Aberrations

Il n’existe malheureusement pas de télescope et pas d’optique exempts de défauts. Vous trouverez ici les plus importantes aberrations des télescopes astronomiques.

L’aberration sphérique désigne une aberration pouvant se produire tant au niveau des lentilles qu’au niveau des miroirs. Un rayon lumineux proche de l’axe est réfracté ou réfléchi autrement que l’est un rayon lumineux éloigné de l’axe. Par conséquent, il se produit également différents plans focaux ou distances focales pour les différents rayons. Dans la lunette, cette aberration se présente en tant que flou. L’erreur est plus frappante avec des focales courtes qu’avec des focales longues. L’aberration sphérique peut être éliminée par une lentille convexe asphérique ou par un miroir parabolique.

Un fait intéressant : lorsque l’on lança le télescope Hubble dans l’espace, on constata qu’il présentait une aberration sphérique. Il fournissait en effet des images floues. Il fallut adapter des « lunettes » au télescope afin de corriger le défaut.

L’aberration chromatique désigne une aberration qui apparaît sur les lunettes, c’est-à-dire les réfracteurs. La lumière frappe les éléments des lentilles et est alors réfractée. Ceci vous rappellera peut-être la sombre époque des cours de physique à l’école. Seule cette réfraction de la lumière permet la formation d’une image. La lumière bleue est plus fortement réfractée que la rouge. Cela signifie que les différentes longueurs d’onde ont des distances focales différentes.

Si l’on s’imagine ceci en pratique, à l’appui de l’image d’un objet, on peut dire que la lumière bleue se focalise en un endroit autre que la lumière rouge. C’est ce qui génère le flou de l’image, mais pas seulement. Il se produit en effet également une différence de grossissement en fonction de la couleur. En clair, cela signifie que les différentes distances d’images donnent également des images de tailles différentes pour les couleurs concernées. Il en résulte des franges de couleur.

L’aberration chromatique peut être corrigée par une optique achromatique. À ces fins, on place une lentille divergente de plus forte dispersion (dispersion de la couleur) derrière la lentille convergente biconvexe. Ceci supprime en partie l’aberration chromatique. Mais des aberrations chromatiques moins importantes se forment tout de même. Cette aberration chromatique résiduelle est appelée spectre secondaire.

On peut également corriger ce spectre secondaire en insérant une lentille supplémentaire (normalement, de nouveau une lentille convergente). Il ne se produit pas d’aberration chromatique sur les télescopes à miroirs.

La coma désigne une autre aberration optique essentiellement due aux rayons lumineux à incidence oblique à distance de l’axe optique. La coma résulte souvent de la superposition de l’aberration sphérique et de l’astigmatisme. Sur l’image, les faisceaux lumineux sont générés en des silhouettes asymétriques. Sur le bord du champ de vision, il en résulte des étoiles présentant des distorsions sous forme de queues rappelant celles des comètes. Celles-ci apparaissent diffuses et ne peuvent pas être rendues nettes.

La coma est particulièrement frappante sur les télescopes à grand rapport d’ouverture, 1:4 ou 1:5 par exemple. Ainsi, l’aberration se remarque surtout avec des optiques d’une grande puissance lumineuse pour la photo. L’aberration peut être réduite avec une longue distance focale de télescope et le rapport d’ouverture plus petit qui s’y rapporte (p. ex. 1:10). Diminuer l’ouverture de l’objectif permet également de minimiser cette aberration. Cependant, pour obtenir des images nettes avec des optiques d’une grande puissance lumineuse, on peut aussi utiliser un correcteur de coma.

Dans le télescope, l’astigmatisme peut être provoqué par un faisceau de lumière à incidence oblique (astigmatisme = faisceau oblique). Il peut se produire à la suite de distorsions du miroir. Mais il résulte souvent de deux différentes courbures de miroirs ou de lentilles ayant des distances focales différentes. Un faisceau lumineux serait alors perpendiculaire à l’autre. Dans la tache d’Airy, l’astigmatisme se présente sous forme d’images déformées longitudinalement.

Courbure du champ de vision - Champ bombé

La courbure du champ de vision dépend de l’astigmatisme.

L’image est créée sur une surface bombée, ce qui fait que l’on ne peut jamais obtenir un centre d’image et, en même temps, un bord d’image nets.