Optique appliquée : les oculaires
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Zelda Gil-Galen
Titus
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Optique appliquée : les oculaires
Grattant un pau la toile à la recherche d' infos sur les oculaires j' y ai trouvé quelque chose de bien intéressant à vous faire partager. Le sîte étant court j' ai préféré faire un copier/coller au lieu d' un lien. D' autant plus qu' il aurait été malheureux de priver nos amis belges de cette trouvaille à cause de liens ne fonctionnant pas ou mal.
Donc voici:
1. CHOISIR SES OCULAIRES
Un oculaire est une sorte de loupe qui grossit et transforme en rayons parallèles l’image formée au plan focal par la lentille ou le miroir principal de l’instrument d’observation astronomique. C’est tellement vrai qu’un astronome amateur avisé qui avait oublié ses oculaires à la maison a utilisé avec succès la loupe de son victorinox...
1.1 LES PARAMETRES GEOMETRIQUES DE L’INSTRUMENT
Ce qu’il faut savoir de son instrument pour pouvoir choisir les oculaires se résume au diamètre de l’objectif que je nomme pour la suite D et la distance focale F. D est le diamètre utile de la lumière captée par l’instrument et F est la distance à laquelle convergent les rayons lumineux depuis la lentille ou le miroir.
1.2. LES PARAMETRES GEOMETRIQUES D’UN OCULAIRE
Chaque oculaire se caractérise par sa focale f, son champ apparent Ca et son relief d’oeil Ro.
La focale de l’oculaire f est la distance qui sépare le foyer situé au plan focal, de l’image parallèle de sortie située à la lentille d’oeil. Les focales disponibles sur le marché courant vont de 3 à 50 mm.
Le champ apparent Ca est l’angle du champ de l’oculaire. Un angle de champ de 50° et en dessous donne l’impression désagréable de regarder dans un tuyau. Un angle de champ apparent de 65° et plus est très agréable, on n’y voit que le ciel et le bord noir de l’entrée de l’oculaire n’est quasiment pas visible.
Le relief d’oeil Ro est la distance à laquelle il faut tenir son oeil derrière la lentille de sortie pour obtenir une bonne image. Il est important d’avoir un relief d’oeil de plus de 15 mm pour les porteurs de lunettes et de plus de 10mm pour le confort d’observation.
2. LES CARACTERISTIQUES VISUELLES
Le grossissement fournit par l’ensemble constitué de l’instrument et de l’oculaire est égal au rapport de la focale de l’instrument divisé par la focale de l’oculaire: G = F / f. Ainsi paradoxalement, une grande focale de l’oculaire va procurer un faible grossissement et une petite focale un grand.
Le champ réel Cr observé est la portion du ciel que l’on voit au travers de l’oculaire. Il est égal au champ apparent de l’oculaire divisé par le grossissement: Cr = Ca / G.
La pupille de sortie Ps est le diamètre du champ lumineux paralléle à la sortie de l’oculaire, elle est égale au diamètre de l’objectif divisé par le grossissement: Ps = D / G. Il faut remarquer que si la pupille de sortie venait à être plus grande que le diamètre maximum de la pupille de l’oeil de l’observateur, cela ferait perdre la lumière qui ne pourrait plus y rentrer ce qui équivaudrait à diaphragmer l’instrument.
En moyenne la pupille de l’oeil baisse avec l’âge
2.1. LE GROSSISSEMENT MINIMUM OU EQUI-PUPILLAIRE
Pour exploiter au mieux la luminosité de votre instrument vous devez choisir une focale d’oculaire qui vous procure une pupille de sortie égale à votre pupille d’oeil:
Une fois que vous avez le grossissement minimum, il ne vous reste plus qu’à calculer la focale d’oculaire correspondante à partir de la formule du grossisement vue plus haut: f max = F / G min
ExempleD =150, F = 750 et 30 ansPs doit avoir à peu près 6mm, le tableau donne Gmin = 25, f max = 750/25 = 30 mm
C’est l’oculaire de plus grande focale qu’il vous faut. Il vous donne le plus grand champ réel sur le ciel.
2.2. LE GROSSISSEMENT NOMINAL
Le grossissement qui donne le plus fréquemment les meilleurs résultats en terme de qualité d’image et de grossissement est égal à 1 à 1,5 x D (1 pour les D grands, 1,5 pour les D petits).
Le grossissement nominal du télescope de D = 150mm ci-dessus est donc de 150 x. En applicant le même calcul que le précédent on obtient la focale de l’oculaire nominal correspondant = Fnom = 750 / 150 = 5 mm.
2.3. LE GROSSISSEMENT MAXIMAL
Le grossissement maximal utile quand les conditions de trubulence du ciel sont bonnes et que l’instrument a pris la température de l’air ambiant est égal à 2 à 2,5 x D (2 pour les grands D, 2,5 x pour les petits).
Pour le même télescope, G max = 2 x 150 = 300x, ce qui donne une focale d’oculaire f min = 750 / 300 = 2,5 mm.
Pour l’observation sérieuse, l’expérience montre que l’idéal est d’avoir une pallette d’oculaire qui couvre l’échelle entre le grossissement minimum et le grossissement maximum par intervalles de 50 à 70 x.
On peut en réduire le nombre en recourant judicieusement à une lentille de Barlow.
Donc voici:
1. CHOISIR SES OCULAIRES
Un oculaire est une sorte de loupe qui grossit et transforme en rayons parallèles l’image formée au plan focal par la lentille ou le miroir principal de l’instrument d’observation astronomique. C’est tellement vrai qu’un astronome amateur avisé qui avait oublié ses oculaires à la maison a utilisé avec succès la loupe de son victorinox...
1.1 LES PARAMETRES GEOMETRIQUES DE L’INSTRUMENT
Ce qu’il faut savoir de son instrument pour pouvoir choisir les oculaires se résume au diamètre de l’objectif que je nomme pour la suite D et la distance focale F. D est le diamètre utile de la lumière captée par l’instrument et F est la distance à laquelle convergent les rayons lumineux depuis la lentille ou le miroir.
1.2. LES PARAMETRES GEOMETRIQUES D’UN OCULAIRE
Chaque oculaire se caractérise par sa focale f, son champ apparent Ca et son relief d’oeil Ro.
La focale de l’oculaire f est la distance qui sépare le foyer situé au plan focal, de l’image parallèle de sortie située à la lentille d’oeil. Les focales disponibles sur le marché courant vont de 3 à 50 mm.
Le champ apparent Ca est l’angle du champ de l’oculaire. Un angle de champ de 50° et en dessous donne l’impression désagréable de regarder dans un tuyau. Un angle de champ apparent de 65° et plus est très agréable, on n’y voit que le ciel et le bord noir de l’entrée de l’oculaire n’est quasiment pas visible.
Le relief d’oeil Ro est la distance à laquelle il faut tenir son oeil derrière la lentille de sortie pour obtenir une bonne image. Il est important d’avoir un relief d’oeil de plus de 15 mm pour les porteurs de lunettes et de plus de 10mm pour le confort d’observation.
2. LES CARACTERISTIQUES VISUELLES
Le grossissement fournit par l’ensemble constitué de l’instrument et de l’oculaire est égal au rapport de la focale de l’instrument divisé par la focale de l’oculaire: G = F / f. Ainsi paradoxalement, une grande focale de l’oculaire va procurer un faible grossissement et une petite focale un grand.
Le champ réel Cr observé est la portion du ciel que l’on voit au travers de l’oculaire. Il est égal au champ apparent de l’oculaire divisé par le grossissement: Cr = Ca / G.
La pupille de sortie Ps est le diamètre du champ lumineux paralléle à la sortie de l’oculaire, elle est égale au diamètre de l’objectif divisé par le grossissement: Ps = D / G. Il faut remarquer que si la pupille de sortie venait à être plus grande que le diamètre maximum de la pupille de l’oeil de l’observateur, cela ferait perdre la lumière qui ne pourrait plus y rentrer ce qui équivaudrait à diaphragmer l’instrument.
En moyenne la pupille de l’oeil baisse avec l’âge
2.1. LE GROSSISSEMENT MINIMUM OU EQUI-PUPILLAIRE
Pour exploiter au mieux la luminosité de votre instrument vous devez choisir une focale d’oculaire qui vous procure une pupille de sortie égale à votre pupille d’oeil:
Gmin | Ps = 5mm | Ps = 6mm | Ps = 7mm | |
D = 60mm | 12x | 10x | 8.5x | |
D = 100mm | 20x | 16.6x | 14.3x | |
D = 150mm | 30x | 25x | 21.4x | |
D = 200mm | 40x | 33x | 28x | |
D = 250mm | 50x | 41.7x | 35.7x | |
D = 400mm | 80x | 66.7x | 57.1x |
Une fois que vous avez le grossissement minimum, il ne vous reste plus qu’à calculer la focale d’oculaire correspondante à partir de la formule du grossisement vue plus haut: f max = F / G min
ExempleD =150, F = 750 et 30 ansPs doit avoir à peu près 6mm, le tableau donne Gmin = 25, f max = 750/25 = 30 mm
C’est l’oculaire de plus grande focale qu’il vous faut. Il vous donne le plus grand champ réel sur le ciel.
2.2. LE GROSSISSEMENT NOMINAL
Le grossissement qui donne le plus fréquemment les meilleurs résultats en terme de qualité d’image et de grossissement est égal à 1 à 1,5 x D (1 pour les D grands, 1,5 pour les D petits).
Le grossissement nominal du télescope de D = 150mm ci-dessus est donc de 150 x. En applicant le même calcul que le précédent on obtient la focale de l’oculaire nominal correspondant = Fnom = 750 / 150 = 5 mm.
2.3. LE GROSSISSEMENT MAXIMAL
Le grossissement maximal utile quand les conditions de trubulence du ciel sont bonnes et que l’instrument a pris la température de l’air ambiant est égal à 2 à 2,5 x D (2 pour les grands D, 2,5 x pour les petits).
Pour le même télescope, G max = 2 x 150 = 300x, ce qui donne une focale d’oculaire f min = 750 / 300 = 2,5 mm.
Pour l’observation sérieuse, l’expérience montre que l’idéal est d’avoir une pallette d’oculaire qui couvre l’échelle entre le grossissement minimum et le grossissement maximum par intervalles de 50 à 70 x.
On peut en réduire le nombre en recourant judicieusement à une lentille de Barlow.
Titus- Trou noir
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Matériel : S/C 235 et 80ED sur HEQ6 synt pilotée par pc, CCD, webcam et APN.
Date d'inscription : 22/03/2009
Re: Optique appliquée : les oculaires
Merci beaucoup, c'est vraiment très intéressant, mais n'oublies pas de quand même donner le lien d'origine pour citer ta source !
Invité- Invité
Re: Optique appliquée : les oculaires
Oups déolé c'est ici:
http://www.astro-sanv.com/pages/optique_app.html
http://www.astro-sanv.com/pages/optique_app.html
Titus- Trou noir
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Date d'inscription : 22/03/2009
Re: Optique appliquée : les oculaires
Merci! Ca complète plutôt bien mon examen d'optique d'avant-hier...
Zelda Gil-Galen- Modérateur
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Re: Optique appliquée : les oculaires
Domage que je ne te l'ai pas posté plus tôt.
Titus- Trou noir
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Date d'inscription : 22/03/2009
Re: Optique appliquée : les oculaires
C'est un sujet intéressant.
Avez vous des liens ou autres choses concernant les oculaire?
Car je vais en avoir besoin pour l'achat de mon nouveau télescope.
merci
Avez vous des liens ou autres choses concernant les oculaire?
Car je vais en avoir besoin pour l'achat de mon nouveau télescope.
merci
Re: Optique appliquée : les oculaires
Grand merci Titus !, prêt pour l'impression ! Merci pour les amis belges
TerraNova- Supergéante
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Date d'inscription : 02/07/2010
Re: Optique appliquée : les oculaires
bonjour,
un oculaire est-il forcément une lentille divergente ?
Merci
un oculaire est-il forcément une lentille divergente ?
Merci
Jean83fun- Gaz interstellaire
- Nombre de messages : 13
Date d'inscription : 08/12/2010
Re: Optique appliquée : les oculaires
Données :
D=150 F=750 Ps= 6mm
f max = 30 mm, sans quoi après, on perd de la lumière
f nom = 5 mm
f min = 2.5 mm
F nom donne le meilleur résultat en terme de qualité d'image et de grossissement.
Question :
Si je prends une f = 10 mm, j'ai un G = 750/10 = x75
Que dois-je attendre dès lors de la qualité de cette image ?
le champ réel observé sera plus grand que sous f nom. Qu'est-ce qui va changer ? moins de détails certes mais l'image sera toujours aussi belle, non ?
Finalement, la question revient à dire : qu'est-ce que f nom ? le grossissement max pour avoir toujours une belle image nette et tout ?
Est-ce à dire que, plus je grossis l'image, plus je perds en qualité : en résolution ? en risque d'image floue par les turbulences sur le téléscope ? risque d'aberrations plus élevés ?
Merci
D=150 F=750 Ps= 6mm
f max = 30 mm, sans quoi après, on perd de la lumière
f nom = 5 mm
f min = 2.5 mm
F nom donne le meilleur résultat en terme de qualité d'image et de grossissement.
Question :
Si je prends une f = 10 mm, j'ai un G = 750/10 = x75
Que dois-je attendre dès lors de la qualité de cette image ?
le champ réel observé sera plus grand que sous f nom. Qu'est-ce qui va changer ? moins de détails certes mais l'image sera toujours aussi belle, non ?
Finalement, la question revient à dire : qu'est-ce que f nom ? le grossissement max pour avoir toujours une belle image nette et tout ?
Est-ce à dire que, plus je grossis l'image, plus je perds en qualité : en résolution ? en risque d'image floue par les turbulences sur le téléscope ? risque d'aberrations plus élevés ?
Merci
Jean83fun- Gaz interstellaire
- Nombre de messages : 13
Date d'inscription : 08/12/2010
Re: Optique appliquée : les oculaires
N'oublie pas la qualité de départ du scope ou de la lunette et des oculaires.
TerraNova- Supergéante
- Nombre de messages : 429
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Localisation : Bruxelles
Occupation et loisirs : Minéralogie, photo, botanique, origami
Matériel : SW apo 80ED sur HEQ5 goto et Coronado 40 mm
Date d'inscription : 02/07/2010
Re: Optique appliquée : les oculaires
Il existe un grand choix d'oculaire. Des plus mauvais aux exellents. La correction chromatique, le champs et le confort privilégie au grossissement. On change d'instrument mais rarement d'oculaire (surtout si il sont bon). Donc mieux vaut un etheos sur un 115 qu'un plossl sur un 400.
Ce comparatif est du vécu.
Pour la turbulence on n'y peut rien (fort heureusement d'ailleurs) ce n'est qu'un phénomène météorologique.
On ne perd pas forcément en qualité quand on grossi avec de bons oculaires.
Ce comparatif est du vécu.
Pour la turbulence on n'y peut rien (fort heureusement d'ailleurs) ce n'est qu'un phénomène météorologique.
On ne perd pas forcément en qualité quand on grossi avec de bons oculaires.
Titus- Trou noir
- Nombre de messages : 4140
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Matériel : S/C 235 et 80ED sur HEQ6 synt pilotée par pc, CCD, webcam et APN.
Date d'inscription : 22/03/2009
Re: Optique appliquée : les oculaires
Tout à fait d'accord, je l'ai vécu aussi... Même avec des soi-disant Super Plôssl
Mon Radian par contre est extra.
Mon Radian par contre est extra.
TerraNova- Supergéante
- Nombre de messages : 429
Age : 64
Localisation : Bruxelles
Occupation et loisirs : Minéralogie, photo, botanique, origami
Matériel : SW apo 80ED sur HEQ5 goto et Coronado 40 mm
Date d'inscription : 02/07/2010
Re: Optique appliquée : les oculaires
J'ai très bien apprécier les LVW, surtout le 13, je les remplace au fur et à mesure de leur nécessité (et des moyen) par des meade UWA. Un vrai cul de bouteille le 24 je suis obliger de mettre 1 kg de plomb sous le primaire pour compenser le poids.
Titus- Trou noir
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Matériel : S/C 235 et 80ED sur HEQ6 synt pilotée par pc, CCD, webcam et APN.
Date d'inscription : 22/03/2009
Re: Optique appliquée : les oculaires
Je crains qu'il n'y ait digression.
Pourriez-vous répondre à mes questions, s'il vous plaît ?
Pourriez-vous répondre à mes questions, s'il vous plaît ?
Jean83fun- Gaz interstellaire
- Nombre de messages : 13
Date d'inscription : 08/12/2010
Re: Optique appliquée : les oculaires
Jean83fun a écrit:Je crains qu'il n'y ait digression.
Pourriez-vous répondre à mes questions, s'il vous plaît ?
Quel que soit la qualité de ton instrument ou de tes oculaires, qu'ils grossissent beaucoup ou non, tu seras toujours tributaire de la qualité de ton ciel et des éventuelles turbulences, qu'elles soient d'altitude ou de proximité.
A partir de là, on essaye de prendre le meilleur compromis; avec mon Skywatcher 150/750, j'observe surtout avec mes Hypérions grands champs de 17 et de 8mm; pour la lune, j'ai un TMB planetary de 4mm. Les oculaires de bases que sont les 10mm et 25mm, je ne les utilises pratiquement jamais.
Gil- Trou noir
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Matériel : Newton Skywatcher 150/750 sur EQ3/2, monture Vixen Porta, Lunette apo Orion 80/600 +chercheur 9x 50 réticulé, matériel photo animalière et stellaire.
Date d'inscription : 07/12/2007
Re: Optique appliquée : les oculaires
Gil a écrit:
Quel que soit la qualité de ton instrument ou de tes oculaires, qu'ils grossissent beaucoup ou non, tu seras toujours tributaire de la qualité de ton ciel et des éventuelles turbulences, qu'elles soient d'altitude ou de proximité.
Oui.
Ma question portait essentiellement sur l'intérêt en pratique de déterminer une f nom pour un oculaire. En pratique, cela a-t-il un intérêt et lequel ?
Jean83fun- Gaz interstellaire
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Date d'inscription : 08/12/2010
Re: Optique appliquée : les oculaires
Je ne comprend pas très bien ce que veut dire "f nom" aurais -tu un exemple?
Titus- Trou noir
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Re: Optique appliquée : les oculaires
Titus a écrit:Je ne comprend pas très bien ce que veut dire "f nom" aurais -tu un exemple?
c'est toi-même qui en a parlé dans ton premier post.
chapitre 2.2
Jean83fun- Gaz interstellaire
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Date d'inscription : 08/12/2010
Re: Optique appliquée : les oculaires
Je n'avais pas saisi que "nom" c'est nominal, je dois être fatigué.
Titus- Trou noir
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Date d'inscription : 22/03/2009
Re: Optique appliquée : les oculaires
L'intérêt donc de savoir la focale nominale d'un oculaire est de savoir donc le grossissement obtenu, donc le grossissement maximum et minimum que peut supporter un instrument.
Titus- Trou noir
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Date d'inscription : 22/03/2009
Re: Optique appliquée : les oculaires
Titus a écrit:L'intérêt donc de savoir la focale nominale d'un oculaire est de savoir donc le grossissement obtenu, donc le grossissement maximum et minimum que peut supporter un instrument.
Euh... alors justement, en quoi intervient f nom dans cette notion ? f nom définit quoi ? le grossissement max ou min ?
Je veux juste comprendre.
Car dans l'exemple que tu cites, f nom est de 5 mm... c'est quoi ? le grossissement max ? et pourtant, le chapitre suivant nous explique qu'on peut pousser la focale à 2.5 mm !! donc ca n'était même pas le grossissement max ?
il y a une subtilité que je n'ai pas saisie, simplement.
Jean83fun- Gaz interstellaire
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Date d'inscription : 08/12/2010
Re: Optique appliquée : les oculaires
La focale nominale défini le grossissement obtenu à 1X le diamètre donc à un oculaire de 5mm danc l'exemple le grossissement maxi conrespond à 1,5X le diamètre obtenu avec l'oculaire de 2,5mm.
Titus- Trou noir
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Date d'inscription : 22/03/2009
Re: Optique appliquée : les oculaires
L'oculaire est-elle une lentille divergente ?
Jean83fun- Gaz interstellaire
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Date d'inscription : 08/12/2010
Re: Optique appliquée : les oculaires
Un ocualire est composé de plusieurs groupes de lentilles de différentes formes un dessin vaut mieux qu'un long discours:
[img][/img]
[img][/img]
Titus- Trou noir
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Date d'inscription : 22/03/2009
Re: Optique appliquée : les oculaires
Le principe en gros est-il le suivant ?
objectif à gauche
oculaire à droite
3 objets issus de l'infini (vert, rouge et violet clair)
et dont il résulte 3 images qui sortent de l'oculaire.
objectif à gauche
oculaire à droite
3 objets issus de l'infini (vert, rouge et violet clair)
et dont il résulte 3 images qui sortent de l'oculaire.
Jean83fun- Gaz interstellaire
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Date d'inscription : 08/12/2010
Re: Optique appliquée : les oculaires
Pour le principe ça à l'air correcte avec le plan focale à la ligne verte de gauche et en prenant en référence le pointillé rouge et la pupille de sortie représenté par la ligne verte de droite. Biensûre l'image obtenu sera inversé haut/bas.
Titus- Trou noir
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Date d'inscription : 22/03/2009
Re: Optique appliquée : les oculaires
Après renseignement, mon schéma est faux. Celui ci est plus juste :
A savoir que les rayons vert et bleu ne resortent pas horizontaux de l'oculaire mais selon l'inclinaison de la droite joignant leur intersection au plan focal et le centre de l'oculaire. Ils resortent parallèles entre eux mais suivant cette direction.
Et donc ils convergent vers l'endroit où il faut placer la pupille.
L'image est inversée et un renvoi coudé suffit à remettre les choses en ordre.
A savoir que les rayons vert et bleu ne resortent pas horizontaux de l'oculaire mais selon l'inclinaison de la droite joignant leur intersection au plan focal et le centre de l'oculaire. Ils resortent parallèles entre eux mais suivant cette direction.
Et donc ils convergent vers l'endroit où il faut placer la pupille.
L'image est inversée et un renvoi coudé suffit à remettre les choses en ordre.
Jean83fun- Gaz interstellaire
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Date d'inscription : 08/12/2010
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