Comment calculer le grossissement d’un télescope ?

Quand on parle de focale, il peut parfois y avoir confusion.

En effet, la focale d’un télescope, ou plutôt d’un tube optique, est la représentation de la distance que parcourt la lumière dans l’appareil. Si votre télescope a une focale de 700 mm, alors la lumière paraîtra cette même distance dans le télescope avant de sortir dans l’oculaire. On parle aussi de focale pour l’oculaire (ou longueur focale), exprimée en millimètres également, et elle correspond à la distance entre le foyer d’image de l’oculaire et la lentille.

Au final, ce qui sera réellement déterminant dans vos observations c’est le grossissement de votre appareil et ce dernier est justement calculé à partir des 2 focales (celle du télescope et celle de l’oculaire).

Certes nous allons effectuer quelques calculs ensemble mais pas de panique, comme vous allez le voir, les calculs sont à la portée de tous.

Pourquoi calculer le grossissement de votre télescope ?

Avant de se lancer dans des calculs, posons-nous la question de pourquoi souhaitons-nous réaliser ces derniers.

La fonction première d’un télescope, c’est naturellement de grossir un objet. Mais zoomer dans l’espace, ce n’est pas sans conséquence : plus on zoom, plus on va restreindre notre champ de vision, et moins on va capter de lumière.

En fonction de ce qu’on cherche à observer, il va donc falloir prendre en compte plusieurs critères :

• Le grossissement supporté par le télescope ou l’appareil
• La taille de l’objet observé
• La luminosité de l’objet observé

En fonction de ces critères, on pourra alors faire des calculs de grossissements et d’ouverture, pour déterminer la gamme d’oculaire qui nous apportera le meilleur rendu d’image.

Calculer le grossissement

Ce calcul est relativement simple : il suffit de diviser la focale du télescope (ou de l’instrument) par la focale de l’oculaire.

Ce calcul focale du télescope / focale de l’oculaire déterminera ainsi le grossissement.

Sur la base de ce calcul, on remarque ainsi que plus la focale de l’oculaire sera petite, plus le grossissement sera au final fort (car on divise par un nombre plus petit).

Exemple : si dans une lunette de 900 mm on insère un oculaire de 25 mm, on obtient alors un grossissement de 900/25, soit 36 fois. Si on insère cette fois un oculaire de 10 mm, on obtient un grossissement de 900/10 soit 90 fois.

Toutefois, contrairement à ce que l’on pourrait penser, on ne cherchera pas nécessairement à systématiquement grossir le plus possible. La principale raison à cela est que plus on grossit, plus on perd en luminosité : ainsi, si on grossit trop, on n’y verra plus rien.

On cherchera généralement à grossir beaucoup sur des objets très lumineux (des planètes par exemple, ou pour regarder les détails de la Lune) mais à peu grossir sur des objets grands mais peu lumineux (comme les galaxies par exemple, ou pour voir la Lune en entier).

A souligner également que plus on grossit, plus on réduit le champ visuel (ce qui est naturel car on zoom plus, à l’instar d’un appareil photo).

Par ailleurs, en suivant la logique de calcul, on remarque qu’un oculaire n’aura pas systématiquement le même grossissement. Ce dernier sera également dépendant de l’appareil dans lequel il est utilisé. Si l’on reprend l’exemple ci-dessus, avec mes 2 oculaires de respectivement 25 mm et 10 mm, qui me donnaient un grossissement de 36 et 90 fois avec mon télescope de 900 mm de focale et que j’applique cette fois ce calcul à un télescope avec 700 mm de focale, j’obtiendrais des grossissement de 700/25 et 700/10, soit respectivement 28 et 70 fois.

Grossissement maximum

Dans l’optique où l’on cherchera à obtenir un grand grossissement, il faut prendre en compte le fait que chaque télescope possède un grossissement maximum. Comme nous l’avons vu, si l’on grossit trop, on risque de trop perdre en luminosité et donc de ne plus rien y voir. Cette valeur de grossissement maximum est spécifique à chaque télescope et peut très facilement se calculer.

Ce calcul est tout simplement le diamètre de l’appareil multiplié par 2.

Si votre télescope a un diamètre de 150 mm, le grossissement maximum sera donc 150 x 2, soit 300 fois.

Attention toutefois, il s’agit d’un calcul théorique et d’une observation avec de parfaites conditions (un ciel parfait), ce qui arrive rarement en réalité (2 ou 3 fois par an peut-être ?). Il est en effet malheureusement très fréquent que l’atmosphère ne soit pas tout à fait calme (présence de vent et/ou de turbulences), qu’elle ne soit pas transparente (présence de poussières et de pollution) ou encore que le ciel ne soit pas assez sombre.

Il est ainsi recommandé de ne pas utiliser ce grossissement maximal théorique, mais plutôt de partir sur la valeur diamètre du télescope x 1,5 (ou x 1 dans le cadre de mauvaises conditions). Ainsi, si je reprends mon télescope de 150 mm de diamètre, mon grossissement maximum recommandé est de 150 x 1,5, soit 225 fois.

Grossissement minimum et pupille de sortie

De la même manière qu’il existe une limite maximale de grossissement. En effet, on ne peut pas dézoomer autant qu’on le souhaite.

Ce grossissement minimum dépend de la pupille de sortie. Et la pupille de sortie dépend de l’œil humain et plus précisément du diamètre de la pupille. Malheureusement, nous sommes tous inégaux ici : elle varie entre 4 et 7 mm et plus on vieillit, plus elle rétrécit. Pour les plus jeunes, il est ainsi recommandé de partir sur 6 ou 7 mm, tandis qu’au-delà de 60 ans, on partira sur 4 ou 5 mm.

Le calcul du grossissement minimum théorique est lui aussi simple : il consiste à diviser le diamètre du télescope par la pupille de sortie.

Pour un télescope de 200 mm de diamètre, pour un jeune adulte de 30 ans (avec une pupille de sortie de 6 mm environ donc), le grossissement minimum sera donc de 200 / 6, soit 33 fois environ.

Rapport F/D ou “ouverture” relative

Le rapport focal F/D (ou FD, ou ouverture relative — à ne pas confondre avec l’ouverture, ou le diamètre du télescope) a une importance majeure si vous souhaitez vous lancer dans l’astrophotographie. En effet, il détermine la quantité de lumière captée par l’appareil. Plus cette quantité est élevée, plus les temps de pose seront longs. Une ouverture faible (par exemple de 6) captera beaucoup plus de lumière qu’une grande ouverture (par exemple de 10). A souligner que cet effet est très limité voire insignifiant dans le cadre d’une observation purement visuelle.

Pour les observations visuelles, le rapport FD permet principalement de déterminer la focale d’oculaire la plus adaptée à l’appareil.
Exemple : si vous avez un télescope de 200 de diamètre et de 1000 de focale, le rapport F/D est donc de 1000/200 soit 5. Il faudra utiliser au maximum des oculaires avec une focale de 5 mm.