Pourquoi un F/D faible permet de capter plus de lumière

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albireo38
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Pourquoi un F/D faible permet de capter plus de lumière

Message par albireo38 » 29 mars 2020, 22:02

Hello,

question (bête peut-être pour certains) : pourquoi un F/D faible permet-il de réduire les temps de pose ?
Quelle est la cause de cela ?

Pour moi c'était surtout la taille du miroir qui comptait (plus gros et mieux c'est !!!!). Un 400mm capte plus de lumière qu'un 254mm pour moi. Mais si le 400mm fait une focale de 2000mm il a la même performance que mon télescope de 254mm avec une focale 1200mm. :think: :think: :think:

Concrètement pourquoi un télescope par exemple d'un diamètre de 254cm et de focal de 500mm serait il plus rapide qu'un 1200mm ?

Il y a donc un truc que je ne comprend pas dans cette caractéristique oh combien importante

Merci !!!

pejive
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Message par pejive » 29 mars 2020, 22:19

Si la focale augmente le champ diminue; l'image de l'objet est plus grande et donc la lumière reçue est étalée sur un plus grand nombre de pixels
Prenons par exemple une galaxie de 5' = 300" de diamètre
Avec Astronomy Tools on peut déterminer le champ et la résolution par exemple avec une camera 224
400/2000-->0,39" par pixels la galaxie a un diamètre de 770 pixels
254/1200 -->0,64"/pix donc 470 pixels
254/600 (avec un réducteur de focale x0.5) --> 1,29"/pix --> diamètre 233 pixels
l'image est plus petite mais chaque pixel reçoit plus de lumière.
Malgré tout l'instrument de grand diamètre offrira une meilleure résolution mais au prix d'un temps d'exposition plus long
Il y a d'autres paramètres photométriques qui interviennent: contraste de l'image d'un objet quasi ponctuel par rapport au fond du ciel

albireo38
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Message par albireo38 » 29 mars 2020, 22:34

pejive a écrit :
29 mars 2020, 22:19
Si la focale augmente le champ diminue; l'image de l'objet est plus grande et donc la lumière reçue est étalée sur un plus grand nombre de pixels
oui je suis d'accord mais je ne vois pas en quoi la lumière reçue sur un plus grand nombre de pixel rend un télescope plus ou moins rapide.
Un 400mm concentre d'avantage de lumière VS un 254mm comme sur mon exemple et on a une "rapidité" analogue. C'est bizarre pour moi.
Par exemple pour avoir observé sur un T800 de pres de 4m de focale (soit équivalent au F/D de mon 254mm), je peux dire que je vois énormément plus de choses à l'oculaire que sur le mien et je suis sûr qu'en photo il serait vachement meilleur que le mien avec les mêmes temps de pose.

pejive
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Message par pejive » 29 mars 2020, 22:40

J'ai édité mon message précédent

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Message par albireo38 » 29 mars 2020, 22:49

OK la démonstration me convient !!! :dance: :dance: :dance:

Merci de m'avoir éclairer sur ce petit détail. Sur le T800 on parlera en plus d'une bonne résolution...

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Message par pejive » 29 mars 2020, 22:58

Attention la vision à l'oculaire et la photographie ce n'est pas la même chose.

Lambda
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Pourquoi un F/D faible permet de capter plus de lumière

Message par Lambda » 29 mars 2020, 23:00

Albireo38, un truc important c'est deja de ne pas mélanger l'usage de l'instrument en visuel pure et en mode AP ou VA...
On ne peut pas utiliser les mêmes principes et obtenir les mmes conclusions.... Ou alors il faudrait non pas considérer le télescope, en mode visuel pur, seul, mais intégrer toute la chaine optique: objectif ou miroir + oculaire + oeil, d'ou l'importance de la notion de pupille de sortie...

Dans notre cas, VA ou AP, imagine les 2 cas suivants, pour le moment laisse tomber la notion d'échantillonnage dans un premier temps, considère un capteur homogène, ou mieux remplace le par un écran de projection en papier, par ex...

premier cas: un scope de D1=100 mm et de focale F1 de 1000 mm, on a un F1/D1=10.
deuxième cas: un scope de D2=100 mm et de focale F2 de 200 mm, on a un F2/D2=2.

Imagine que les deux socpes visent un même objet non po^nctuel, genre un nébuleuse ou une galaxie circulaire vue de face... bref un truc lumineux de type disque vu de face... Pour faire simple...

On va dire, arbitrairement que le premier scope va donner une image projetée sur l'écran de projection/capteur ayant un diamètre dproj1= 10 mm.
Donc la surface de l'image projetée sera de pi x (dproj1/2) au carré = 3.14 x 5 x 5 = 78.5 mm2

Le second scope lui donnera une image projetée de diamètre dproj2= 2 mm (car F2 est cinq fois plus petite que F1) d'ou une surface de l'image projetée qui fera 3.14 x 1 x 1 = 3.14 mm2.

Donc on a deux scope qui captent la même quantité de lumière qu niveau de leur objectif respectif de même diamètre (100 mm) et donc ayant la même surface collectrice.
Donc ca veut dire que d'une façon ou d'une autre, l'image résultante dans chacun des cas, va correspondre à un nombre de photons reçu à un instant donné identique.

Sauf que dans le cas du scope 1, toute la lumière reçue sera projetée sur une surface cinq fois plus grande que dans le scope 2!

si tu veux, si à un instant donné, le scope 1 et 2 reçoivent chacun simultanément 1000 photons venant de l'objet observé, alors:

- dans le scope 1, les 1000 photons vont se répartir sur 78.5 mm2 de surface d'image
- dans le scope 2, les 1000 photons vont de répartir sur 3.14 mm2 de surface d'image.

Donc le temps d'exposition nécessaire au scope 1 pour obtenir la même intensité d'image que pour le scope 2 est 25 fois supérieure au temps d'exposition utilisé par ls scope 2... Pourtant ils ont la même surface collectrice à la base...

Autrement dit, un scope ouvert à 2 sera 25 fois plus "rapide" qu'un scope ouvert à 10, en mode AP/VA.

à+,
Lambda

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