Que valent nos miroirs ?

A quoi sert-il de lorgner vers de gros diamètre, si la qualité du/des miroirs est médiocre ?

Autrement dit, rien ne sert d'investir dans de gros diamètre si on ignore la qualité du miroir.
Un Newton de 200mm avec des miroirs (primaire + secondaire) de qualité vaut largement un 300mm de qualité du "commerce".
Lorsqu'on achète neuf ou d'occase un Newton, la qualité des miroirs est à priori moyenne. Lorsque je dis "moyenne", j'entends lambda/2 à lambda/4 sur l'onde, au mieux, avec des défauts inévitables de forme, de mamelonnage, etc...
Que gagne-t-on à faire repolir/retailler ses miroirs ? Que gagne-t-on avec des miroirs lambda/8? lambda/10 ?

Quelques articles à ce sujet : http://www.astrosurf.com/altaz/qualitoptique.htm

Un autre article très intéressant et complet : http://www.astrosurf.com/d_bergeron/astronomie/Bibliotheque/fabrication_miroir_telescope/fabrication_miroir.htm


Lorsqu'on voit le prix d'un miroir taillé avec une qualité "optimale", et vu le prix des Newton du commerce, je me dis qu'il n'y a pas de miracle : cela se fait forcément au détriment de la qualité des miroirs : primaire et secondaire.

Exemple de prix d'un repolissage/retaillage de miroir : http://www.mirro-sphere.com/repolissage/index.html

De plus pour nos miroirs, quel est leur pourcentage de reflexivité ? 80%, 88%, 97% ?
Ce sont aussi des questions à se poser : on a tendance  à investir dans des caméras de plus en plus chères pour gagner péniblement quelques % de rendement quantique, alors qu'on peut en gagner 10% avec une bonne aluminure...
On peut de même gagner en résolution et en contraste avec des bons miroirs.

De plus c'est le plus mauvais miroir qui impose la qualité du télescope, donc primaire et secondaires doivent être de qualité tous les 2.
Pour que l'ensemble soir cohérent, il faut que le miroir secondaire soit deux fois plus "précis" que le primaire : ce qui n'est jamais le cas lorsqu'on achète un Newton "de base".

Conclusion : vaut mieux avoir un 200mm avec des miroirs de qualité (avec bulletin de contrôle à l'appui) qu'un 300mm issu de la loterie...

Celui de mon 150 génère beacoup de coma, je doute qu'il soit d'excellente qualité.
Je suis d'accord qu'il faut que la chaîne complète soit de qualité. C'est pourquoi il faut rester cohérent dans le choix du matériel.

C'est comme un bon mirroir mais une monture chaotique ! mais avoir toute la chaîne de qualité n'est pas a la porté de toutes les bourses ! :-/

Je n'ai pas tout compris a l'article que tu as donné en lien, mais j'ai relevé ça:

Prenons le cas franchement hypothétique d'une nuit sans turbulence, la tache de diffraction des télescopes newtoniens étant relativement petite (2 micromètre pour un F/D=3 ), il sera donc impossible d'exploiter le pouvoir résolvant du télescope avec les détecteurs actuels qui ont une résolution variant de 20 à 9 micromètre (CCD ou TP 2415).

Alors finalement, a-t-on besoin d'un mirroir de très bonne qualité ?

Le débat du diamètre versus la qualité

En imagerie du ciel profond, vu les temps de pose unitaires, le seeing et la qualité du suivi de la monture+guidage sont beaucoup plus limitant que la qualité de l'optique.

En visuel et imagerie planétaire, je ne sais pas !

Jp

Frédéric METZ a écrit:

Je n'ai pas tout compris a l'article que tu as donné en lien, mais j'ai relevé ça:

Prenons le cas franchement hypothétique d'une nuit sans turbulence, la tache de diffraction des télescopes newtoniens étant relativement petite (2 micromètre pour un F/D=3 ), il sera donc impossible d'exploiter le pouvoir résolvant du télescope avec les détecteurs actuels qui ont une résolution variant de 20 à 9 micromètre (CCD ou TP 2415).

Alors finalement, a-t-on besoin d'un mirroir de très bonne qualité ?

Oui, l'article a été écrit en 1998.
Aujourd'hui la taille des photosites va de 3µm à 6µm.

Ce que je veux dire, c'est que bien souvent on coupe les cheveux en 4 lorsqu'on examine les caractéristiques des capteurs, caméras, etc... Et pour ce qui est des miroirs, rien du tout, mis à part le diamètre et la focale. Alors que le miroir est le premier élément de la chaine d'acquisition, et c'est même celui qui conditionne tout le reste.
Et que cela n'a pas de sens de demander quel est le rendement quantique d'un capteur par exemple, si on n'a aucune idée des caractéristiques des 2 miroirs de la chaine.

Dépenser 500€, 1000€, ou plus pour un capteur n'est pas cohérent si à la base on a un primaire ou un secondaire qui est une "bouze"...
Et un newton du commerce pour quelques centaines d'euros, n'est pas loin d'une "bouze", à preuve du contraire, à mon avis, c'est à dire qu'il n'arrive pas au lambda/4.

Une discussion intéressante sur la qualité et le choix des miroirs : http://www.webastro.net/forum/archive/index.php/t-69300.html

Et cette discussion  : http://www.webastro.net/forum/archive/index.php/t-69300.html

Une petite liste de tailleurs de miroirs d'exception : https://sites.google.com/site/thedobsonfactory/choix-des-optiques

Le nec plus ultra pour les secondaires : http://www.antaresoptics.com/SEMirrors.php

Et je rajouterais même : Un secondaire est tout aussi important que le primaire !
Et je dirais même, que le secondaire doit être de meilleure qualité que le primaire, pour que l'ensemble soit apparairé correctement : http://antaresoptics.com/Advantages.html

A quoi cela sert-il d'avoir un bon miroir, si le secondaire est pas top?
Si le secondaire est médiocre, aucun intérêt d'avoir un bon primaire...

Bonjour, oui le miroir secondaire n'est pas si "secondaire" qu'il y parait!
D'ailleurs, voici ce qu'en dit "Jean Texereau" justement dans son bouquin sur la construction des télescopes:

... un miroir plan n'introduit aucune aberration. En raison de la proximité
relative de l'image, de l'ordre du dixième de la longueur focale du grand miroir, on
peut tolérer en principe des défauts à pente dix fois plus considérable que sur ce
dernier et c'est la condition relative aux écarts de tautochronisme qui doit surtout
retenir l'attention. Pour que la règle de Rayleigh soit satisfaite, si nous prenons le
défaut sur le verre et tenons compte de l'incidence 45°, nous considérons comme
tolérable une anomalie de λ / 12 environ. Mais en raison de l'incidence 45° on n'a pas
le choix, comme dans le cas du grand miroir entre plusieurs surfaces de référence de
courbure un peu différente ; il faut que la courbure soit nulle, autrement le faisceau
réfléchi est astigmate. Si nous admettons pour ce dernier défaut une tolérance de
λ/5,5 sur l’onde (1), nous voyons que sur le verre nous ne pouvons tolérer une courbure
régulière concave ou convexe que si elle ne dépasse pas λ / 8.
Très peu de télescopes en service possèdent un plan de cette qualité. Des défauts
d’une frange entière sont tout à fait fréquents et nous avons même eu l'occasion de
noter sur le plan d’un beau télescope de 12 pouces, une convexité de 9 franges ! Il
n’est pas douteux qu'une partie de la mauvaise réputation des réflecteurs newtoniens
de l'industrie provienne de telles négligences.

(1) A. COUDER, Thèse : Recherches sur les déformations des grands miroirs employés aux
observations astronomiques, p. 10.

Donc, pour que le télescope soit bon il faut que tout soit bon, l'optique et aussi la mécanique.
A+, amitiés,
Michel.

Oui, merci Michel pour ces précisions.
Lorsqu'il parle de lambda/12, je suppose que c'est lambda/12 sur l'onde ? (et pas sur la surface)

Je pense qu'aucun de nos secondaire n'approche cette précision... même de loin...

Bonjour Lucien,
non, si tu as bien lu c'est lambda/12 sur le verre! Ce qui est déjà pas facile à obtenir.
A+, amitiés,
Michel.

On peut ajouter qu'un "bon" miroir s'accompagne nécessairement d'un "bon" support de miroir.

Voici une étude intéressante : Un miroir de Pyrex, de 200 mm, 3 cm d'épaisseur, qui se déforme sous sous propre poids, lorsqu'il est soutenu par 3 points en bords de miroirs : http://serge.bertorello.free.fr/support/support.html

En effet, pour mon Newton 200/800, avec un miroir au mieux "moyen", le support de miroir est très "moyen" avec ses 3 points en périphérie de miroir :




Question : Comment doit-on stocker ses télescope ? Vertical ? Horizontal ? Peu importe ?

Et un logiciel PLOP intéressant, qui permet de calculer la déformation d'un miroir en fonction du barillet utilisé : http://www.davidlewistoronto.com/plop/

Et aussi là : http://strock.pi.r2.3.14159.free.fr/Ast/Art/Poutre.html


.

Je suis certain que ces déformations ont un réel impact en planétaire avec un fort grossissement.
Mais est-on capable, a faible grossissement, de faire la différence entre un miroir moyen ou bon ? (c'est un vraie question !)

Je me souvient d'un cours de Siegfried sur photoshop et sur la couleur des étoiles. Il nous expliquait comment optimiser la couleur des étoiles. Perso, je ne voyais pas la différence avant / après !
Je ne dois pas avoir les yeux assez sensibles. Siegfried est bien mieux affûté que moi là dessus ! (peut-être une question d’expérience/habitude).

Et puis dans la chaîne, il y a tellement de facteurs qui entrent en compte. Comme par exemple visualiser l'image finale avec un mauvais écran de PC (comme il y en a beaucoup). N'est-ce pas encore ça qui dégrade le plus l'image ?

Personnellement, le prix d'un bon miroir est rédhibitoire pour moi. Le prix monte exponentiellement alors que la qualité ne monte que linéairement (au mieux).
Et j'ai encore tellement d'axes d'amélioration à mettre en place !

Mais je vais suivre avec intérêt ce sujet !

Frédéric METZ a écrit:

Je suis certain que ces déformations ont un réel impact en planétaire avec un fort grossissement.
Mais est-on capable, a faible grossissement, de faire la différence entre un miroir moyen ou bon ? (c'est un vraie question !)

Je suis en effet très curieux aussi d'avoir la réponse à cette question

En planétaire, en effet, c'est primordial, en tout cas si on veut avoir le plus de fins détails.
En ciel profond ??? J'attends encore la réponse... de visu !

J'aimerais bien remplacer mon support 3 points par 9 points. Effectivement, plus en grossit, plus les défauts sont visible. aussi plus qu'on cumule les défauts plus l'image sera mauvaise. Les conditions atmosphérique mis à a part patienter et les subir, riien à faire à notre niveaux, les optiques adaptative et truc chouet n'est pas de mon budget. Macvais mirroir, mauvais secondaire, mauvais support, mauvaise collimation, ca doit manquer de piqué et ce sera certainement visible. En planétaire j'arrive toujours aux mêmes limites et en changeant le support, ca m'étonnarai pas d'avoir la surprise de passer un cap.
Mauvaise collimation, pas de secret, ça se voit, et même en ciel profond.
ce que les erreurs se cumulent donc mauvais seeing + mauvaiss colim = image à ch..r.
Il serait intéressant de connaitre le poids sur l'image des differents éléments intervenant sur l'image finale, par exemple ciel nuageux des-astre 100% .... collim mauvaise x%, colim moyenne x-n%...

Qd je défocalise, il me semble de voir l'impact de la déformation de mon miroir.
Et comme je guide au diviseur optique, ce défaut n'affecte non seulement l'image de façon directe mais aussi indirecte, le calcul du barycentre se trouve affecter par toute déformation.

Un peu de théorie sur les polynômes de Zernike, cela ne fait jamais de mal... : https://dl.dropboxusercontent.com/u/55119104/Zernike-12.pdf

Le logiciel PLOP m'a l'air pas mal du tout.
Il permet de modéliser les déformations d'un miroir en fonction des points d'appui du barillet

Un petit tuto : http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=111610
http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=27690
http://claude.flo.free.fr/Site/Support.htm

Puis :

http://www.davidlewistoronto.com/plop/Plop_User.html
https://www.youtube.com/watch?v=lJR80BFHUNE

Quelques simulations faites pour mon Newton 200/800, 3 points qui supportent le miroir en périphérie :



Les unités des nombres à droite, ce sont des mm.
Soit une déformation du verre de 27 nm, finalement très peu... ce qui revient à du lambda/10 sur l'onde.
Conclusion : 3 points en périphérie, ce n'est pas vraiment un pb... Puisqu'aucun miroir "de série" n'approche cette précision

Et si on mettait 18 points :




Cela  nous ferait une déformation de 0.7 nm, c'est à dire nulle...




Et aussi :
http://strock.pi.r2.3.14159.free.fr/Ast/Art/Poutre.html
http://serge.bertorello.free.fr/support/support.html

Et de l'importance de la taille et forme des triangles dans un barillet : http://www.astrosurf.com/ubb/Forum2/HTML/034333.html


Un exemple de réalisation : http://astro.dob.free.fr/index.php/construction-t400/realisation-barillet

.

Une discussion intéressante au sujet des barillets : http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=125672

Effectivement, et le tutoriel est top.

Comme j'ai un peu de temps pour bricoler, je vais mettre un disque alu 200mm de 5mm d'épaisseur :


Je vais intercaler ce disque entre le support actuel et le miroir :

En effet, pour mon Newton 200/800, avec un miroir au mieux "moyen", le support de miroir est très "moyen" avec ses 3 points en périphérie de miroir :




J'ai repéré ce disque sur ebay  : http://www.ebay.fr/itm/like/331565701989?ul_noapp=true&chn=ps&lpid=97

Et avec 3 points répartis à 50% du rayon, j'arrive à 6 nm PTV, ce qui est la position idéale pour les 3 points :



Reste la question : est ce que 5mm d'épaisieur pour le disque alu, est ce suffisant ? Le miroir faisant 34mm d'épaisseur.
Il existe aussi le même disque en 8mm d'épaisseur. Mais ça risque de faire lourd...

Mais ça doit toujours être mieux que 3 téflons à 95% du rayon comme sur le tube d'origine.

Ensuite, faudra que je bricole les supports latéraux...


.

Salut Vincent,
Il faudra qu'il soit parfaitement plan le disque alu, sinon le miroir aura un appui irrégulier, et ça pourrait être pire in fine... Je n'ai jamais vu ce type de montage dans un barillet.

Sur ce plan alu, je vais coller 3 petits supports en téflon, à 50% du rayon.

Le but, c'est en fait de mettre 3 supports en téflon, à 50% du rayon. D'où le support disque en alu...

Ha ok, donc ça devrait aller, même avec une plaque assez light.

J'ai démonté mon télescope, le barrillet, le primaire, et le secondaire
Constat :
Le primaire : 3 points d'appui à 98% du rayon, la cata. Les butées latérales bloquaient le miroir, donc le primaire était contraint
Le miroir, celui de Skywatcher, au mieux doit être à Lambda/4, et avec tous les défauts du miroir, devait être à Lambda/2 au mieux, voir à Lambda/1....
Ce qui ne m'a pas empêché de faire de très belles images....

Pour ce qui est du secondaire, l'offset était de 10mm ! Re-cata. Il doit être, sur ma config, de 6mm.

Comme je n'aime pas tous ces bricolages, il fallait que je modifie tout ça !

J'entame mes travaux :

Commençons par le support du miroir, et les perçages.
Les perçages de 10mm serviront à laisser passer un peu l'air...

Puis vissage et fixation de 3 téflons à 55% du rayon.



Les 3 vis en téflon, de l'autre côté :



Puis le barrillet d'origine, on voit bien les 3 cales en liège, à 98% du rayon :



Puis avec le support posé sur le barillet :



Puis avec le miroir posé sur l'ensemble, et les futures cales et butées latérales, pas encore finies :



Puis le secondaire, que j'ai décollé de son support, pour le recoller bientôt... :

Ça bricole sérieux. Pour calcule l'offset correct, as-tu utilisé un soft spécifique ou bien est tu parti d'un dessin reprenant les côtes exactes. Ton miroir avancera pas mal avec ce nouveau support, compense tu, sinon le secondaire risque de faire un peu juste, à moins qu'il était surdimensionné.
Tu as du courage, j'espère que tu en tirera le profit espéré.

Hier j'ai repris les bases pour mon secondaire, quel décalage, trop en avant (a l’ouest) et surtout trop à gauche (sud). Je devais avoir un sacré vignettage.

Ce que mon tube s'était abîme lors d'une chute, il ma fallu réparer le PO. Ça fait longtemps, je l'avais réglé, je me demande qu’est qu'il à pu me le faire bouger ainsi. A présent c'est rentrer dans l'ordre, va falloir que je m'installe un coin avec un éclairage adapter dans mon os pour faire ce genre de réglage. Normalement ça ne devrait pas bouger, en tout cas pas temps que ça. Le moonlight bien que de bonne facture, la pièce le reliant au tube à l'arrondi (face contre tube) surdimensionner, pour convenir à +sieur dimensions, ce n'est pas top, l'assisse n'est pas stable. En tout cas durant la chute, ça ma occasionner une déformation du tube.