Champ de vision
Définition
Le champ de vision ou FoV (pour Field of View, en anglais) mesure la largeur et la longueur d'une scène visible à travers un instrument optique, tel que des jumelles, un télescope, une lunette astronomique ou un appareil photo. Il est généralement exprimé en degrés ou en largeur à une distance donnée (par exemple, mètres à 100 mètres).
On fait la distinction entre deux types de champs de vision :
- Le champ de vision apparent (ou AFoV, pour Apparent Field of View), qui correspond à l'angle de vision au travers de l'oculaire. Généralement exprimé en degrés, il est spécifié par le fabricant.
- Le champ de vision réel (ou TFoV, pour True Field of View), qui correspond à l'angle de vision résultant dans le ciel. Il est calculé en utilisant le champ de vision apparent et le grossissementplugin-autotooltip__default plugin-autotooltip_bigGrossissement
Le grossissement d'un instrument optique correspond à l'agrandissement obtenu par cet instrument. Il peut être positif ou négatif. de l'appareil optique.
Importance du champ de vision
Plus le champ de vision est grand, plus la scène visible par l'opérateur sera grande.
Unité
Le champ de vision, et par suite la taille des objets dans le ciel, est défini en degrés (notés $^\circ$), minutes d'arc (notées ') ou secondes d'arc (notées ''). Il y a 60 minutes d'arc dans un degré, et 60 secondes d'arc dans une minute d'arc.
Pour les objets célestes, la taille apparente depuis la Terre est aussi définie en degrés, ce qui permet de savoir simplement ce qui est visible ou non.
- Soleil : environ 30′, soit 0.5$^\circ$
- Lune : environ 30', soit 0.5$^\circ$
- Jupiter : environ 47″
Calcul
Télescope
Pour calculer le champ de vision d'un télescope, vous pouvez utiliser deux méthodes principales : en utilisant le champ de vision apparent de l'oculaire ou en utilisant la taille du diaphragme de champ de l'oculaire.
Méthode 1 : Utiliser le champ de vision apparent de l'oculaire
- Identifier le champ de vision apparent (AFOV) : Cette information est généralement fournie par le fabricant de l'oculaire et est exprimée en degrés.
- Calculer le grossissementplugin-autotooltip__default plugin-autotooltip_bigGrossissement
Le grossissement d'un instrument optique correspond à l'agrandissement obtenu par cet instrument. Il peut être positif ou négatif. : $$ Grossissement = \frac{Longueur\space focale\space du\space télescope}{Longueur\space focale\space de\space l’oculaire} $$
- Calculer le champ de vision réel (TFOV) :
$$ TFOV = \frac{AFOV}{Grossissement} $$
- Longueur focaleplugin-autotooltip__default plugin-autotooltip_bigFocale
La focale correspond à la distance parcourue par la lumière dans l'instrument. La focale d'un instrument va déterminer son grossissement et son champ de vision. du télescope : 1000 mm - Longueur focaleplugin-autotooltip__default plugin-autotooltip_bigFocale
La focale correspond à la distance parcourue par la lumière dans l'instrument. La focale d'un instrument va déterminer son grossissement et son champ de vision. de l'oculaire : 25 mm - AFOV de l'oculaire : 50$^\circ$
$$ Grossissement = \frac{1000\space mm}{25\space mm} = 40 $$ $$ TFOV = \frac{50^\circ}{40} = 1.25^\circ$$
Méthode 2 : Utiliser la taille du diaphragme de champ de l'oculaire
- Identifier la taille du diaphragme de champ (Field Stop) : Cette information est également fournie par le fabricant de l'oculaire et est exprimée en millimètres.
- Calculer le champ de vision réel (TFOV) :
$$ TFOV = \frac{Field\space Stop}{Longueur\space focale\space du\space télescope}×57.3 $$
- Longueur focaleplugin-autotooltip__default plugin-autotooltip_bigFocale
La focale correspond à la distance parcourue par la lumière dans l'instrument. La focale d'un instrument va déterminer son grossissement et son champ de vision. du télescope : 1000 mm - Field Stop de l'oculaire : 25 mm
$$ TFOV = \frac{25\space mm}{1000\space mm}×57.3=1.4325^\circ$$
Lunette astronomique
Les calculs sont les mêmes que pour un télescope.
Jumelles
Pour calculer le champ de vision des jumelles, vous pouvez utiliser les spécifications fournies par le fabricant, notamment le champ de vision apparent et le grossissementplugin-autotooltip__default plugin-autotooltip_bigGrossissement
Le grossissement d'un instrument optique correspond à l'agrandissement obtenu par cet instrument. Il peut être positif ou négatif..
- Identifier le champ de vision apparent (AFoV) : Cette information est généralement fournie par le fabricant des jumelles et est exprimée en degrés.
- Identifier le grossissementplugin-autotooltip__default plugin-autotooltip_bigGrossissement
Le grossissement d'un instrument optique correspond à l'agrandissement obtenu par cet instrument. Il peut être positif ou négatif. : Le grossissementplugin-autotooltip__default plugin-autotooltip_bigGrossissement
Le grossissement d'un instrument optique correspond à l'agrandissement obtenu par cet instrument. Il peut être positif ou négatif. est également indiqué sur les jumelles, par exemple, 10x. - Calculer le champ de vision réel (TFoV)
$$ TFoV = \frac{AFoV}{Grossissement} $$
- AFoV : 60$^\circ$
- Grossissementplugin-autotooltip__default plugin-autotooltip_bigGrossissement
Le grossissement d'un instrument optique correspond à l'agrandissement obtenu par cet instrument. Il peut être positif ou négatif. : 10x
$$ TFoV = \frac{60^\circ}{10} = 6^\circ$$