CHAPITRE I

Formation des images dans 1a chambre noire à simple ouverture. — Comparaison avec les images produites par les lentilles convergentes.

Tout le monde connaît le phénomène de la formation des images des objets extérieurs dans une chambre obscure dont les volets sont percés d’un trou, au travers duquel pénètrent des rayons lumineux qui émanent de ces objets ; il suffit, pour observer ces images, de les recevoir sur un écran quelconque, tel qu’un mur, une feuille de papier tenue verticalement, etc. S1 l’on fait varier la forme et la section de l’ouverture, on s'aperçoit bien vite que la netteté des 1mages est plus grande avec une ouverture circulaire qu'avec toute autre forme, et qu'elle

CoLson. — Photographie. 1

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augmente lorsque le diamètre de l'ouverture diminue,

Ce phénomène, quoique connu bien longtemps avant la découverte des propriétés des lentilles de verre, n’a pas été utilisé à l’origine de la Photographie, parce que les substances employées à cette époque, teiles que le bitume de Judée et le chlorure d'argent, possèdent une faible sensibilité, et qu'il faut, pour les impressionner suffisamment, des images beaucoup plus éclairées que celles qui proviennent d’une ouverture de quelques dixièmes de millimètre de diamètre ; les lentilles convergentes pouvaient seules produire cette intensité de lumière, tout en conservant aux images leur netteté.

Depuis cette époque, et par suile des prosrès rapides de la Photographie, ces substances ont été remplacées d’abord par le collodion imprégné d'iodure-et de bromure d’argent, qui a permis de réduire déjà beaucoup la durée de pose, puis par Île gélatinobromure d'argent, dont la sensibilité est telle qu'il est possible de photographier instantanément les objets animés de mouvements rapides, tels qu'un cheval au salop, un oiseau au vol. Cette faculté d'obtenir

des photographies instantanées, qui prennent la

vie pour ainsi dire sur le fait, exerce une grande séduction sur les esprits ; et, cependant, combien d'applications pour lesquelles cette instantanéilé n’est pas nécessaire, et auxquelles il suffirait d’appäreils photographiques très simples utilisant à la fois les images dues à la simple ouverture et l'emploi si commode du gélatinobromure ! Ce qui n’était pas possible autrefois l’est devenu aujourd'hui, grâce à la sensibilité de ce produit ; le faible éclairement des images produites par une ouverture étroite suffit actuellement pour impressionner le gélatinobromure en un petit nombre de secondes; on y gagne non seulement une simplification de matériel, mais encore la possibilité de mettre à profit un phénomène qui présente certains caractères spéciaux.

Les images de la chambre obscure à ouverture simple possèdent, en effet, trois propriétés remarquables, dont les objectifs sont dépourvus ; il est facile de s’en convaincre en étudiant la facon dont les images se forment dans les deux Cas.

Nous commencerons par les lenulles.

Soient une lentille convergente L(//iz.1)etun

objet AB donnant au moyen de cette lentille une

pe

image ab, renversée. La position de cette image est bien déterminée dans l’espace, et il faut, pour l’apercevoir nettement, disposer l'écran à une distance précise de la lentille; si on le place un peu plus près ou un peu plus loin, de quelques millimètres seulement, la netteté diminue

très vite, et même l’image disparaît. Dans la

chambre noire photographique, formée de deux

parois verticales et parallèles réunies par un soufflet qui permet de les écarter plus ou moins, la paroi antérieure porte la lentille, et la paroi postérieure Joue le rôle d'écran; la lenulle prend le nom d'objectif photographique, par analogie avec la lentille qui, dans les lunettes, est tournée vers les objets à examiner; un verre dépoli peut s'adapter à la place de la paroi postérieure et permet d’apercevoir, de l’extérieur de

ee cette sorte de boîte, en s’abritant du jour sous un voile noir, les images qui se peignent, à l’intérieur, sur la surface du verre. On vérifie ainsi facilement ce que nous venons d’énoncer, ainsi que les faits suivants :

1° O1 l'objet AB se trouve très près de la lenulle, l’image ab se forme en dehors et très loin du foyer principal F de la lentille ; si AB s’éloigne, ab se rapproche de F; lorsque la distance de AB devient très grande, c’est-à-dire atteint quelques centaines de mètres, ab se forme en F, car alors les rayons lumineux qui, émanant d’un point quelconque de ‘AB, tombent sur la lentille, peuvent être considérés comme parallèles, et l’on sait que, dans ce cas, leur convergence a lieu sur une perpendiculaire à l’axe optique principal de la lentille, passant par le point F ; nous rappelons que l’on nomme axe optique principal d’une lentille la droite qui joint les centres des deux surfaces sphériques entre lesquelles la masse de verre est limitée.

La position de l'écran pour laquelle l’image est nette dépend donc de la distance de l’objet à la lentille; elle n’est nette, c’est-à-dire au point, suivant l'expression consacrée, qu’à une

Je.

SÉPENE

cerlaine distance du foyer principal F pour les plans rapprochés, et qu’à l’emplacement même du foyer pour les plans éloignés; dans l’intervalle, la mise au point se fait entre ces deux positions extrêmes. Îl en résulte qu'il n’est pas possible d'obtenir à la fois, dans une même position de l’écran, des images nettes de tous les objets extérieurs ; s1 l’on fait le point pour les objets rapprochés, les lointains manquent de netteté; si on le fait pour les objets éloignés, c’est l'inverse. QUE

2° Un écran de surface déterminée contiendra les images d’un nombre d'objets d'autant plus grand que sa position sera plus rapprochée de la lenulle; donc il ÿ a avantage à diminuer la distance focale OF, c’est-à-dire à augmenter la convergence de la lenulle. On parvient ainsi à donner une certaine valeur à l’angle sous lequel les rayons lumineux extrêmes entrent dans la chambre ; cet angle s'appelle le champ de lobjecuf. Mais, en augmentant la courbure de la lentulle, on déforme les images; on diminue cet inconvénient en substituant à la lentille unique un système de deux ou plusieurs lentilles, dont l’ensemble donne une faible distance focale, mais

dont chacune possède une courbure moindre.

MST

Malgré tout, le champ des objectifs photographiques atteint difficilement Go.

3° Les rayons lumineux qui tombent sur la partie centrale de l'objectif, dans la direction de son axe optique principal, ne sont pas déviés par leur passage dans le verre, parce qu'ils rencontrent les surfaces d’entrée et de sortie sous un angle de 90°; mais il n'en est pas de même des autres rayons; ceux qui tombent sur les parties éloignées du centre, dans une direction parallèle à l’axe optique, convergent plus que les rayons centraux et font leur image en avant de celle qui est produite par ces derniers, et la différence est d’autant plus grande qu'on s'éloigne davantage du centre. Ce phénomène est dü à ce que les surfaces sphériques ne sont pas celles qui conviennentle mieux pour que les rayonsémanant d’un point et tombant sur la lentille convergent tous en un point unique. On remédie en parte à cet inconvénient en disposant sur le trajet des rayons lumineux, en dedans de l’objecuf, et entre les deux lentilles s’il y en a deux, un diaphragme, ou lame métallique percée d’un trou circulaire qui laisse seulement passer les rayons centraux, en arrêtant les rayons des bords.

Considérons maintenant (fig. 2) un rayon

DE passant par le centre © de la lentille et faisant un certain angle avec l’axe optique principal; comme 1l rencontre ia surface de la lentille sous un angle différant de 00°, 1l se réfracte en entrant dans le verre, en se rapprochant de la normale

à la surface en ce point, parce que le verre est plus dense que l'air; à sa sortie, 1l se réfracte également, en s’éloignant cette fois de la normale, parce qu’il passe dans un milieu moins dense que le verre; si l’on admet que la courbure de la surface de sortie soit égale à celle de la surface d’entrée, il prend une direction parallèle à sa direction primitive, mais avec un cer-

tain écart, de sorte que, au lieu de rencontrer