Contraste et état de surface

[Invité chinois02]

Retrouvé dans les archives un test comparatif sur étoile artificielle de 2 optiques.. http://www.astrosurf.com/ubb/Forum2/HTML/018573.html

[Rydel_Charles 12]

J'ai écrit ceci et je me suis trompé :

"D'un autre coté le fond cosmologique diffus a été découvert par hasard et à ma connaissance pas théorisé avant même s'il a eut ensuite des conséquences théoriques des plus importantes: dans ces structures archaïques était tramé l'avenir de l'univers, au travers de micro variations de température ! Rien que ça."

Hé ben si, le rayonnement fossile a été théorisé en 1948 par Gamow et deux de ses doctorants Alpher et Hermann et il a été découvert, par hasard en 1964, ce qui à valu aux découvreurs le prix Nobel de physique.

Encore des "théoriciens" qui n'avaient pas les pieds sur terre sans doute

[-ms- 2]

Quand le mamelonnage est contenu comme dans les images de gauche, ça crée moins de tavelures et sa diffuse moins. Comme quoi, le problème peut être posé sans parler de micromamelonnage pour rejoindre ce que disent nos cousins.

Si on prend une portion de sphère de 10mm de diamètre, on observe une multitudes de rayures partant dans tous les sens. Si la taille de ces rayures reste limitée à une dizaine de mm sur l'ensemble du miroir alors on obtient aussi un miroir qui diffuse très peu comme dans le cas du superpoli.

Si maintenant on veut que la portion de sphère de 10mm diffuse encore moins alors on crée de nouvelles interférences destructives par le biais du superpoli en fractionnant la multitude de rayures existantes.

Nos cousins disent que seuls les défauts de forme caractérisent un miroir et que ce que nous appelons mamelonnage et micromamelonnage ne sont que des traitements au même titre que l'utilisation de diélectriques.

Cela ne veut pas dire (comme l'ont interprété certains) que le superpoli ne sert à rien c'est même un des traitements essentiels.

[Ce message a été modifié par ms (Édité le 16-12-2013).]

[rolf 2 676]

Très bon résumé de ce qui se dit là-bas!

je constate que cela continue dans le nouveau fil épuré sur le forum bleu de façon civilisée et que tout le monde respecte pour le moment l'avertissement de la modération. Gerd intervient de plus en plus; il est sur certains points opposé à la "fraction" et Koch lui réplique. Il est question de définitions et de mesures qui ne sont pas possibles avec le Strehl etc. etc.; pour les matheux sûrement passionnant, aussi de ce qui est possible de réussir comme surface lisse avec les méthodes disponibles aux amateurs.

ms, toi qui comprends leur langue, si cela te chante, tu pourrais bien continuer à résumer les idées fortes ici ... .

amicalement rolf

[Ce message a été modifié par rolf (Édité le 16-12-2013).]

[-ms- 2]

Nous arrivons à un modèle de miroir parabolique caractérisé par :
- un substrat conditionné uniquement par ses défauts de forme (L/4 au moins),
- un réseau dont chaque couche peut générer des interférences.

Le faisceau incident diffracté par le réseau obéit à :
- la loi des réseaux (longueur d'onde sur étendue des défauts),
- la loi de Bragg (longueur d'onde sur hauteur des défauts).

Ces 2 lois s'appliquent au mamelonnage, au micromamelonnage et à tous les empilements diélectriques existants.

C'est vers cela que se dirigent les discussions de nos cousins ... elles évoluent vers la construction d'un modèle alors que les nôtres se cantonnent à l'observation d'interférences.

Par la suite pour établir un lien entre la théorie et l'observation, nos cousins utiliseront (comme dans la thèse initiale) pour mettre en oeuvre leur modèle, la théorie électromagnétique différentielle basée sur les équations de Maxwell (qualité filtre ).

Dans la formule de Maréchal apparaît le rapport longueur d'onde sur hauteur des défauts ... un modèle plus fin fera apparaître aussi l'étendue des défauts.

[Ce message a été modifié par ms (Édité le 16-12-2013).]

[David Vernet 131]

« Quand le mamelonnage est contenu comme dans les images de gauche, ça crée moins de tavelures et sa diffuse moins. Comme quoi, le problème peut être posé sans parler de micromamelonnage pour rejoindre ce que disent nos cousins. »

En même temps ca n’était pas le but de la manip. A l’époque on discutait de l’effet du mamelonnage (et non du micromamelonnage) pour montrer l’empâtement des taches turbulentes. Pour voir l’effet du micromamelonnage il aurait fallu un champs beaucoup plus large.

Par contre j’ai l’impression que les Allemands sont pas très loin de voir qu’il existe un trou dans les fréquences spatiales, entre ce qui est contrôlé par un interféro et intégré au Strehl (les défauts de forme, le mamelonnage centimétrique, voir un peu plus petit) et ce qui est contrôlé par des microscopes et autres rugosimètres, le micromamelonnage micrométrique. Et ce que montre le test de Lyot , le micromamelonnage millimétrique, n’étant vu ou mesuré par rien d’autre.

[-ms- 2]

Tu as une superposition de défauts qui s'étendent sur 10mm puis 1mm puis 0,1mm , il n'y a donc pas de trou dans ce modèle. Par contre il y a un trou dans l'interprétation si on ne tient pas compte de l’échantillonnage :
100nm sur 10mm ne donneront pas la même diffusion que 0,1nm sur 1mm qui ne donneront pas la même diffusion que 0,1nm sur 0,1mm .

C'est du même tonneau entre :
- le lambda du Foucault et celui du Zigo,
- le test de Lyot et la microscopie à sonde locale.

Le trou, il existe aussi entre l'optique de Fourier (qui ne s'applique pas au modèle défini) et la méthode différentielle décrite dans la thèse (qui s'applique au modèle défini).

[Ce message a été modifié par ms (Édité le 16-12-2013).]

[David Vernet 131]

Si il n’y a pas de trou, alors explique moi comment ils mesurent et tiennent compte concrètement du micromamelonnage millimétrique ?

A partir du moment ou un interféro qui contrôle l’ensemble du miroir a du mal à voir le mm (les meilleurs le peuvent) et encore moins des défauts autour du nm de haut, tu ignore forcément cette classe de défaut, tant dans son intensité que dans son effet sur l’image (le halo diffusant de 2’ de diamètre).
Ensuite tu passe directement aux microscopes, et là tu mesure la rugosité micrométrique. Donc tu as bien un trou dans les fréquences spatiales, concernant le micromamelonnage millimétrique, qui n’est pas pris en compte.

D’ailleurs, dans la définition de la rugosité dont ils semblent beaucoup discuter la bas, Alois la définit comme étant les défauts trop petits pour être mesurés par un interféro qui mesure l’ensemble du miroir (ce qui est le cas du micromamelonnage millimétrique), et qui sont mesurés par des microscopes, ce qui est le cas pour le micromamelonnage micrométrique, mais toujours pas pour le millimétrique qui est donc systématiquement laissé de coté.
C’est une classe de défaut qui pour l’instant ne rentre pas dans leurs cases.

[Ce message a été modifié par David Vernet (Édité le 16-12-2013).]

[David Vernet 131]

Rolf, je reviens sur les comparatifs foucault/contraste de phase pour montrer un exemple inverse de ce que je te montrait à la page précédente.

Autant la différence entre le 200F/6 du commerce et le 250F/5.5 est évidente dans les 2 cas, car le Foucault est réglé pour avoir une certaine sensibilité et que le 200 est vraiment pas chouette coté états de surface, autant quand les différences de rugosité sont moins évidentes, ca devient très subtil de faire la différence au Foucault, et alors seul le contraste de phase permet de différentier la qualité de surface de 2 miroirs.

Je reprend le 300 F/4:

Au Foucault:

Au contraste de phase:

autour de 0.1 nm RMS

Puis un 400 F/4 Grière de bonne facture, d'un profil doux, bien régulier, sans mamelonnage:

Au Foucault:

Là bien difficile de faire la différence avec le 300. A la limite les franges de diffraction un poil moins colorés. Mais ca reste subtil.

Et au contraste de phase:

Ici la différence est plus évidente à voir avec le 300, autour de 0.5 nm.

Vu la fréquence spatiale de la rugosité, ainsi que son amplitude, on est dans un cas typique ou seul le test à contraste de phase de Lyot permet de faire la différence entre ces 2 optiques sur cette classe de défaut.

[Ce message a été modifié par David Vernet (Édité le 16-12-2013).]

[-ms- 2]

Je te parle du modèle et non des outils de mesure où il y a effectivement un trou quand on passe de l'interféro au microscope.

Pour le modèle indiqué plus haut, c'est celui du chapitre 3 (modèle électromagnétique basé sur les équations de Maxwell) :
http://sfo.edpsciences.org/articles/sfo/pdf/2003/01/sfo20058p203-226.pdf

Je voudrais justement vérifier ce que donne "notre modèle" et "leur modèle".
En gros c'est "Foucault+Lyot" vs "Zigo+Sonde", sans oublier le modèle sans trou.

Au départ, je pensais que le modèle scalaire décrit au chapitre 2 était suffisant mais il ne permet pas de passer du domaine macroscopique au microscopique comme le fait le modèle électromagnétique.

Ceux qui veulent s'amuser peuvent mettre en oeuvre l'approche déterministe indiquée par Claude AMRA avec le logiciel de leur choix (Matlab/Octave, Mathcad, Python, Java, Julia, etc).

[David Vernet 131]

Ah... ben que le modèle mathématique ne comporte pas de trou, il me semble que c'est la moindre des choses.

"En gros c'est "Foucault+Lyot" vs "Zigo+Sonde", sans oublier le modèle sans trou."

Là ca me parait réducteur comme comparaison sur les moyens de mesure.

Coté Français, on a certes pas abandonné le Foucault au grand désespoirs de certains et je remarque qu'il continue également à se pratiquer en Allemagne , mais ca n'est pas le seul test utilisé non plus ici, tu as également de l'interfero, comme l'utilisent les allemands en amateur, avec les mêmes logiciel, qui s'est pas mal développé en France sous l'impulsion de Charles notamment, tu as du Haso, avec les tests de Chonum, et tu as du Roddier, dont la résolution spatiale est comparable aux bons interféros.

Ensuite, les sondes et autres microscopes, ce sont des moyens de mesures qui ne sont pas plus présents dans le milieu amateurs Français qu'Allemand, mais qui est évidemment présent dans le milieu pro des 2 cotés.

La seule vraie différence réside dans l'utilisation du test de Lyot comme test de travail en France et pas en Allemagne. c'est sur ce point que réside la grosse différence dans les moyens de mesures en amateur des 2 cotés du Rhin.

[PascalD 4 365]

Juste un truc (c'est sûrement une question idiote, mais bon):
peut-être (sûrement) que j'interprète mal, mais on dirait que la distribution des défauts telle que visualisée au contraste de phase est très loin d'être isotrope. C'est un biais de la méthode de mesure, ou bien il y a réellement une direction privilégiée verticale ?

[David Vernet 131]

C'est bien un biais, Pascal, du à l'utilisation d'une fente, donc une direction perpendiculaire à la fente est forcément privilégié, on en a un peu discuté quelques pages avant dans ce fil avec Charles.

t'as une illustration du truc par Alois sur le fil Allemand:

[Ce message a été modifié par David Vernet (Édité le 16-12-2013).]

[-ms- 2]

quote:

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Ah... ben que le modèle mathématique ne comporte pas de trou, il me semble que c'est la moindre des choses.

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Pas de trou si tu prends un modèle de type "fractales" mais pleins de trous si tu prends un modèle de type "tamis" dont les mailles correspondent aux différents moyens de mesures que tu cites.

quote:

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La seule vraie différence réside dans l'utilisation du test de Lyot comme test de travail en France et pas en Allemagne. c'est sur ce point que réside la grosse différence dans les moyens de mesures en amateur des 2 cotés du Rhin.

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Tu crois pas que tu te focalises trop sur ce point.

[rolf 2 676]

Legault: .

"Donc j'en conclus qu'entre une diffusion de 10-2 et de 10-4, on a la différence entre un ciel de centre ville et un ciel de campagne. Ce qui voudrait dire qu'on a aussi intérêt à observer Jupiter en ciel non pollué plutôt qu'en ville car le gain serait du même ordre que le superpoli. Qu'en dites-vous ?"

Vernet:

"Donc je dirais que l’écart entre un miroir diffusant et un miroir superpoli est probablement plus important que d'observer Jupiter en centre ville et en haute montagne, et pourtant, la différence entre observer Jupiter en plein ville et en montagne est déjà évident sur le gain en contraste et sur la perception des couleurs."

Le point de départ était: qu'apporte le superpoli réellement par rapport à un polissage "normal". Si j'ai bien compris (mais je suppose avoir mal compris ...) il y aurait un gouffre selon Legault et Vernet - quasiment entre "voir et pas voir". Cela est en totale contradiction avec ce qu'affirment les cadors sur astrotreff. Puisque les calculs battent leur plein, ils confortent quelle thèse?

amicalement rolf

[Ce message a été modifié par rolf (Édité le 17-12-2013).]

[rolf 2 676]

"Tu crois pas que tu te focalises trop sur ce point."

ms,

ce sont justement ce genre de petites remarques qui ont fini par pourrir les fils allemands. Au moins pourrais-tu expliquer ce que tu veux dire par là ... .

amicalement rolf

[-ms- 2]

Je veux dire que ça met en évidence une classe de défaut plutôt qu'une autre et qu'il ne faut pas en faire un fromage.

La seule chose qui ferait la différence c'est un moyen de mesure qui permettrait de cartographier les défauts à 0,1nm sur une étendue de 0,1mm et de remonter (comme dans le cas des fractales) par simulations aux effets des autres défauts ... mais cela n'existe pas encore.

Maintenant, je te fais remarquer que je n'ai jamais critiqué la méthode permettant de recouper plusieurs classes de défauts parce que c'est sans doute la meilleure pour les amateurs.

[rolf 2 676]

"Cela ne veut pas dire (comme l'ont interprété certains) que le superpoli ne sert à rien c'est même un des traitements essentiels."

ms,

il faut me pardonner; étant si nul en math, j'essaie quand même de me faire une idée à travers des mots en bon français ou allemand.
Pourrais-tu expliquer en quelques mots ta phrase citée ci- dessus. En quoi le "superpoli" serait essentiel?

amicalement rolf

[Ce message a été modifié par rolf (Édité le 17-12-2013).]

[ALAING 58 805]

Booonjouuur,
Alors à propos de mots, on dit ils battent son plein.
Bonne journée à vous,
AG

[rolf 2 676]

"Alors à propos de mots, on dit ils battent son plein."

Tiens, tu n'accordes donc pas avec le pluriel ... .

amicalement rolf

[-ms- 2]

Pourquoi essentiel ?

Parce que la longueur de corrélation dépend d'abord de la façon dont est réalisée la surface. Autrement dit avec le superpoli, tu as les garanties suivantes :
a) la rugosité Rq est très petite devant la longueur d'onde (Rq < L/1000),
b) la longueur de corrélation est grande devant la longueur d'onde.

[rolf 2 676]

ok (longueur de corrélation - mon Dieu, comment veux-tu que je comprenne ça ...); aucune importance;

Je sors de leur fil deux dernières informations qui me semblent importantes:

Alois précise (il s'est renseigné auprès de professionnels) que les résultats (qu'il donne) de l'interféromètre à lumière blanche correspondent à des valeurs de surface; les machines sont calibrées de la sorte.

Et Gerd précise celà:

"Das heißt also im Fall des von Alois vermessenen Cassegrain
Formfehler ......RMS 34,1nm
Welligkeit ......RMS 64,1nm
Rauheit .........unbekannt
Es ist allerdings so das in unserer Diskussion hier Welligkeit und Rauheit ständig durcheinander gewürfelt wurde."

TRADUCTION:
"Cela signifie donc dans le cas du Cassegrain mesuré par Alois:
Défauts de Forme ......RMS 34,1nm
Ondulation ........... RMS 64,1 nm
Rugosité .......... RMS inconnu
Dans notre discussion ici on a mélangé sans cesse l'ondulation et rugosité."

Est-ce que cela vous apporte quelque chose?

à + rolf

[Ce message a été modifié par rolf (Édité le 17-12-2013).]

[brizhell 2 626]

Heu remarque rapide.....

J'ai l'impression qu'il faut faire un peu de ménage dans les termes longueur de cohérence, longueur de corrélation et longueur de diffusion....

[rolf 2 676]

J'ai l'impression que leur commentaires se dirigent lentement vers de petits bilans comme ce tout dernier de Martin:

"Trotzdem wäre es natürlich gut, wenn wir Amateure hier auch eine praktikable Messmethode finden würden. Mir scheint, Interferometrie hilft bei Mikrorauhigkeit nun mal nicht wirklich weiter."

TRADUCTION:
"Il serait malgré tout bien si nous les amateurs pouvions trouver une méthode de mesure praticable. Il me semble que l'interférométrie ne peut pas vraiment servir pour la question de la micro-rugosité."

Sinon, on tourne toujours en rond car le même Martin dit également, qu'il lui semble acquis qu'une certaine micro-rugosité n'aurait pour la plupart des observateurs aucune conséquence pour l'observation dans la mesure où la pollution lumineuse provoquerait de toute façon davantage de diffusion que l'optique. Le seul intérêt d'avoir une surface très lisse concernerait les Coronographes, qui seraient cependant rarement utilisés par les amateurs.

amicalement rolf

Bon, ça se bouscule avec leur petits résumés:

Frank dit que les mesures sur la rugosité pourraient être plus facilement effectuées sur deux étoiles avec une différence de magnitude connue qu'avec une approche optique de la forme de surface. On pourrait également le faire dans un laboratoire, sûrement sur une sphère, qui elle pourrait être parfaitement contrôlée avec un Foucault, interféromètre et autre.

[Ce message a été modifié par rolf (Édité le 17-12-2013).]

[rolf 2 676]

Désolé, je bourre le fil, mais cela me semble important dans ce débat:

"Zitat:
Original erstellt von: MartinB
Daraus ergibt sich auch gleich ein möglicher Weg, wie man die Mikrorauhigkeit messen kann: Nämlich per Sterntest mit einer Kamera, die mit großem Dynamikumfang sowohl den Peak im Beugungsscheibchen als auch das schwache Streulicht weit vom Beugungsscheibchen entfernt bestimmen kann.

Wenn das ganze Bild durch Streulicht aufgehellt wird, woher soll man dann bei der Auswertung wissen wo der Schwarz-Pegel ohne Streulicht liegen würde?
Und wie soll man die Hintergrund-Aufhellung aufgrund von Rauheit unterscheiden von der Aufhellung aufgrund von Lichtverschmutzung?

Gruß
Michael"

Martin dit:
"Il en résulte comment mesurer la micro-rugosité: En effet via un star-test
avec une caméra, qui avec une grande dynamique peut déterminer le Peak dans la tâche de diffraction comme la diffusion faible loin de la tâche de diffraction."

Michael Koch lui répond:
"Si dans ce cas l'ensemble de l'image est éclairé par de la diffusion, comment savoir lors de l'exploitation de l'image où se situe le niveau du noir sans diffusion. Et comment différencier dans l'éclaircissement du fond la part qui provient de la rugosité et la part provenant de la pollution.

à + rolf