Magnitude limite d'un télescope : formule et tableau de 60 à 300 mm

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Un télescope de 200 mm montre en théorie des étoiles jusqu'à la magnitude 14 et grossit utilement jusqu'à 400 fois ; un 60 mm s'arrête à la magnitude 11,4 et à 120 fois. Chaque fois que le diamètre double, on gagne 1,5 magnitude et on sépare des détails deux fois plus fins. Le tableau ci-dessous applique les quatre formules classiques de l'astronomie amateur à 13 diamètres, de 60 à 300 mm, et range en face les instruments de notre catalogue.

Les chiffres clés

• Magnitude limite : de 11,4 (60 mm) à 14,9 (300 mm), avec la formule 2,5 + 5 × log10(D), sous un ciel noir. Doubler le diamètre fait gagner 1,5 magnitude, soit des étoiles environ quatre fois plus faibles.
• Lumière captée : de 73 à 1 837 fois celle de l'œil dont la pupille est ouverte à 7 mm.
• Grossissement utile maximal : 2 × D, de 120 fois (60 mm) à 600 fois (300 mm). Les fiches Celestron de notre catalogue retiennent un peu plus, environ 2,4 × D (168 fois pour la Travel Scope 70, 241 fois pour l'Inspire 100AZ, 300 fois pour le NexStar 127SLT).
• Pouvoir séparateur : de 1,93 à 0,39 seconde d'arc avec la limite de Dawes (116 ÷ D). Pour son Flextube 300P de 305 mm, Sky-Watcher annonce 0,39 seconde d'arc et une magnitude limite de 15,4, une demi-magnitude de plus que notre formule (14,9).

Le tableau de 60 à 300 mm

Magnitude limite visuelle estimée sous un ciel noir. Grossissements arrondis. Les modèles listés sont ceux de notre catalogue, avec leur diamètre exact s'il diffère de la ligne.

* Télescope intelligent : l'image passe par un capteur et s'affiche sur un téléphone. Il accumule les poses, si bien que la magnitude limite visuelle ne s'applique pas ; de même pour les ZWO Seestar S30 (30 mm) et S50 (50 mm) de notre catalogue.

Télécharger le tableau : magnitude-limite-telescope.csv (CSV, UTF-8, une ligne par diamètre, avec les modèles du catalogue). Licence Creative Commons BY 4.0.

Les quatre formules

Ce sont les repères que l'on trouve dans les manuels d'astronomie amateur. Ils supposent une optique propre, bien collimatée, et un observateur dont l'œil s'est habitué au noir pendant une vingtaine de minutes.

1. Lumière captée = (D ÷ 7)², D étant le diamètre en millimètres. L'œil d'un jeune adulte ouvre sa pupille jusqu'à environ 7 mm dans le noir ; un télescope de 130 mm récolte donc (130 ÷ 7)², soit 345 fois plus de lumière.
2. Magnitude limite ≈ 2,5 + 5 × log10(D), c'est-à-dire la magnitude de l'œil nu (environ 6,7 sous un ciel très noir) plus le gain de lumière exprimé en magnitudes, 5 × log10(D ÷ 7). C'est la formule de notre simulateur de ce que montre un télescope. D'autres variantes existent et donnent jusqu'à une magnitude de plus ou de moins ; la pollution lumineuse en retire souvent plusieurs en ville.
3. Grossissement utile : de D ÷ 7 à 2 × D. En dessous du minimum, le faisceau qui sort de l'oculaire (la pupille de sortie) dépasse 7 mm et une partie de la lumière ne rentre pas dans l'œil ; après 40 ou 50 ans, la pupille s'ouvre souvent moins, ce qui relève ce minimum. Au-dessus du maximum, l'image grossit sans gagner de détail. Notre calculateur de grossissement fait le calcul pour chaque oculaire.
4. Pouvoir séparateur ≈ 116 ÷ D secondes d'arc : c'est la limite empirique de Dawes, établie au XIXe siècle sur des étoiles doubles. Elle dit à partir de quel écart deux étoiles de même éclat apparaissent séparées.

Ce que ces chiffres veulent dire à l'oculaire

La magnitude limite se lit avec quelques repères (valeurs usuelles arrondies) : la planète Neptune brille vers la magnitude 7,8 et Titan, la plus grosse lune de Saturne, vers 8 ; tous deux sont à la portée d'un 60 mm. Le quasar 3C 273, l'un des objets les plus lointains accessibles à un amateur, tourne autour de la magnitude 13 : il faut environ 127 mm sous un ciel noir. Pluton, vers la magnitude 14,5, demande un instrument de 250 à 300 mm et beaucoup de patience.

Pour les planètes, c'est le pouvoir séparateur et le grossissement qui comptent : d'après notre simulateur, les anneaux de Saturne se voient dès 50 mm et la division de Cassini vers 100 mm. Pour les amas et les galaxies, c'est la lumière : les étoiles de l'amas M13 se détachent vers 150 mm, les bras de la galaxie M51 se devinent vers 250 mm sous un ciel noir. Le gain le plus net pour un budget donné vient des télescopes Dobson, qui offrent le plus de diamètre pour le prix.

Dans la pratique, la turbulence de l'atmosphère limite souvent le grossissement bien avant 2 × D sur les grands diamètres : un 300 mm atteint rarement 600 fois une nuit ordinaire. Le diamètre reste utile, car il apporte aussi la lumière.

L'avis de Noé Azimut : pour un premier instrument, viser au moins 130 mm si le transport le permet. On passe d'environ 100 fois la lumière de l'œil (70 mm) à 345 fois, et la plupart des objets du catalogue de Messier deviennent des cibles plutôt que des taches devinées. Le comparatif général range les modèles par usage.

Méthode et sources

• Calculs : formules standard de l'astronomie amateur, appliquées à 13 diamètres de 60 à 300 mm : lumière (D ÷ 7)², magnitude limite 2,5 + 5 × log10(D), grossissement utile de D ÷ 7 à 2 × D, limite de Dawes 116 ÷ D. Résultats arrondis au dixième de magnitude, à la fois près et au centième de seconde d'arc.
• Modèles : les instruments du catalogue d'Œil de Nuit, classés selon le diamètre publié sur la fiche officielle du fabricant (Sky-Watcher, Celestron, Bresser, Unistellar, ZWO), relevée du 2 au 7 octobre 2026. Les valeurs de comparaison (magnitude 15,4 et 0,39 seconde d'arc pour le Flextube 300P, grossissements maximaux des lunettes Celestron et de l'Evostar 72ED) sont celles de ces fiches.
• Limites : ce sont des valeurs théoriques, pas des observations de la rédaction. Elles supposent un ciel noir, une nuit stable et un œil adapté à l'obscurité. La qualité optique, l'obstruction centrale des télescopes à miroir secondaire, la pollution lumineuse et l'expérience de l'observateur font varier le résultat.
• Mise à jour : le tableau sera revu à chaque ajout de modèle au catalogue.

Comment citer cette page

« Magnitude limite d'un télescope : formule et tableau de 60 à 300 mm », Œil de Nuit, octobre 2026. https://oeildenuit.fr/observer/magnitude-limite-telescope/

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Choix rapide : trois diamètres du tableau