Têtes en l'air

Dossier

Les aberrations optiques
Auteur : David
Cliquer ici pour retourner à la liste des dossiers
Tout les systèmes optiques ne retournent pas une image parfaite de la réalité. Certains phénomènes, appelés « aberrations optiques » viennent en altérer plus ou moins la qualité.

1. Chromatique
2. Coma
3. Courbure de champ
4. Vignetage
5. Sphéricité (Géométrique)
6. L’astigmatisme (Géométrique)
7. La distorsion


1. Aberration chromatique

Le contour des objets est coloré, l’image est globalement flou. La focale est difficile à trouver. En faisant varier la mise au point, les franges colorées passent du bleu au rouge. Le rouge ayant la focale la plus grande. (Voir fig 1).


Lorsque les rayons lumineux traversent un corps de densité différente ils sont déviés, c’est la diffraction. L’angle de diffraction est fonction de la longueur d’onde (Pour le même angle d'incidence). Le spectre de la lumière visible se situe entre les longueur d’onde 400 nm à 700 nm. Un verre de meilleur qualité atténuera l’effet de l’aberration chromatique sans pour autant le supprimer. (Voir fig 2)

Correction de l’aberration chromatique (Voir fig 3)

La Lentille achromatique (doublet).
L’invention date du 18ième siècle et est constitué de deux lentille, le Flint et le Crown. Le flint, lentille convexe, est en verre lourd très dispersif. Le crown est en verre léger peu dispersif. L’aberration achromatique est fortement atténuée mais toujours présente.

Objectif apochromatique (Triplet).(Voir fig 4)

La correction est faite sur 3 longueurs d’onde et est presque parfaite.



2. Aberration de coma

Elle est fonction de l’ouverture. Plus l’ouverture d’un instrument est faible plus la coma est importante. C’est une aberration dite de champ car elle n’existe pas dans l ’axe de l’optique et est maximale en bordure de champ. (Voir fig 5)



Les effets de la coma. Fig 6 et 7

Photo prise avec un EOS 300D + Télescope de 200mm et 1000m de focale F/D : 5

Fig 6 : dans l'axe optique et donc au centre de la photo, les étoiles sont ponctuelles.
Fig 7 : en bordure de champ, les étoiles sont étirées.



Correction de la coma

Sur certains instruments la formule optique de l’objectif corrige l’aberration de coma et de bordure de champ mais bien souvent il faudra avoir recourt au correcteur de coma. La coma se manifeste bien avant la courbure de champ.
3. Aberration de courbure de champ

L’image d’un objet plan est courbée et apparaît floue en bordure de champ. (Voir fig 8)

4. Aberration de vignetage

Les bords de l’image sont obscurcis. (Voir fig 9) . L’effet est plus important et gênant sur les objectifs et instruments à grande ouverture et sur les zoom. Grâce à la photographie numérique il est possible d’y remédier pendant le traitement.
5. Aberrations géométriques :Aberration de sphéricité

Pour une lentille ou un miroir sphérique tout les rayons ne focalisent pas en un seul point. Pour résoudre ce problème des lentilles et miroirs paraboliques sont utilisés dans les instruments d’astronomie. Sur certains télescopes, la correction est apportée par le miroir secondaire car le coût de fabrication d’un miroir sphérique reste faible. (Voir fig 10)



6. Aberration géométrique :L’astigmatisme

Provient d’un mauvais alignement des optiques et/ou d’une contrainte sur ceux-ci


Fig 11, test réalisé en labo avec une étoile test sur un instrument fortement touché par l’astigmatisme.
7. La distorsion

Il ne s’agit pas vraiment d’une aberration mais plutôt d’une déformation de l’image.

Surtout rencontré avec les objectifs photographiques et dépend de leur qualité.


David Chiron
02 Mars 2013

Laisser un commentaire

Nom : Adresse mail : Nom et adresse mail obligatoire pour pouvoir enregistrer un commentaire
L'adresse mail restera strictement confidentielle.

Gras Italique Souligné Rouge Vert Bleu Jaune Lien image Imagezoom VignetteImagezoom Image survolée Vidéo gauche centre droite  
3000 caractéres maximum :  


Code de sécurité
Combien font 18 divisé par 2 (en chiffre) ? :

Les commentaires


 
Têtes en l'air - Tous droits réservés © 2017 Nous contacter