Télescope réfracteur vs télescope à réflecteur : Quelle est la différence?

La plupart des gens semblent avoir une idée assez générique d’un télescope qu’ils se représentent dans leur esprit, en particulier lorsqu’ils en achètent un : Un instrument long et maigre avec une lentille à une extrémité montée sur un trépied filiforme mais élégant, avec l’oculaire à l’arrière. C’est le télescope réfringent dans sa forme la plus basique.

En revanche, la grande majorité des grands télescopes amateurs – et la grande majorité de ce qui est recommandé aux débutants – sont des tubes plutôt indignes, gros et larges, avec un oculaire à l’avant, parfois sur un trépied mais le plus souvent sur un simple support ressemblant à un canon géant ou à un lance-missiles. Ce sont des télescopes à réflexion.

Bien que d’autres configurations optiques existent, la plupart des télescopes pour débutants et même la plupart des télescopes en général sont de l’une des deux configurations optiques susmentionnées. Les deux ont leurs propres avantages et inconvénients, bien que sur une base dollar pour dollar, les réflecteurs gagnent généralement.

Avant d’aller plus loin, définissons quelques termes de base que vous devrez connaître en parcourant le reste de cet article ainsi qu’en achetant vous-même un télescope. Si vous voulez en savoir plus sur le fonctionnement des télescopes, consultez notre guide ultime pour comprendre les télescopes.

Termes de base

  • Ouverture – Le diamètre de l’objectif (lentille frontale ou miroir primaire, généralement le plus grand élément optique), généralement mesuré en pouces ou en millimètres. Plus l’ouverture est grande, plus le pouvoir de résolution et de collecte de la lumière de votre télescope est important.
  • La longueur focale – La longueur du chemin que parcourt la lumière dans le tube optique d’un télescope.
  • Ratio focal – Longueur focale/ouverture généralement exprimée en F# comme f/5 ou f/10

Lorsque nous parlons d’un télescope, nous parlons généralement d’une unité de deux choses : le télescope lui-même, généralement appelé ensemble de tubes optiques ou OTA, et la monture. Cet article se concentrera uniquement sur l’ensemble du tube optique.

Il existe une variété de conceptions de montures de télescope différentes, et chaque configuration de télescope peut aller sur plusieurs types de montures différentes. Pour des raisons de simplicité, nous ne les détaillerons pas dans cet article.

La résolution évolue de façon linéaire – un télescope de 6 pouces a une résolution deux fois supérieure à celle d’un 3 pouces. Le pouvoir de collecte de la lumière croît avec la surface – ainsi ce même télescope de 6″ a une capacité de collecte de la lumière quadruplée par rapport à un 3″. Plus la résolution est élevée, plus vous pouvez voir de détails fins sur les objets, tandis qu’une plus grande collecte de lumière vous permet de voir plus facilement les choses plus faibles.

Qu’est-ce qu’un télescope réfracteur ?

Un télescope réfracteur utilise une lentille d’objectif incurvée et convexe à l’avant pour focaliser la lumière en courbant les rayons lumineux vers un seul plan focal. Habituellement, les réfracteurs utilisent une lentille composée de plusieurs éléments ou pièces de verre, généralement des types de verre légèrement différents. Cela permet de réduire l’aberration chromatique – un défaut présent dans toutes les lentilles qui fait que différentes couleurs ou longueurs d’onde de la lumière ont un plan focal différent, ce qui donne des images floues, toutes les couleurs n’étant pas au point en même temps.

Les achromats présentent une aberration chromatique nettement inférieure à celle de leurs prédécesseurs à lentille simple – bien qu’elle reste suffisante pour que de nombreux achromats présentent un halo violet désagréable autour des objets brillants. En effet, tous les réfracteurs présentent une aberration chromatique – elle est simplement mieux contrôlée chez certains que chez d’autres.

L’aberration chromatique est réduite à des niveaux négligeables soit en rendant le rapport focal du télescope plus long (au-dessus de f/10) dans les achromats, soit en ajoutant des types de verre spéciaux ou des éléments de lentille supplémentaires pour créer des doublets ED ou des apochromats – ces derniers ayant tendance à être lourds, coûteux et plus optimisés pour des utilisations photographiques. La plupart des réfracteurs vendus aux débutants sont des achromats.

Vous pourriez mettre l’oculaire directement derrière l’objectif et regarder droit devant vous comme la lorgnette d’un pirate. Cependant, si vous utilisez un réfracteur dans cette configuration, vous devriez vous mettre à genoux pour regarder à travers l’oculaire et regarder droit devant vous dans celui-ci – pas exactement la position la plus confortable à utiliser.

via How Stuff Works

Les télescopes astronomiques réfracteurs ont généralement une diagonale dans le trajet de la lumière qui plie la lumière selon un angle de 90 degrés pour placer l’oculaire à une position plus pratique. L’oculaire est généralement inséré dans la diagonale. Il existe des diagonales vendues comme  » prismes redresseurs  » qui utilisent un angle de 45 degrés, mais elles sont plus adaptées à une utilisation diurne de la lunette d’approche.

Pour l’astronomie, vous voulez une « diagonale d’étoile » dédiée de 90 degrés. Une diagonale d’étoiles peut utiliser soit un miroir, soit un prisme pour atteindre son objectif. Les prismes sont plus faciles à nettoyer et durent plus longtemps, mais un miroir (surtout un bon diélectrique) transmettra légèrement plus de lumière que le prisme. En pratique, la différence est négligeable.

Un réfracteur avec une diagonale présente une image correcte de haut en bas mais inversée de gauche à droite (comme dans un miroir de salle de bain). Pour l’astronomie, cette inversion gauche-droite a peu d’importance en dehors d’un aspect esthétique, et pour la plupart des usages terrestres, cela n’a pas vraiment d’importance.

Si vous devez avoir des vues correctement orientées, vous pouvez obtenir une diagonale à image érigée qui possède un type spécial de prisme pour corriger ce retournement gauche/droite. Cependant, ces diagonales à image érigée ont tendance à être de moins bonne qualité et à avoir plus de problèmes d’éblouissement que leurs homologues standard, donc si vous voulez les vues les plus nettes possibles, il vaut mieux les éviter.

Les réfracteurs sont généralement vendus avec des ouvertures ne dépassant pas 6 pouces. Un réfracteur de 6 pouces est un télescope massif et, avec sa monture, il dépassera facilement les 100 livres. Les tailles plus grandes sont encore plus encombrantes, et en raison des prix du verre spécial nécessaire pour l’objectif ainsi que de la difficulté de fabrication, les prix montent en flèche. Par conséquent, vous voyez rarement des amateurs avec des réfracteurs de plus grande taille.

En raison de leurs ouvertures relativement chétives, les réfracteurs sont parfaits pour ceux qui veulent un petit télescope pratique, mais leurs capacités réelles frappent une limite difficile – en particulier sur les objets plus sombres en dehors du système solaire.

Les réfracteurs que nous recommandons aux débutants comprennent :

  • Meade Infinity 70
  • Meade Polaris 80
  • Meade Infinity 80
  • Meade Infinity 90
  • Meade Infinity 102
  • Celestron StarSense Explorer DX 102AZ

Qu’est-ce qu’un télescope à réflexion ?

Le principal type de télescope à réflexion vendu et fabriqué, ainsi que celui dont nous allons parler pour le reste de cet article, est le type Newtonien à réflexion. Il utilise un miroir concave et parabolique pour focaliser la lumière, avec un miroir plat angulaire super précis qui dévie l’image à l’extérieur du tube à un angle de 90 degrés pour être vue. Le focalisateur du télescope tient l’oculaire.

La conception du réflecteur produit une image qui est tournée de 180 degrés, ou à l’envers (mais pas retournée de gauche à droite). Ce n’est pas un gros problème à des fins astronomiques, car il n’y a pas de haut ou de bas dans l’espace. Cependant, cela rend ce type de lunette peu pratique pour les observations terrestres.

via Wikipedia

Parce que les miroirs paraboliques ont moins de surfaces et sont donc plus faciles à fabriquer que les lentilles, combiné avec le caractère bon marché du verre plat ou borosilicate relativement commun utilisé dans la plupart des miroirs astronomiques, les réflecteurs peuvent être fabriqués pour des coûts très bas et à des tailles très grandes. Un réflecteur de 8 pouces peut être obtenu pour un coût similaire à celui d’une lunette de 4 pouces, mais il a une résolution double et une capacité de collecte de lumière quadruple – tout en arborant une aberration chromatique nulle par-dessus le marché.

Grâce au fait que l’oculaire est placé au sommet du télescope, les réflecteurs n’ont pas non plus besoin d’être placés en hauteur. La plupart des télescopes réflecteurs pour amateurs, surtout les grands, sont sur ce qu’on appelle une monture dobsonnienne, qui se passe complètement de trépied et utilise de simples mouvements par friction. Ces montures sont bon marché, durables et solides comme le roc, et peuvent être facilement adaptées à de grandes tailles.

Le plus grand Dobsonien du monde a un miroir de 72 pouces ; on trouve régulièrement des Dobs jusqu’à 25 pouces et ils sont facilement transportables avec une automobile de taille décente. Une lunette jusqu’à 14 ou 16 pouces tiendra même dans une berline. Les réflecteurs typiques des débutants vont jusqu’à 10-12 pouces.

A mesure que le tube augmente en taille et en volume, on s’en passe dans les télescopes de plus de 10-12 pouces et on le remplace par un tube en treillis en aluminium démontable avec des segments solides en bois ou en métal aux extrémités pour maintenir les optiques et y fixer le matériel. Cela rend l’assemblage plus compliqué et les télescopes plus chers, mais la facilité de transport compense largement ce petit inconvénient.

Les réflecteurs que nous recommandons aux débutants comprennent :

  • Orion SkyScanner 100
  • Orion StarBlast II
  • Sky-Watcher 6″ traditionnel
  • Sky-Watcher 8″ traditionnel

Quel est le meilleur ?

Tous les dispositifs optiques représentent un ensemble de compromis. En tant que tel, il n’y a pas de meilleure conception. Cependant, nous conseillerions toujours fortement un réflecteur plutôt qu’une lunette pour la majorité des utilisateurs, simplement en raison des plus grandes capacités du réflecteur pour le prix et des simples barrières dures auxquelles les réfracteurs se heurtent sans dépenser des milliers, voire des dizaines de milliers de dollars sur eux. Avec cela en tête, passons en revue les avantages et les inconvénients de chaque conception.

Réfracteurs

Un avantage clé du réfracteur est qu’il n’y a pas de miroir secondaire obstruant l’ouverture au milieu. Le miroir secondaire du réfracteur bloque une partie de la lumière entrant dans le tube – mais pas suffisamment pour réduire de manière significative les capacités de collecte de lumière de la lunette. Cependant, en raison des lois de la physique et de la diffraction, cette obstruction macule aussi très légèrement l’image et entraîne une perte de contraste ainsi que certains détails fins.

L’absence d’obstruction signifie qu’un réfracteur de 3 pouces aura, toutes choses égales par ailleurs, des images sensiblement plus nettes qu’un réflecteur de 3 pouces à fort grossissement. Cependant, ce problème peut simplement être passé au bulldozer en se procurant un réflecteur plus grand, ce qui est très facile à faire si l’on considère qu’un réflecteur de 8″ coûte de toute façon à peu près autant qu’une lunette de 4″.

Les réfracteurs ont tendance à maintenir l’alignement des éléments dans le chemin optique parce que les lentilles avant sont montées de manière rigide. Les réfracteurs sont relativement sans entretien, ce qui les rend populaires auprès des nouveaux astronomes. Cela peut être une autre raison pour laquelle la conception du réfracteur est incorporée dans les jumelles et la plupart des télescopes d’observation.

Le principal inconvénient sur une base d’ouverture pour ouverture du réfracteur est le problème susmentionné de l’aberration chromatique. Ce problème n’est essentiellement résolu qu’en dépensant plus d’argent ou en augmentant le rapport focal, cette dernière solution donnant un instrument peu maniable avec un champ de vision étroit.

L’autre inconvénient est, encore une fois, simplement le coût. Un bon réfracteur de 4″ coûte 400 $ ou plus. Un réflecteur de 6″ peut être acheté pour 300 $ et battra le réfracteur de 4″ à tout. Un réflecteur de 10″ coûte 600 $ et aucun réfracteur ne peut être acheté pour un prix raisonnable qui correspondra à ses capacités – sans parler d’être un instrument portable.

Réflecteurs

Le principal avantage de la conception du réflecteur newtonien est qu’il est tout simplement moins cher de fabriquer des miroirs de qualité que des lentilles, en particulier lorsqu’ils deviennent grands. Aux tailles inférieures à 4-5″ d’ouverture, cela est négligeable. Mais dès que l’on dépasse 5″, cet avantage financier commence à devenir apparent. Vous ne rencontrerez probablement jamais un réfracteur de plus de 7 ou 8 pouces en dehors d’un observatoire, mais un réflecteur de 8 ou 10 pouces est la norme pour un instrument de débutant, et il y a des milliers de réflecteurs de 20 pouces et plus entre les mains d’amateurs dans le monde entier.

Les miroirs, puisqu’ils réfléchissent plutôt qu’ils ne réfractent, ne divisent jamais les rayons lumineux entrants comme le fait un réfracteur. Par conséquent, il n’est pas nécessaire de s’inquiéter de l’aberration chromatique.

Les réfracteurs introduisent cependant une aberration appelée coma (via Photography Life), en particulier dans les conceptions à rapport focal plus faible/plus rapide. La coma a pour conséquence que les étoiles qui se trouvent près du bord extérieur du champ de vision deviennent floues et semblent avoir une queue ou une forme de croix semblable à celle d’une comète.

Dans les lunettes de visée qui ont un rapport focal de f/6 et plus, la coma est négligeable voire inexistante. Les lunettes de visée entre f/4,5 et f/6 ont suffisamment de coma pour qu’il soit gênant pour certains utilisateurs, et vous pouvez acheter un correcteur de coma pour atténuer ce problème. Les lunettes inférieures à f/4 à f/4,5 ont absolument besoin d’un correcteur de coma pour être utilisées.

L’autre facteur avec les réflecteurs est la nécessité d’une collimation régulière. Le réflecteur newtonien typique a un miroir primaire qui est monté de telle manière que le miroir peut être déplacé pour aligner l’optique. L’alignement doit toujours être vérifié chaque fois que le télescope est mis en place, mais c’est un processus relativement facile s’il a effectivement besoin d’être corrigé.

À un degré plus petit, le secondaire peut être mis hors d’alignement, mais comme il est beaucoup plus petit et plus léger, il est beaucoup moins sujet à la perte de collimation. À moins qu’une secousse sévère de la lunette ne se soit produite lors de son expédition, vous ne devriez pas avoir besoin de régler le secondaire avant d’utiliser le télescope pour la première fois, et il devrait rarement avoir besoin d’être touché.

La collimation est un processus de maintenance que vous devrez apprendre avec la plupart des Newtoniens de plus de 4″ d’ouverture. Bien qu’il puisse sembler intimidant, il est en fait extrêmement facile et prend quelques minutes tout au plus à faire – et n’est probablement pas nécessaire chaque fois que vous installez le télescope. Pourtant, certains débutants évitent les réflecteurs pour cette raison. Cela m’a fait fuir d’en acheter un comme premier télescope, une décision que je regrette encore.

Une fois que vous avez dépassé 6 pouces, le réflecteur newtonien est le roi de la performance des prix, mesurée par le coût par pouce d’ouverture. Lorsqu’il est monté sur une monture dobsonnienne, il n’y a absolument rien qui bat sa valeur, sa facilité d’utilisation ou sa portabilité.

Quel serait le meilleur pour vous ?

Plus vous avez d’ouverture, plus et plus les choses que vous pouvez voir dans le ciel sont faibles. Une plus grande ouverture vous permet d’appliquer un plus grand grossissement et révélera plus de détails. Bien sûr, lorsque l’ouverture augmente, le coût et le poids augmentent également, mais même un Newtonien de 10 pouces est facilement gérable par un adulte valide, et un 6 pouces peut être déplacé même par une personne âgée ou un enfant.

Les réfracteurs présentent de nombreuses commodités, et si vous voulez une lunette montée sur trépied que vous pouvez jeter dehors à l’improviste, transporter dans un avion, et/ou utiliser pour l’observation terrestre occasionnellement, ils constituent un excellent choix. Cependant, un réflecteur de table est plus portable, plus performant, et fera tout ce qui précède sauf l’observation terrestre, donc le choix est le vôtre. Un Dobsonian de taille moyenne est également un choix fabuleux pour un débutant. Si vous êtes intéressé par un nouveau télescope, consultez ce post sur les meilleurs télescopes à moins de 1000 $ où nous passons en revue le meilleur télescope de chaque variété à moins de 1000 $.

La plupart des gens finissent par acquérir plusieurs télescopes au cours de leurs années dans le hobby, tous pour des usages différents :

  • Jumelles (techniquement un type de réfracteur)
  • « Grab n’ go »/travel scope – typiquement un réfracteur ou un Newtonien entre 3-6 » d’ouverture
  • Télescope de taille moyenne/régulier – réfracteur 5-6″ ou réflecteur 6-10″
  • « Light bucket » – réflecteur 10″ ou plus grand ; certaines personnes auront plusieurs télescopes  » seau léger  » si elles finissent par acquérir quelque chose dans la gamme de 20 pouces ou plus

Votre premier télescope peut être l’un de ceux-ci, et vous pouvez toujours échanger ou obtenir plus d’équipement au fil du temps et de votre expérience.
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