Tout sur les Oculaires Orthoscopiques

Le choix d’un oculaire dépend etroitement de votre lunette ou telescope. N’oubliez pas de vous renseigner avec mon application dédiée, avant tout achat.

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J’utilise des oculaires orthoscopiques et autres depuis mes débuts de l’astronomie, dans les années 80. Ils étaient vendus avec ma lunette Perl, au coulant 24.5 mm, tout petits et tout mignons ! De conception japonaise, avant l’arrivée des Chinois, ils sont toujours très prisés grâce à leur qualité de rendu, leur piqué et leur simplicité. Le format 24.5 mm n’a plus cours de nos jours et il est remplacé par le 31.75 mm, mais quelques marques japonaises les proposent toujours avec le nouveau format : Fujiyama, Masuyama, Baader entre autres.

Pourquoi utiliser des oculaires orthoscopiques?

De mon point de vue, il y a plusieurs avantages d’utiliser des orthos pour ma petite lunette 70/400.

• Légèreté
• Compacité
• Piqué
• Netteté en bord de champ

Si on compare un oculaire actuel et un Huygens de même focale, il n’y a pas photo ! Et encore cet ES 62° est un des plus compacts en tant qu’oculaire complexe…

J’ai effectué différents tests avec de bons oculaires actuels, mais le rapport avantages/incovenients penche toujours en faveur des oculaires orthos, en tout cas pour les courtes focales.

J’utilise mon Or. Vixen 9mm, Or. Tani 6mm et Or. Vixen 4mm essentiellement pour les objets très brillants : Lune et planètes, pas pour le ciel profond. À noter que le Tani possède la meilleure qualité de tous et se défend pour les amas globulaires.

Pour le ciel profond, mon ES 20mm à 62° est bien meilleur qu’un ortho, ainsi avec le Zoom Celestron qui se défend pas mal aussi, même s’il sera moins bon qu’une focale fixe. Plus de champ, plus de luminosité, qu’on n’aura pas forcément besoin pour une planète où l’on veut voir le maximum de détails possibles.

Le poids

J’ai parlé de poids et ce n’est pas à prendre à la légère 😉
En effet, pour un modeste porte oculaire d’une lunette ancienne ou d’un petit telescope, lui mettre un renvoi coudé lourd, une Barlow (ou pas) et un oculaire qui fait plus de 200g peut l’abimer à la longue et aussi son filetage. Sans compter le desequilibre de l’ensemble.

Les instruments sont conçus pour une utilisation type, les lunettes APO actuelles, avec un porte oculaire de 2 pouces, peuvent supporter plus de poids qu’une petite lunette des années 80 avec des oculaires de 24.5, qui ne pesent que quelques grammes !

Alors, bien sûr, on pourra changer le PO pour en prendre un qui accepte les oculaires en 31.75, ce que je vais finir par faire, pour voir la différence avec mon simple adaptateur. Mais ce nouveau PO Vixen semble aussi fragile que l’ancien avec sa petite vis.

Ou alors, carremment prendre le haut de gamme Baader Focuser, 2X plus cher :

 

Attention aux porteurs de lunettes!

Depuis quelques années, je porte des lunettes pour lire et pour l’ordi, comme tout bon presbyte qui se respecte! De loin ça passe, même avec mon astigmatisme et je peux toujours utiliser mon instrument sans lunettes. Un myope pourra aussi enlever ses lunettes, mais il y en a qui préfèrent les garder.

Un oculaire orthoscopique oblige à coller son œil dessus pour y voir quelque chose, même à 10mm on ne verra rien! Donc si c’est votre cas, évitez absolument ce genre d’oculaire!

Sinon, vous pourrez prendre les Baader Classic ortho, avec un champ de 52°, avec une conception Tani de 3+1.

Les différents types d’oculaires

Tous les oculaires ne se valent pas et ne sont pas adaptés à toutes les focales.

Les plus simples :

Oculaires Huygens :
Les oculaires Huygens sont des modèles historiques avec des performances limitées, notamment en raison de la sphéricité. Structures les plus anciennes, construites pour la première fois en 1703.

Oculaires SR (Ramsden) :

Les oculaires SR, également appelés oculaires Ramsden, offrent une meilleure correction axiale que les Huygens, mais peuvent présenter davantage d’aberrations hors axe. Ils conviennent à des rapports f/D plus élevés.

Leur champ apparent est très court : 35°.

Les Moyens:

Oculaires Kellner :

Composés de 3 lentilles, à utiliser pour des lunettes f/D = 10 ou des telescopes f/D > 5

Les meilleurs orthos

Les oculaires orthoscopiques se composent de 4 lentilles, placées differemment suivant les concepteurs

OR : 4 ou 5 lentilles, adaptées aux courtes focales, champ apparent entre 40 et 45°, peu d’absorption. Très bons résultats en planétaires.

Par exemple le Vixen en 2+2 Ⓥ:

Ou le Tani en 3+1 Ⓣ :On trouvera des Zeiss, Pentax, Takahashi, Clavé pour les plus chers. Tani, Perl Royal, Vixen pour un prix plus raisonnable.

Mon Tani Ⓣ de formule Abbe 3+1 est mieux noté que mes OR Vixen 2+2, ce que je confirme en visuel avec un rapport f/d= 5.7.

Mon Or 4mm Vixen est aussi meilleur que le SR

On pourra envisager en 31.75, la gamme Fujiyama :

Triplet biconvexe et lentille convexe plan

Sinon, il faudra se rabattre sur les occasions avec LBC ou sur les forums astro. On trouvera les bons orthos 24.5 aux alentours de 50€ et les meilleurs dans les 100€.

On va se pencher maintenant sur des études pour mieux comprendre les oculaires orthoscopiques.

Les différentes aberrations

Aberrations chromatiques

Les aberrations chromatiques sont des imperfections dans une lentille optique qui provoquent une séparation des couleurs. Elles se manifestent sous la forme d’halos de couleur autour des objets observés. Les lentilles dispersent la lumière en différentes longueurs d’onde, créant ainsi cet effet. Les aberrations chromatiques sont souvent corrigées à l’aide de verres spéciaux, de lentilles achromatiques ou apochromatiques.

Astigmatisme

L’astigmatisme est une aberration optique qui provoque une focalisation différente de la lumière dans deux plans perpendiculaires entre eux. Cela signifie que les objets apparaissent flous ou étirés dans deux directions perpendiculaires. L’astigmatisme peut se produire à l’intérieur d’un système optique, tel qu’un télescope ou un microscope, et doit être corrigé pour obtenir des images nettes.

Coma

La coma est une aberration optique qui provoque la distorsion des points lumineux situés en dehors de l’axe optique d’un système optique. Les points lumineux apparaissent sous la forme de comètes, d’où le nom « coma ». Cette aberration est particulièrement visible dans les bords du champ de vision et peut affecter la netteté des étoiles dans un télescope.

Courbure de champ

La courbure de champ est une aberration optique qui se produit lorsque la netteté de la mise au point n’est pas uniforme sur toute la surface de l’image. En d’autres termes, les objets situés à différentes distances de l’objectif ou de la lentille ne sont pas tous nettement visibles en même temps. Une courbure de champ peut rendre difficile la visualisation d’objets à la fois proches et lointains dans le même champ de vision.

Je note ce problème de courbure avec mon oculaire ES 62° 20 mm, qui ne vient pas apparemment de l’oculaire en lui-même, mais de ma lunette. Les étoiles sont nettes au centre et lègèrement floues aux extremités, si on fait la mise au point au centre. Ce phénomène n’est pas visible avec le zoom Celestron, avec son champ apparent plus réduit.

Comparatif des types de formules d’oculaires

Je vous fais un résumé du document telescope-optics, très détaillé, pour un rapport f/d de 5.

Huygens :

– Faible correction de l’aberration sphérique à f/5
– Bonne correction de la couleur
– Faibles aberrations hors axe à 15 degrés
– Champ limité principalement par la courbure de Petzval

Ramsden ou SR :

– Correction axiale monochromatique significativement meilleure que l’Huygenian
– Courbure de champ modérée
– Plus d’aberrations hors axe

Kellner :
– Correction axiale insuffisante à f/5
– Champ limité par l’astigmatisme

Monocentric :

– Maintient une excellente correction même à f/5
– Champ limité par l’astigmatisme secondaire, qui augmente fortement à 15 degrés
– Présente des aberrations de haut ordre significatives, y compris le coma
– L’aberration globale diminue plus rapidement avec des ratios focaux plus lents que dans les oculaires limités principalement par l’astigmatisme primaire.

Koenig :
– Bonne correction globale, avec le champ limité par l’astigmatisme

Plossl :
– Comparable à l’oculaire Koenig
– Plus d’astigmatisme en raison du champ plus plat

Symmetrical :
– Similaire à Plossl, avec une correction potentiellement légèrement meilleure
– Peut être comparable au Koenig en termes de correction par rapport au Plossl

Orthoscopique classique :
– Très similaire à l’oculaire Plossl
– Un peu plus de relief d’oeil

H-Ortho (Très orthoscopique) :
– Configuration de triplet différente pour une correction de champ exceptionnelle, similaire à celle du monocentrique
– Champ significativement plus large
– Correction de l’astigmatisme de champ au détriment de la surface d’image nettement courbée

Bertele :
– Conception intéressante avec des modifications de rayon pour inverser l’astigmatisme
– Astigmatisme réduit à 30 degrés hors axe
– Cependant, longueur de soulagement oculaire relativement courte
– Des conceptions plus complexes présentent des erreurs chromatiques latérales significatives, en particulier à un large champ de vision.

Complétons l’analyse en intégrant les informations sur les types d’oculaires suivants :

Van Hofe :
– Correction satisfaisante de type ancien champ large avec un champ presque plat et une distorsion relativement faible.

Rutten et Venrooij’s (R/V Erfle) :
– Configuration similaire au brevet d’origine de 1921, mais avec une réduction de l’astigmatisme, de la courbure de champ et de la (à l’origine inacceptable) erreur chromatique latérale.

S/C/B Erfle (Smith/Ceragioli/Berry) :
– Une version moderne de cette configuration avec une réduction significative de l’astigmatisme, mais une légère réduction du soulagement oculaire et une distorsion relativement importante.

Zeiss Astroplan :
– Une variation de l’Erfle avec une meilleure correction de l’astigmatisme dans les limites de champ imposées par la taille de la lentille, par rapport à l’Erfle plus complexe de 1959.

Conception Scidmore 1965 (2 variantes) :
– Une amélioration par rapport à l’Erfle original, mais pas aussi bonne que la Van Hofe ou le Zeiss Erfle. Une variante ressemblant superficiellement à celle avec une lentille Smyth (lentille à puissance presque nulle) visait probablement à réduire l’erreur chromatique latérale tout en ayant un choix de verres limité.

Nagler’s 1985 Widefield (et variante Meade’s 4000 Series Super Wide) :
– Réduit significativement l’astigmatisme dans une configuration 2+1+1+2 avec une correction de couleur impeccable. La conception Meade est une variation de cette configuration.

Koehler 110° (de 1959) :
– Conçu pour être utilisé dans des jumelles 15×75 avec des lentilles objectives f/5.2, il réduit l’astigmatisme en compensation de celui généré par les objectifs, en particulier à des angles de champ élevés.

Nagler’s « ultrawide » (type 1) de 1981 :
– Marque le début d’une nouvelle ère d’oculaires hautement corrigés avec un champ de vision de 80+ degrés. Présente une correction du champ exceptionnelle avec un astigmatisme réduit à une fraction de celui des autres oculaires à champ ultralarge.

Nagler’s 1988 (type 2) :
– Atteint un niveau de correction de l’astigmatisme au-delà duquel toute amélioration ultérieure a peu d’importance pratique. À ce stade, l’erreur chromatique latérale est plus évidente que l’astigmatisme, et la correction axiale de la couleur est inférieure à celle de la plupart des autres types d’oculaires.

Conclusion

Pour conclure, je dirais que les oculaires orthoscopiques sont passés de mode en raison de leur faible, voir absent, relief d’oeil et de leur champ assez restreint. Ils restent tout de même pour moi, la meilleure option pour un piqué et un contraste inégalé pour les planetes. Saturne est magnifique avec mon Or 4Ⓥ et Tani 6Ⓣ. Ils ne se valent pas tous et il faudra bien se renseigner sur chacun par rapport à son rapport f/d. En revanche, pour le ciel profond, il vaudra mieux s’orienter vers des oculaires grand champ plus complexes.

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