Une question d'optique : obstruction diffusante

[Lucien 11 315]

Bonjour,

afin de supprimer TOTALEMENT l'effet de diffusion des branches de maintien du miroir secondaire et pour une application spécifique,
je me demande si ça peut faire l'affaire : A, B et C seuls laissent passer la lumière.

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NB : La perte de résolution et de luminosité N'IMPORTENT PAS ici !
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Autrement dit : est-ce que ce montage donne une optique parfaite du point de vue de la transmission du contraste, à supposer que l'instrument principal soit parfait à la base.

Dit encore autrement : les trois instruments parfaits non obstrués A, B et C, une fois associés forment-ils un instrument parfait et SURTOUT sans aucune diffusion lumineuse ?

J'ai du mal à répondre sans l'aide d'un logiciel de simulation.

Lucien

[Eratosthene 405]

Intuitivement : si nous avions trois instruments convergents, je dirais qu'il n'y aurait aucun problème, mais ici nous avons trois faisceaux parallèles frappant en des endroits différents le primaire: ce qui transforme la partie grisée en une monstrueuse araignée courbe produisant une effroyable diffusion.
Un cache en carton devrait permettre de justifier ou d’infirmer facilement mon assertion.

[Ce message a été modifié par Eratosthene (Édité le 03-06-2014).]

[Lucien 11 315]

Les trois instruments sont bien convergents, il me semble.

On suppose à la base que l’instrument primaire-secondaire est optiquement parfait.

Au départ je me faisais la même réponse que toi mais...

[jldauvergne 15 215]

La résolution tu la conserveras, mais pas le contraste.

L'effet c'est de rejeter de l'énergie dans les anneaux de diffraction, donc ça fait de la diffusion.

Je ne sais pas ce que tu veux faire de ça. Donc peut être que c'est bien. Peut être pas. En tout cas si les sous-pupilles ont des contours propres, tu ne devrais plus avoir d'aigrette de diffraction.

Il existe des façons de faire plus élégantes : http://serge.bertorello.free.fr/antiaigr/antiaigr.html

[Francis Adelving 0]

+1 avec Eratosthène

Il te semble mal, Lucien ;-)

quote:

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NB : La perte de résolution et de luminosité N'IMPORTENT PAS ici !
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Alors n'utiliser qu'une seule ouverture circulaire ( A, B ou C ), et l'instrument sera équivalent à une lunette parfaite d'ouverture A. Donc sans plus de diffusion que celle due à Airy ( si le miroir est parfait, bien entendu).

JL : la solution (élégante) de Serge B ne diminue pas la diffusion( au contraire), mais elle l'étale sur 360° au lieu qu'elle ne soit "concentrée" dans les 4 ou 6 aigrettes.

Francis

[Lucien 11 315]

A l'origine le but de cette affaire c'est de faciliter les images de Phobos et Déimos, satellites peu lumineux et proches de Mars.

On y arrive assez facilement mais je suis souvent gêné par la diffusion des trois branches du M180 (ou M250),
surtout si un satellite se retrouve sur une aigrette dans l'image.

jldauvergne tu disais :
L'effet c'est de rejeter de l'énergie dans les anneaux de diffraction, donc ça fait de la diffusion.

Si je comprends bien :
- aucune diffusion : instrument = lunette
- diffusion due aux branches mais répartie en non localisée = télescope avec branches au profil adapté.

La solution que je proposais est forcément moins bonne que cette dernière ?

Je viens de faire ce cache pour le M180 et en diurne : j'y vois bien une nette perte de luminosité cependant la chute du contraste ne saute pas aux yeux à 250X.

Mais les conditions du test ne sont pas idéales; brumes de chaleur.
Il faudrait faire l'essai sur le ciel.

Lucien

[jldauvergne 15 215]

Ok dans ce cas c'est une mauvaise idée. C'est mieux de conserver la diffraction en forme de croix. Avoir seulement 3 branches c'est sûr que ce n'est pas génial pour ce que tu veux faire, ça te fait 6 aigrettes et le satellite à des chances de tombes dessus. Avec 4 branches c'est plus facile de passer entre.

Ce que tu veux faire c'est une sorte d’interféromètre. Si à Alma par exemple, les bases sont modulables en largeur c'est exactement à cause de ces histoires de contraste. Plus ils éloignent les télescopes les uns des autres, et plus ils ont de résolution, mais moins ils ont de contraste. C'est pas mal pour voir quelque chose de contrasté comme une planète en train de se former autour d'une étoile. Par contre sur une source peu contrastée comme un nuage de poussière autour d'une étoile, il est préférable de resserrer les télescopes, pour gagner en contraste (tout en perdant en résolution).

Toi tu ne peux pas jouer à ça, dans tes deux options le diamètre est le même, donc tu ne fait que perdre du contraste.

Tu devrais lire les articles de Bertorello, dans ton cas c'est peut être gagnant d'avoir un peu plus de diffusion mais de la répartir sur 360° au lieu de l'avoir sous forme d'une croix en 6. Mais le dispositif lui même apporte de la diffusion, donc le bilan n'est pas évident.

A priori c'est mieux de faire en sorte d'avoir le satellite entre les croix, à tout choisir.

Ce que tu peux faire peut être, c'est d'apporter une solution par traitement. En créant une image pour corriger la diffusion. Tu peux par exemple attendre que les satellites ne soient pas visibles et faire une image. Elle pourra être retranchée à l'image que tu auras fait quand les satellites sont visibles. Ou plus élégant encore, tu fais la médiane de plusieurs images réparties dans le temps, comme ça tu élimines le signal des satellites et tu garde celui de la diffusion. Cette image pourra être retranchée à chacune des images individuelles de la pile médiane pour faire ressortir les satellites.

[Ce message a été modifié par jldauvergne (Édité le 03-06-2014).]

[Lucien 11 315]

Merci Jean-Luc,

j'ai toutes les informations par ta réponse très complète.

Il va falloir un peu de météo et je ne sais si c'est encore faisable cette année car la lumière diurne est tardive et Mars s'en va.
Mais c'est dans les archives !

Lucien

[Eratosthene 405]

Pô grave si mars s'en va, on devrait tous être au point dans deux ans, et même mieux dans 4 ans, ça nous laisse du temps pour cogiter brainstormer, inventer, et surtout nous équiper

[ngc_7000 129]

essaye ça:
http://ngc7000.wordpress.com/2010/06/28/systeme-anti-aigrette-pour-newton-1-partie/
http://ngc7000.wordpress.com/2010/08/21/systeme-anti-aigrette-pour-newton-2-partie/

[Kentaro 0]

Comme dit plus haut, TOUS les systèmes utilisant le principe de caches courbés, afin de faire disparaitre les aigrettes, répartissent l'énergie sur l'ensemble du champ. Donc, perte de constraste. Pas évident que cela soit une bonne solution...

Edit: même le système proposé ci-dessus.

[Ce message a été modifié par Kentaro (Édité le 03-06-2014).]

[Lucien 11 315]

ngc_7000,

On va bricoler un peu et c'est facile à faire.
Merci du clin d’œil.

Lucien

[Francis Adelving 0]

La publication citée par ngc7000 est intéressante, car elle fait référence à un système d'apodisation qui fonctionne par interférences....

D'après l'auteur de la publi ce peut-être très efficace.

NGC7000 : d'après ton blog, tu as fait le test en 2010, et tu conclus (provisoirement ?)

quote:

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On voit nettement la disparition des aigrettes. Mais, j’ai l’impression que l’étoile a augmenté en diamètre.

Après relecture de l’article, cela peut-être dû à une meilleure concentration des faisceaux lumineux dans la tâche d’Airy. Les photo-éléments du capteur se sont plus vite retrouvés saturé !!

Cela peut aussi venir d’un mauvais centrage du système, ou simplement un défaut de suivi.

L’essai est donc à refaire en faisant non pas un essai de principe, mais en condition réel.(Colim, autoguidage ,etc. Dépouillement et analyse des diamètres)

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Qu'en est-il quatre ans après ?

[a s p 0 6 848]

un interféromètre que cela s'appelle.
si tu peux tourner le tube autour de la direction de l'axe optique tu devrais plutôt essayer une ouverture carrée avec une obstruction carrée.

[Lucien 11 315]

asp06,
Oui, c'est un interféromètre.
Mais, je ne comprends pas le but des ouvertures carrées dans mon cas.

Lucien

[Lucien 11 315]

Oui, les articles cités par NGC_7000 sont forts intéressants.

En lisant en diagonale pour l'instant, je résume :
par l'apodisation crée par des profils de branches appropriés, il semble que l'on puisse arriver à améliorer la concentration de lumière au niveau du disque d'Airy ou du moins l'influence des anneaux.

Lucien

[christian viladrich 7 770]

Salut Lucien,

Je ne sais pas si cela correspond aux type d'info que tu cherches :
http://www.telescope-optics.net/apodizing_mask.htm

[Kentaro 0]

Lucien,

je l'ai déjà dit, mais je le répète, ce qu'a dit Jean Luc Dauvergne s'applique également à tout système où les caches ont une forme courbe. Donc au système proposé par ngc 7000:

"La résolution tu la conserveras, mais pas le contraste.
L'effet c'est de rejeter de l'énergie dans les anneaux de diffraction, donc ça fait de la diffusion."

Conclusion: on disperse la diffusion, et on diminue le contraste. Cela ne t'aidera donc pas beaucoup, j'en ai peur.

[brizhell 2 677]

Bonjour,

+1 pour ASP06, c'est un interféromètre, et je ne suis pas sur que çà amène quelque chose de plus par rapport a la pleine ouverture, même obstruée.
Comme le souligne Jean Luc, tu conserve la résolution (enfin presque, puisque ca dépend de la distance entre les centre des ouvertures), mais tu chute le contraste.

Je croit comprendre ce que dit ASP06, une ouverture carrée, disperse moins d'énergie dans les lobes secondaires qu'une ouverture circulaire, qui disperse l’énergie dans les anneaux de la tache d'Airy. A choisir, entre un ouverture circulaire et une ouverture carrée, l'ouverture carrée conserve plus d'énergie dans son lobe central qu'une ouverture circulaire.
Mais faire un miroir carré, c'est pas de la tarte

A choisir, sur un Newton, question diffraction, autant supprimer 3 bras de l'araignée pour n'en conserver qu'un...

Si tu veut te faire une idée de la diffusion par les 4 bras, ou par ton masque a 3 trous, prend une image de ton masque, fais en la FFT sous Iris, multiplie la par elle même (en prenant soin de normaliser l'ensemble a la valeur du maximum), et tu pourra te donner une idée de la diffusion sur le fond de l'image ainsi calculée. Je devait le faire (désolé Christian, j’ai manqué de temps et on m'a poussé sur autre chose depuis, faut que je m'y remette) sur le post a rallonge concernant le superpoli, mais la démarche reste la même, sachant que l'image d'une étoile au foyer d'un télescope est le carré de la FFT de la pupille d'entrée.

[Ce message a été modifié par brizhell (Édité le 04-06-2014).]

[ngc_7000 129]

Depuis 4 ans , je n'ai pas ressayé faute de temps . Bref , j'ai priorisé d'autre truc (voir le blog) . Bref , a l’époque je l'avais fait sur une grosse bouse (mon 200/1000) hyper astigmate comme pas permis. (Impossible de le contrôler au Foucault)
Je considéré mon test comme quasi nul . Si tu peux le faire avec une optique convenable , ça m’intéresse.

[Ce message a été modifié par ngc_7000 (Édité le 03-06-2014).]

[Eratosthene 405]

HS : Je ne serais donc pas le seul à avoir perdu à la loterie des 200/1000? Voilà qui est rassurant

[Lucien 11 315]

Christian,
le lien est bien intéressant : à lire absolument.

kentaro,
" Conclusion: on disperse la diffusion, et on diminue le contraste. Cela ne t'aidera donc pas beaucoup, j'en ai peur."

Ok, même s'il en est ainsi on pourrait dans certains cas préférer disperser la diffusion. D'ailleurs, je dirais à priori que si j'avais le choix, ça me semble préférable de disperser par défaut.

brizhell,
" sachant que l'image d'un télescope au foyer est le carré de la FFT de la pupille d'entrée."

Ben, ça ouvre des perspectives de simulation faciles à faire avec des logiciels courants !
Mais si je comprends bien, pas moyen de gratter un peu en résolution dans cette affaire ?

ngc_7000,
on va étudier si j'ai de quoi faire une manip qui tienne la route.

[a s p 0 6 848]

à 45° des aigrettes d'une pupille carrée le ciel est assez noir.
sinon les remarques de brizhell sont justes y compris l'usage d'une araignée monobras.
j'ai vu phobos et deimos avec un 300 doté d'une araignée aux pattes épaisses et décalées, comme quoi cette nuit là la qualité du ciel jouait surement davantage que le reste.

[Lucien 11 315]

Ils se vend des choses comme :
http://www.teleskop-express.de/shop/product_info.php/info/p6011_TS-Carbon-Double-Spider-for-295-310mm-inside-tube-diameter.html

[a s p 0 6 848]

si contrairement à brizhell, de vivre dans l'espace de fourier te pose des problèmes, tu peux aussi maniper avec un instrument qui réussit à focaliser sur une bille éclairée à quelques mètres et que tu diaphragmes en reproduisant les pupilles que tu veux tester. ici par exemple un masque avec trois trous de 1 cm, faits à l'emporte pièce et disposés sur un triangle de 2 cm de coté, servant à observer la bille avec un grossissement de 100X ou plus, te montrera la jolie tâche de diffraction correspondante avec une bonne approximation.

[Ce message a été modifié par asp06 (Édité le 03-06-2014).]