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Nagler et...Nagler

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Intrigué par un article de Ciel et espace sur les oculaires grand champ qui décrit le Nagler 13mm comme n’ayant pas un champ apparent de 82°, j’ai approfondis le sujet et ai découvert à ma surprise que les Nagler ne sont pas tous « égaux » entre eux.

Prenons l’exemple d’un Dobson 250/1200
La première formule pour calculer le champ réel est :
Champ apparent / grossissement.
Mon Nagler 13mm devrait montrer : 0,89° = (82°/ (1200/13))

Mais Televue indique que le calcul exact doit se faire à partir du Field stop avec la formule suivante :
TFOV = field stop diameter x 57.3/ Telescope focal length,
et un field stop de 17,6 pour le Nagler 13mm
Ce qui donne pour le Dobson cible : 17,6 x 57,3/1200 = 0,84° soit en reprenant la première formule un champ apparent de 77,58° et non 82°.
77,58° = 0,84° x 1200/13

Zut mon Nagler 13mm 82° est en fait un 13mm 77,58°.

En poursuivant ainsi sur les autres Nagler, on trouve :

13mm T6 Nagler 77,6°
11mm T6 Nagler 77,6°
9mm T6 Nagler 78,9°
7mm T6 Nagler 79,4°
5mm T6 Nagler 80,4°
31mm T5 Nagler 77,4°
22mm T4 Nagler 81,0°
17mm T4 Nagler 81,9°
12 mm T4 Nagler 81,7°

La conclusion de Ciel et Espace est que cet oculaire n’est pas de 13mm mais plutôt 11mm. En fait si l’on refait le calcul, on trouve plutôt 12mm, mais de toute façon ce n’est ce n’est pas le bon raisonnement. 
 Je pense plutôt qu’il s’agit bien d’un 13mm mais que les 82° affiché sont un peu « commercial », les différents Nagler tourne autour de 82°.
Televue est d’ailleurs très correct car dans sa feuille de calcul, on trouve bien les vrais TFOV calculé à partir du fieldstop.

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Le plan focal et l'ouverture sont internes sur les Nagler. Il faut peut-être tenir compte de la distorsion apportée par la lentille de Smyth frontale ou celle de l'oculaire.
Et également, il y a l'ouverture interne du faisceau dans l'oculaire qui joue (en causant un peu de vignettage).
Le relief d'oeil optimal peut bouger aussi avec l'ouverture f/D de l'instrument.
La valeur nominale est en général pour l'oculaire de référence de la série. (plossl 25, pano 40 ...)
Il peut y avoir des ajustements car les épaisseurs et diamètres des verres sont difficiles à mettre à l'échelle parfois. (contraintes industrielles)
Il n'y a vraiment que sur les derniers chez Televue (les Delos, Delite, Ethos) que plus d'attention a été portée car le design est individuel sur chaque distance focale.
A lire quelques articles, il n'y a que Vixen qui soit vraiment respectueux des valeurs AFOV. (LV, NLV, SLV, LVW ...)
Faut dire aussi que Vixen fait principalement l'optomécanique et commande le design à d'autres (anciennement c'est sûr pour les LV et LVW), les japonnais sont plus rigoureux sur ce point, question de culture.
Mais bon j'irais pas limer le field-stop d'un LVW pour gagner 3° et imiter Baader...

De plus sur les angles au delà de 45°, ce n'est pas simple d'évaluer l'AFOV à cause de la distorsion qui augmente. Et au-delà de 60° faut faire de la gym des yeux.
Quelques marques sont assez championnes pour tirer un peu sur les tailles de field stop tant que tu peux tirer le max du diamètre des lentilles alors que ce n'est pas vraiment utilisable jusque là.
Franchement je ne piquerai pas une crise pour 2-3° inutilisable en moins.

Bref, les comparatifs sont très utiles.

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Pour illustrer ce que je dis : voici une rétro-ingénierie sur mon oculaire de jumelles adapté pour l'astro. Une jolie coïncidence trouvée par un revendeur américain qui bricole tout ce qui lui tombe sous la main.
J'ai été surprise par la transformation de la formule, c'est censé être basé sur un König v2 1938, mais impossible d'avoir des verres fins et fidèle à la formule en taille si petite (il faudrait monter le coût de fabrication de la paire de jumelles)
La perte et le gain ici : relief d'oeil plus petit mais champ agrandi un petit peu. http://atom.lylver.org/AstroSurf/Design%20Optique/Oculaires/MEADE-BINO/MEADE85f6.JPG
Curieusement, le fait de l'utiliser en planétaire avec une pupille de sortie réduite en fait un bijou. (ça c'est la théorie, la réalisation technique à bas coût fait que la courbe théorique n'est pas atteinte, il reste quand même surprenant !, il est aussi piqué qu'un RKE ou un radian au centre mais souffre de l'épaisseur des lentilles et du verre de moins bon grade ... quelques inclusions et bulles au bord)
Une dernière remarque : Meade et les formules optiques c'est parfois incompréhensible. Ils rebricolent volontiers les design connus avec parfois des agréables surprises ou des bouses immondes quand le coût de fabrication s'en mêle.

[Ce message a été modifié par lyl (Édité le 07-07-2017).]

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lyl et PhFL, le Nagler fait bien 82° de champ visuel. Mais la distorsion transversale au-delà des 50° et allant croissante jusqu’aux 82°est telle qu’effectivement rapporté au champ réel coté objet, on retrouve les valeurs que tu indiques.
Un jour par mesures réelles je communiquerai la formule optique du 31mm. Ce qui me fait défaut pour le moment c’est le temps et en particulier les moyens de mesure des grands rayons des 2 lentilles intermédiaires aux 2 doublets.

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Ceci dit, Le Nagler 31mm et mon meilleur oculaire GF.

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Intéressant tout cela...
Mais comment se fait-il si l'on prend le Nagler type 4 12mm et le Nagler Type 6 13 mm, que le fieldstop soit quasiment le même : 17,1 pour le premier et 17,6 pour le second.
En prenant le calculateur (1) de Televue, cela donne respectivement un True Field de 0,82° et 0,84°, soit quasi la même chose.

Pour moi une seule conclusion : ces deux oculaires ne peuvent pas avoir le même champ apparent le type 4 fait : 81,7° et, le type 6 : 77,6°.

Bon mais si ça se trouve je suis complètement passé à côté de ce que vous essayez de me faire comprendre.

PS : (1) Calculateur Televue basé sur un dobson 254/1200

Merci de vos réponses
Philippe

[Ce message a été modifié par PhFL (Édité le 08-07-2017).]

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Pour sortir des relations (complexes) entre champ apparent et champ réel souvent tronquées par la distorsion, le mieux est de tester sur mire.

Pour le Nagler 16 type II que je possède, le champ apparent (testé sur mire) est de 77.3° alors que selon les formules d'après son champ réel il ne serait que de 76.1°...

Oui, les constructeurs s'autorisent des "approximations" quand à l'argument de vente principal, mêmes les meilleurs !

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La différence entre le champ calculé et réel provient du fait que les oculaire ne sont pas tous parfaitement corrigé pour la distortion angulaire d'ailleurs dans le livre Telescope Optics de Rutten & Van Venrooij page 169 il est dit: 'It is impossible to correct an eyepiece simultaneously for rectilinear and angular magnification distortion'.

Après je préfère la formule basée sur le diaphragme de champ (fstop) car plus précise mais pas infaillible non plus. Je trouve que l'on ne perd quand même pas grand chose même avec des Naglers.

[Ce message a été modifié par jgricourt (Édité le 10-07-2017).]

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J’ai lu le document mis en lien de Lyl, et voilà en synthèse ce que je comprend : soit on choisit d’avoir un champ net de bord à bord mais cela se fait au prix d’une distorsion géométrique (en coussin ou en bassinet…) soit on corrige cette dernière mais alors l’image ne sera jamais net à la fois au centre et sur les bords.
Les Naglers semblent avoir fait le choix d’un champ net au prix d’une distorsion géométrique (en coussin à priori), et là mesurer un champ réel devient compliqué. Car une séparation serrée d’une double étoile au centre du champ, devient plus large en mettant cette double au bord du champ. Cela revient à dire que le champ serré au centre s’élargit sur les bords…et en plus cela bouge en fonction du F/D de l’instrument…

Merci Yapo, en une phrase très concise tu résumes tout du sujet. « Pour sortir des relations (complexes) entre champ apparent et champ réel souvent tronquées par la distorsion, le mieux est de tester sur mire» et je trouve limpide cette solution.

En fait l’article de Ciel et Espace m’avait profondément perturbé (j’avais déjà acheté mes Naglers 7mm et 13mm type 6) avant de le lire. Maintenant je comprends mieux pourquoi Ralf Nagler dit qu’il faut choisir sa gamme d’oculaire en fonction du fieldstop.

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Tu résumes mieux que ce que j'aurais fait entre minuit et les couvertures.

Je préfère en effet qu'on parle de champ géométrique côté ciel (field stop)
plutôt que de champ apparent : ça dépend de l'ouverture de l'instrument à cause de l'ouverture du cône lumineux.

Et de champ côté œil : relief d'oeil, diamètre de la lentille d'oeil. Ca c'est pour le confort d'observation.

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Une chose dont on parle moins parce que ça date c'est qu'Albert Nagler a beaucoup amélioré l'effet d'ombre en haricot "kidney bean" (décentrage, courbure du plan côté oeil)
Il a énormément pris en compte ce fait qui empêchait le "Space Walk" (voir tout le champ sans se recentrer). Ca a fait sa pub après ses débuts. Les T6 sont exceptionnels pour ça. Les radians ont encore le problème ponctuellement.

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Sans vouloir pavoiser, je préfère les "volcano" top pour le centrage d'observation (cf mon dernier bricolage) quitte à rajouter une bonnette latérale. Je critique souvent Baader pour leur fausses specs des champs apparents mais une fois compris le principe on s'aperçoit qu'ils font de remarquables efforts d'ergonomie.

Sur mon chapeau oculaire, repris de Clavé, valable pour les grands formats, l'arête nasale sert de repère sur le grand bord et on centre l’œil. Il peut pivoter si besoin en garantissant le niveau de détail de la formule optique.
C'est parfois plus efficace que de mettre un retrait de diamètre fin comme un couteau sur la position focale. Positionner correctement l’œil au meilleur endroit de la pupille de sortie garantit la forme de l'astigmatisme et le minima d'aberration sphérique au bord : l'endroit ou l’œil a le moins d'effort d’accommodation à faire pour absorber l'aberration sphérique résiduelle.
Sur les petites focales ça dépend. Parfois c'est le centrage longitudinal qui me semble suffire.

Champ et vrai champ utilisable avec confort, ça fait deux. C'est aussi là qu'on paye la différence de qualité : avoir le temps d'attendre les trous de turbulence sans faire tout vibrer.


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Toujours sur le document de Lyl , je découvre que les traitements multi couche appliqués sur les surface des lentilles voient leur efficacité chuter de façon importante lorsque le ratio F/D du télescope baisse. Et sur les oculaires à grand champ (90° et plus) qui doivent comprendre une lentille de Smyth, ce qui implique une multiplication des surfaces air / verre, cela semble particulièrement prégnant.
« Modern a/r multi-layer coatings can minimize transmission loss but they can't reduce narrow angle scatter, in fact they make it worse. »
En synthèse, je comprends que les cônes élargis pour des télescopes à faible F/D sont redoutables pour les designers d’oculaire. Et il me semble que c’est justement dans ce domaine que Televue tire son épingle par rapport aux concurrents.

Cet article mentionne en particulier un oculaire qui semble excellent le Rodenstock 40mm 70°, mais il semble plus ne plus être construit depuis longtemps. Curieux que son design n’ait pas été repris ! je pense à ES qui a si bien repompé la formule des Ethos.

Sinon pour Lyl, j'ai dans mes affaires des oculaires orthoscopiques UO type volcano, et je partage ton point de vue, le placement de l'oeil est évident.

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1.45kg le Rodenstock.
Quand tu passe de 30 à 40mm, tu vois le poids augmenter au cube en proportion des lentilles.
Gaffe à la tête en utilisant le chercheur ! "Hand-grenade" comme disent les américains.

mais j'ai trouvé pire, je me demande si celui-là tient tout seul sans tout faire basculer !
Myriam


[Ce message a été modifié par lyl (Édité le 11-07-2017).]

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