L’APPAREIL PHOTOGRAPHIQUE

Notions d’optique photographique. — Chambre noire des photographes. — Perspective photographique. — Appareils panoramiques.

Nous avons déjà vu ce qu’était la chambre noire de Porta et comment ce dernier l’avait perfectionnée par l’adjonction de lentilles. Gomment agissent ces dernières ; c’est ce que nous nous proposons d’examiner rapidement dans ce paragraphe.

Quand un faisceau de lumière SI vient à rencontrer la surface de séparation de deux milieux transparents, la surface libre de l’eau contenue dans un bassin par exemple, il se divise en deux portions dont l’une IR revient dans le premier milieu : c’est le faisceau réfléchi ; l’autre R' pénètre dans le second milieu, mais en changeant de direction, en subissant une déviation comme on dit : c’est le faisceau réfracté. Les lois de la réflexion et de la réfraction sont assez simples :

Fig. 6. — Réflexion et réfraction de la lumière.

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1° A chaque rayon incident correspondent un seul rayon réfléchi, un seul rayon réfracté qui sont contenus dans le plan, appelé plan d'incidence , déterminé par le rayon incident et la normale à la surface au point d’incidence 1 ;

2° Le rayon incident SI et le rayon réfléchi IL font avec la normale IN' des angles égaux : l’angle d’incidence est égala l’angle de réflexion;

3° 11 y a un rapport constant entre les sinus de l’angle d’incidence et de l’angle de réfraction ; c’est la valeur de ce rapport constant qu’on appelle indice du deuxième milieu par rapport au premier.

Quand un rayon lumineux rencontre une lame de verre à faces parallèles, il la traverse et en sort parallèlement à sa direction primitive (fig. 7) de sorte qu’un objet regardé à travers une telle lame ne semble pour ainsi dire pas déplacé.

11 n’en est pas de même quand on regarde des objets à travers un prisme, c’est-à-dire à travers un milieu transparent (verre) limité par deux faces planes inclinées l’une sur l’autre. Un rayon lumineux ad en pénétrant en effet à travers la face d’entrée subit une déviation qui lui donne la direction de ; le rayon intérieur de rencontrant à son tour la

(1) Dans les milieux cristallises dans un système autre que le système cubique, à un rayon lumineux incident correspondent deux rayons réfractés : on dit que ces milieux, subissent la double réfraction.

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seconde face du prisme subit une seconde déviation qui s’ajoute à la première et le fait émerger suivant la direction co notablement différente de sa direction primitive ad; de sorte que l’œil placé en o voit

à travers le prisme le point a en a' (ffg. 8).

La déviation subie par un rayon lumineux à travers un prisme est d’autant plus grande que l’angle compris entre les deux faces du prisme est luimême plus grand, comme on le voit nettement sur la figure 9.

Cette remarque va nous permettre de nous rendre

Fig. 9. — Augmentation de la déviation avec l'angle de réfringence du prisme.

compte du trajet suivi par un rayon lumineux qui traverse une lentille, c’est-à-dire une masse de verre limitée par deux surfaces sphériques. Soient a, b, c , des rayons lumineux de même direction qui viennent rencontrer une telle lentille ; nous pouvons assimiler les diverses portions traversées par ces

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rayons à des prismes d’angles réfringents différents (fig. 10) qui leur feront subir des déviations diffé-

rentes dont l’effet sera de réunir en un même point l les rayons réfractés.

Ainsi des rayons lumineux parallèles à Taxe optique d’une lentille (ligne des centres de ses deux faces) convergent, après l’avoir traversée, en un même point F situé sur l’axe principal et appelé foyer principal de la lentille . C’est autour de ce point que vient se former l'image du soleil quand on dirige vers cet astre l’axe d’une lentille ; cette image du soleil se voit en plaçant un écran blanc au foyer. La distance qui sépare ce point de la lentille est sa distance fotale (fig. 11).

Niewenglowski.

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Si nous considérons maintenant un point lumineux S placé devant une lentille AB (fîg. 12), ce point émet des rayons dans toutes les directions ; seuls ceux contenus dans le cône SAB qui s’appuie

Fig. 12. — Image d’un point lumineux à travers une lentille.

sur le contour de la lentille, la traversent. L’expérience montre qu’à leur sortie ils concourent tous sensiblement en un'même point R qui est le foyer conjugué ou image du point S.

Si, au lieu de considérer un point lumineux, nous considérons un objet, tel qu’une ligne droite AB, chaque point de cet objet se comportant comme le

point S, donnera naissance à un point-image tel que R, et l’ensemble de ces points-images constituera une image de même forme que l’objet lumineux, mais renversée, une droite ab dans l’exemple que nous avons choisi (fig. 13).

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On conçoit très bien qu’une lentille possède deux foyers F4, F2; il suffit, pour s’en convaincre, d’imaginer qu’on fasse arriver la lumière successivement par l’une et l’autre face. Les plans perpendiculaires à l’axe passant par les foyers sont dits plans focaux de la lentille. L’expérience montre que l’image d’un point lumineux est située d’autant plus près du

Fig. 14. — Foyers conjugués par rapport à une lentille.

deuxième plan focal que le point-objet correspondant est plus loin du premier plan focal. C’est ainsi que (fig. 14) l’image A' du point A, situé plus loin de la lentille que le point B, est plus rapprochée de la lentille que l’image IL de B.

Quand un objet est à une distance de la lentille supérieure à cent fois sa distance focale, son image se fait sensiblement dans le plan focal.

Nous avons jusqu’à présent supposé que la lentille dont nous venons de passer en revue les propriétés était une lentille convergente . Une telle lentille se reconnaît à ce que ses bords sont

Fig. 15. — Foyer d’une lentille divergente.

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plus minces que sa partie centrale. Quand les bords sont au contraire plus épais, la lentille est dite divergente : au lieu de faire converger les rayons lumineux qu’elle reçoit, elle les écarte de sorte qu'ils paraissent diverger d’un même point

En photographie, on emploie non pas une seule lentille convergente, mais un assemblage de lentilles convergentes et divergentes, disposées de manière à donner des images aussi nettes et aussi éclairées que possible.

On donne le nom d 'objectif à ce système de len-

tilles qui doit se comporter comme une lentille convergente.

L’objectif est dit simple quand il ne renferme qu’une lentille; en réalité une lentille conver-

Fig. 16. — Objectif gente unique ne pourrait servir

simple.

d’objectif : les images présen-

teraient des défauts dus à ce qu’on appelle les aberrations (fig. 16). Tout d’abord, nous avons dit que les rayons lumineux issus d’un point qui avaient traversé une lentille concouraient en un point unique : ceci n’est vrai que pour les rayons centraux, c’està-dire peu éloignés de l’axe optique de la lentille; c’est le défaut connu sous le nom d’aberration dé sphéricité que l’on corrige en partie par l’emploi .d’un diaphragme qui intercepte les rayons marginaux, mais ne suffît pas à corriger complètement