Champ plan limité par la diffraction ?

[soulearth]

Je me suis fait un petit plaisir avec le livre "Astronomie solaire" de Christian Viladrich et autres coauteur.
Ce livre tape assez haut en niveau technique ( en tout cas pour moi ) et ce qu'on y apprend est également très bien pour l'astro nocturne. Ben oui, l'optique et les cams sont grosso modo les mêmes.

J'en viens à ma question. Dans le bouquin il parle souvent de "rayon du champ plan limité par la diffraction". Bon j'ai pigé que ça correspondait à la louche au champ visuellement net. Mais sauriez vous m'en dire plus ? Ça vient d'où cette limite? A priori ça touche toute les optique donc c'est pas une histoire de coma... Ou pas seulement...

Par exemple :


Enfin voilà. Même Google ne sais pas trop quoi répondre...
Merci au courageux qui se lanceront.

[soulearth]

Le même gars en parle sur son site :
http://www.astrosurf.com/viladrich/astr ... Newton.htm

http://www.astrosurf.com/viladrich/astr ... alysis.htm

[ouki]

Clairement nous entrons dans des données techniques, c'est également un facteur limitant pour qui veut s'aventurer dans le domaine du multispectral.

(En mode off en fait j'ai beau lire et relire c'est super compliqué )

[clouzot]

De ce que je comprends :

- dans l'axe ou pas très loin de l'axe, nos optiques sont toujours bien, avec une PSF (fonction d'étalement) dont la taille correspond au pouvoir séparateur théorique du télescope ("diffraction limited" : un télescope c'est un tube, une source ponctuelle comme une étoile va être diffractée en passant par l'ouverture circulaire et donner la fameuse figure d'Airy avec sa tâche centrale et un ou plusieurs anneaux. Le diamètre de la tâche centrale doit plus ou moins correspondre au pouvoir séparateur du scope).

- hors axe, ça se gâte sérieusement, avec des déformations qui vont croissantes quand on s'éloigne du centre.

Voilà un exemple de PSF issue du télescope Chandra. Oui je sais, c'est du rayon X, mais ça marche pareil dans le visible : plus on s'éloigne de l'axe central de l'image, plus c'est étalé. Forcément, avec un étalement pareil tu vois bien que le pouvoir séparateur ne peut pas être aussi bon au centre que sur les bords

image.png (68.85 Kio) Consulté 5730 fois

C'est donc le calcul que fait Ch. Viladrich : jusqu'à quelle distance du centre c'est acceptable ? Il se place dans le vert car c'est une longueur d'onde dont les perfs seront la moyenne de tout le spectre.

Tu noteras que c'est sans correcteur de champ : probable qu'avec un peu de verrerie au milieu, ça se passerait mieux.

[soulearth]

Il est fort notre inspecteur @clouzot . Je pense que tu as tout bon.

Dans mes recherches j'avais vu que le diamètre de la figure d'airy correspond au pouvoir séparateur. Ch Viladrich mesure la distance au centre pour lequel la tâche reste contenu ( ou presque ) dans le diamètre de la figure d'airy parce que le soleil c'est grand et il ne veut pas un soleil bien défini au centre et dégueux sur le limbe.

Cette méthode prendrais donc en compte l'image finale, ce qui inclue coma, courbure de champ, astigmatisme, enfin la total.

Merci beaucoup. J'étais pas prêt de l'avoir celle là. Ce livre est très bien mais faut tout de même pas être une quiche a la base

[steph37]

Je me lance (je ne suis pas du tout un spécialiste de l'optique, c'est juste un intérêt et quelques souvenirs).

Le gars donne quelques explications ici http://www.astrosurf.com/viladrich/astr ... alysis.htm

Diffraction limited flat field :

- For imaging, we are only concern in flat field. Accordingly, all the simulations presented here are for flat field.

- A 1 arcmin field is required for the planets (ie. maximum diameter of Venus, Jupiter, Saturn rings) from the blue light (or even UV light for Venus) to IR. However a larger field is a benefit in order a have a more robust collimation (specially if the telescope is to be packed in a car when moving to an observing site),

- A larger diffraction limited field is required for solar / lunar imaging when large size sensors are used (eg. CMOSIS 4000 2k x 2k with 5.5 microns pixels).

Quand je lis ça, j'ai bien envie de retirer le qualificatif "diffraction limited" (oui on sait bien que les images sont esquintées par la diffraction) pour y voir plus clair.

Du coup je résumerais en disant que pour imager des planètes, c'est bien, vu le diamètre des objets, d'avoir un champ de 1 arcmin pour toutes les longueurs d'ondes que l'on veut utiliser. Si on veut s'attaquer au soleil ou à la lune un champ plus grand est le bienvenu

Voilà je suis pas du tout sûr d'avoir pigé l'idée

[clouzot]

@steph37 c'était bien ça. Cette histoire de champ utile "par limite de diffraction" est d'autant plus visible avec un SCT non corrigé à f/10, surtout un petit diamètre comme les C6 et C9 : la courbure de champ est telle que la zone utile est vraiment toute petite, et honnêtement c'est très facile à voir sur les images en live, hors axe.

[soulearth]

la courbure de champ est telle que la zone utile est vraiment toute petite

Effectivement:


Pas pire qu'un newton a f/4 cependant. Mais effectivement la mesure est faite sans correcteur.
Bon j'ai plein de choses a apprendre de ce Mr Viladrich, si mon cerveau ne fait pas un rejet avant.

[soulearth]

Je pense avoir compris la précision "limité par la diffraction" en visionnant la conférence de C. Viladrich dispo ici:


A un moment, il dit une petite phrase mais qui éclaire l'idée. Désolé je ne l'ai pas noté donc ce sera avec mes mots : Quand le rapport de Strehl est supérieur à 80% l'instrument est limité par la diffraction. En dessous de 80% on atteind pas la limite de diffraction.

C'est le complément qui nous manquait encore pour piger l'expression. Cette précision veut donc dire que le champ est assez propre pour être limité par "la limite de diffraction" et pas par une autre aberration quelconque qui viendrait bousiller l'image, coma, courbure de champ, j'en passe et des meilleurs...

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