sphéro-chromatisme soit équilibré pour la perception visuelle entre les raies F et C. L’œil a beaucoup moins besoin de piqué dans le bleu plus "haut" que 480nm car il n’accommode pas plus haut que 500nm. Ca ne veut pas dire que l'aberration sphérique est d'égale importance à F qu'à C mais qu'on optimise la plage.

 

Sphérochromatisme typique d'un SCT commercial : https://www.telescope-optics.net/SCT.htm#this

Le SCT Célestron lui, optimise la taille des spots à F et C pour que ça rentre dans le disque de diffraction. Le réglage est positionné vers la raie e 546nm (ça varie légèrement suivant l'optimisation : ex. le C9.25 est plus orienté photo.

Citation

In general, SCT spherochromatism is low. For a typical commercial ~ƒ/2/10 version, with both mirrors spherical, k~0.25, σ~0.4 and m~5, relative corrector power ~0.72, and 0.866 neutral zone placement, the red (C-line) and blue (F-line) geometric blurs are still within the Airy disc.

image.png.85ba3a8623592c8cb5a84a0c29cea495.png

 

D'autre part, il faudrait sortir/calculer le strehl absolu et la tête du spot en mettant le focus à 350nm 400nm et 450nm pour se faire une idée. Tous les graphes postés précédemment le sont pour un focus visuel, ce qui n'est pas du tout la réalité pour une prise d'image en near-UV. D'autre part il faut aussi faire attention à la réponse du capteur. Pour les capteurs couleurs c'est une mauvaise idée de les utiliser en near-UV.

Edited by lyl

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Citation

  Il y a 16 heures, christian viladrich a dit :

Ainsi, on fait un design optique qui est génial dans le vert (sensibilité max de l’œil), donc avec une aberration de sphéricité minimale dans le vert.

Non le design dans le vert 550/555nm est réalisé pour équilibrer le sphéro-chromatisme pour les caméras modernes et/ou les instruments à verres à faible dispersion, c'est une convention prise pendant les discussions sur les groupes d'échanges (yahoo group par exemple) formulée par Thomas M. Back.

 

Le but ici était d'expliquer à Michael ce qu'était le sphérochromatisme. J'aurais pu dire "Ainsi, on fait un design optique qui est génial dans une longueur d'onde de référence". Mais il me semble que c'était plus facile d'expliquer en prenant le "vert".

 

 

Citation

D'autre part, il faudrait sortir/calculer le strehl absolu et la tête du spot en mettant le focus à 350nm 400nm et 450nm pour se faire une idée. Tous les graphes postés précédemment le sont pour un focus visuel, ce qui n'est pas du tout la réalité pour une prise d'image en near-UV. D'autre part il faut aussi faire attention à la réponse du capteur. Pour les capteurs couleurs c'est une mauvaise idée de les utiliser en near-UV.

 

Dans toutes mes simu, la mise au point est bien faite en fonction de la longueur d'onde utilisée. Sinon, cela n'aurait aucun intérêt. On voit d'ailleurs très bien le décalage du focus en fonction de la longueur d'onde.

 

Pour ce qui est de la longueur d'onde dans laquelle sont optimisés les SC Celestron, la première réponse que l'on peut faire c'est : Celestron le sait et pas nous ;)

La deuxième réponse, c'est que les anciens Celestron étaient testés en usine dans le rouge. Il n'est donc pas aberrant de penser qu'ils étaient optimisés dans le rouge. C'est d'ailleurs ce que l'on voit dans les mesures sur banc optique.

Et puis, à partir d'un certain moment, les Célestron ont été calés dans le vert, notamment les EdgeHD. Pour autant, il y a eu des anciens EdgeHD calés dans le rouge (voir les mesures d'AiryLab) ;)

 

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Il y a 2 heures, christian viladrich a dit :

Dans toutes mes simu, la mise au point est bien faite en fonction de la longueur d'onde utilisée. Sinon, cela n'aurait aucun intérêt. On voit d'ailleurs très bien le décalage du focus en fonction de la longueur d'onde.

Oui là tu as raison, j'ai du prendre en référence un graphe comparatif des célestrons que je ne retrouve plus dans ce sujet, sans doute dans un lien exploré.

Tous tes graphes ont la légende qui va bien, j'étais partie à regarder en simu comme tu l'as fait. :/

 

Pour le sphéro-chromatisme, il faut considérer la plage de longueurs d'ondes capturées/utiles.

 

Je comprends assez bien pour le visuel ce qui est nécessaire et ça colle assez bien avec le grossissement maximal atteignable.

Mais en photo/photo astro je tâtonne encore à cause de l'étalement assez fort de l'énergie sur les instruments qui disperse beaucoup.

 

Exemple facile en visuel : un achromat long disperse peu et l’œil à des courbes de sensibilité bien estimée. Il n'est pas trop compliqué de poser des fréquences de coupure en combinaison avec ce qu'émettent les sources.

Un peu empiriquement, en photopique, coupure 50%  ~510-613 & ~10% plus lumineux vers le bleu sur Jupiter. Si tu prends la plage assez large 507-606nm + une raie Oxygene III pour contrôle

Voilà la tête des spots. Pas trop dur à comprendre que tu peux étaler plus le spot sur la rétine (sur-échantillonnage). C'est sans compter la convergence de l’œil mais bon, les achromats de dans le temps n'était pas trop mal équilibrés :P

org80-1200-592.jpg.515a5441ee4feec75beb54a168d0ee00.jpg AP_Rep_08bc.jpg.5326563be4966465c5b4f3bb45b53205.jpg Jupiter-Methane.jpg.e54194e465e9d37b307698a2c5240edc.jpg

 

Pour un capteur photo couleur, j'ai un peu de mal à appréhender le ratio sur le photosite et à côté. La PSF semble utile mais je n'ai pas encore une idée précise là-dessus. (suite à discussion dans un autre post initié par JLD)

Pour le capteur monochrome, c'est plus simple : même démarche mais la dispersion de l'instrument va noyer les photosites voisins. (perte de contraste).

 

Pour Vénus, ou d'autres, en cas de forte dispersion/sphéro-chromatisme, il faut d'abord estimer la largeur de bande utilisée (filtre ?).

Sortir un graphe sur une raie va obliger à serrer la bande sinon les couleurs loin de la longueur d'onde évaluée vont superposer du flou.

Edited by lyl

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Le filtre UV d'Astrodon fait 47 nm de bande passante. Cela résout la question, pas besoin de calculer une pondération sur la bande passante. De toutes façons, on voit que les SC sont mauvais en monochromatique dès que la longueur d'onde est plus courte que le violet. Cela ne pas pas devenir meilleur si on élargit la bande passante du filtre.

Avec les filtres R, V, B, IR. Il y a peu de changement (Strelh, mise au point) d'un bord à l'autre de la bande passante de chaque filtre. Donc la performance monochromatique est représentative de la performance sur la largeur de la bande passante du filtre.

Tout cela pour les capteurs NB bien sûr.

Pour un capteur couleurs, il y a le problème de fuite dans l'IR qui joue sur toutes les couches. Faut donc utiliser un filtre L. Cela étant, reste le décalage de mise au point dans les trois couleurs que l'on ne peut corriger vu que l'on fait les trois couleurs en même temps. Pour les SC, ce n'est pas hyper gênant, car en général la couche B des planètes n'est pas celle où il y a le plus de détails.

Mais on voit bien qu'il y a un avantage aux optiques avec seulement des miroirs.

Tout est affaire de compromis ...

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Il y a 4 heures, christian viladrich a dit :

Pour ce qui est de la longueur d'onde dans laquelle sont optimisés les SC Celestron, la première réponse que l'on peut faire c'est : Celestron le sait et pas nous ;)

La deuxième réponse, c'est que les anciens Celestron étaient testés en usine dans le rouge. Il n'est donc pas aberrant de penser qu'ils étaient optimisés dans le rouge. C'est d'ailleurs ce que l'on voit dans les mesures sur banc optique.

Et puis, à partir d'un certain moment, les Célestron ont été calés dans le vert, notamment les EdgeHD. Pour autant, il y a eu des anciens EdgeHD calés dans le rouge (voir les mesures d'AiryLab) ;)

 

oui au test de Hartmann mon EdgeHD est calé dans le vert, celui de Christian (un classique) dans le rouge

 

Il y a 1 heure, christian viladrich a dit :

Cela étant, reste le décalage de mise au point dans les trois couleurs que l'on ne peut corriger vu que l'on fait les trois couleurs en même temps.

 

effectivement sur un SC même avec des filtres parfocaux il y a un léger décalage de map entre les couleurs, d'où l'intérêt d'un focuser digital pour se repositionner rapidement au changement de filtre !

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