Lunette : Apo ? Semi-APO ? Achro ?

Apochromatique APO, Semi-APO, Achromatique... dans quelle catégorie peut on placer notre réfracteur favori ? quel est son niveau de correction de l'aberration chromatique?

Il existe une méthode peu connue évoquée dans le livre "Telescope Optics"de Rutten & Van Venrooij, qui permet de "classer" dans l'une des 3 catégories les Lunettes, elle se base sur une formule qui permet de quantifier le taux de présence du "flou de couleur" (chromatisme), le Colour Blur (CB).

Méthode qui a été aussi présentée par Roland Christen (Astro-Physics) sur le forum US Astromart.

Aberration chromatique, source : photogeek

La formule est la suivante : CB = (*735 X Diamètre (en mm) / (Rapport Focal X **Spectre secondaire)

*Note : la valeur 735 étant pour le disque Airy complet au premier minimum : visuel (le disque d'Airy pour la lumière verte est de 280/D où D est l’ouverture du télescope en mm en secondes d’arc.
Les secondes d’arc sont définies par la relation f/206265 où 'f' est le rapport focal.
Donc 280/D * f/206265 équivaut à 1/736,660 que les auteurs ont simplifié à 1/735).

Une autre valeur de 920 (définition Zeiss) se base sur le plus petit disque réellement visible (FWHM) : photo.

**Spectre secondaire : terme exprimant ici le type de verre utilisé dans un des verres d'un objectif, il faut se baser sur les valeurs suivantes :

- Verre en Fluorite CaF2 : 16000

- Verres FCD 100 et S-FPL53 : 10000

- Verre FK-51 (+KZFS2) : 8000

- Verres FCD-1, FK-61 et S-FPL51 : 6000

- Verres Achromat standards S-BK7 et F2 : ~ 1850 (dispersion pure ∆F/F).

Note : vous pouvez trouver toutes les propriétés de ces verres sur RefractiveIndex.INFO

Après application de la formule en fonction de votre instrument et des verres dont il est équipé :

- CB inférieur ou égal 1.0 : APO

- CB inférieur ou égal à 2.0 : Semi-APO

- CB valeur autour de 3.0 : Achromatique

Note : la référence de la limite Achromatique choisie dans "Telescope Optics" : CB = ~<3.45

Il est important de noter qu'une variation du résultat est possible en fonction du verre appairé (ce dernier point est aussi valable pour les Lunettes APO et semi-APO).

Cette formule, même si elle peut paraitre imparfaite, permet de se donner une idée du niveau de correction chromatique d'un instrument et correspond assez bien à ce que j'observe à l'oculaire.

Note : Le color blur n'est plus vraiment adapté pour classifier l'apochromatisme moderne.

Le spectre secondaire est calculé entre les raies F et C (656nm), il ne préjuge pas de la correction entre F (486nm) et g' (~435nm). Source

De gauche à droite : verres standards, ED et SD. Source : Stellarvue

Note : Le nombre d’Abbe n’est qu’une mesure de la performance du verre. De nombreux autres facteurs entrent en jeu dans le développement d’un réfracteur. Par exemple, le verre d’appairage utilisé a un impact important sur les performances d’un objectif. ‎

Savoir avec quel type de verre sont fabriquées nos précieuses Lunettes est indispensable pour comprendre le niveau de performance de ce que l'on achète.

Il n'est pas toujours évident de trouver la bonne information.

- Apochromatiques (APO)"* ; en général des Lunettes "Premium" équipée d'au moins un verre en fluorine (CaF2) ou l'on retrouve de grands constructeurs historiques comme les Japonais Takahashi et Vixen. 

Les Américains Astro-physics ou TEC pour certains modèles.

La fluorine ou fluorite est une espèce minérale naturelle, dont la production et la transformation en verre optique coûte cher, ce qui explique le prix souvent très élevé des Lunettes Apochromatiques.
Aujourd'hui pour des raisons de protection de l'environnement moins de Lunettes sont produites avec ce type de verre.
Le verre ED S-FPL 53 (Ohara) à pris la succession en grande partie de la fluorite, c'est un verre qui présente des caractéristiques très proches.

Ce sont des instruments de très grande qualité et dont la correction chromatique est excellente.

"Note : le terme apochromatique implique spécifiquement le mode de correction chromatique et non le niveau de qualité optique (source).

Lunette Apochromatique Takahashi 120mm de très haute qualité

- Semi-APO : par convention, on trouve dans cette catégorie des réfracteurs avec un rapport F/d court équipés d'un objectif (doublet) contenant un verre ED.

Lunette semi-APO TS 80/560

- Achromatiques (Achro) : instruments qui ne corrigent que partiellement l'aberration chromatique, là aussi pour l'essentiel des fabricants asiatiques. En général, la combinaison de verre la plus utilisée est de type BK7/F2 .
Il reste quelques fabricants de Lunettes achromatiques de qualité (à long rapport F/d) en Belgique chez FrTelescopes ou Scopetech et Kasaï au Japon.. 

Une vraie Achromat doit atteindre le critère de Conrady (le rapport focal doit être cinq fois plus grand que l'ouverture exprimée en pouce).

Lunette Achromatique Scopetech 80/1200

*NOTE : l'élément en verre Fluorite ou ED à lui tout seul ne fait pas tout, l'autre(s) verre(s) avec lequel il est appairé doit être judicieusement choisi, la qualité de polissage et d'assemblage (barillet) de très grande qualité.