CHAPITRE VI
Division des objectifs en non-nplanétlques et :i plan cliques. — Nous avons vu, page 90, que l'aberration sphériquc pouvait servir à diviser les objectifs photographiques en deux grandes classes. Les premiers, non-aptanéiique» ,
qui ne donnent des images nettes qu'à la condition d'être munis d'un très-petit diaphragme; les seconds, aplnnétiqtëes, qui donnent avec toute leur ouverture des épreuves nettes mais sur un plan focal d'une moins grande étendue que les précédents. Nous adopterons donc cette division dans ce chapitre.
Voici les différences qui caractérisent ces deux espèces d'objectifs.
Les objectifs aplanèliques conviennent surtout pour la reproduction des scènes animées parce que, pouvant servir avec toute leur ouverture, ils permettent une courte exposition à la lumière. Ils ne couvrent nettement qu'un plan focal dont le plus grand côté est tout au plus de la moitié de leur distance focale, mais les arme-t-on d'un diaphragme cette étendue de netteté augmente.
Armés d'un diaphragme extrêmement faible (/*/3o) ils couvrent une surface presqu'aussi grande que les objectifs non-aplanètiques et conviennent alors pour la reproduction des monuments, paysages, etc.
(1) Avis essentiel. Pour éviter des répétitions nous désignerons toujours par f la distance focale de l'objectif, l'ouverture du diaphragme par le chiffre fractionnaire /"j50, f 40, /"/60, etc., qui désignent des ouvertures du trentième, quarantième, soixantième de la distance focale.
Les données numériques exprimées le seront toujours en fonction de la distance focale de l'objectif employé, ce qui est la seule manière de comparer ontr'eux des objectifs différents.
DESCRIPTION DES OBJECTIFS PHOTOGRAPIIIQrES. W
Les objectifs non-aplanètiques employés avec toute leur ouverture donnent des images confuses sur toute l'étendue du plan focal. Armes d'un diaphragme égal f/w, l'image commence à prendre de la netteté, mais d'un caractère encore peu tranché. Ce n'est que lorsque le diaphragme n'a que f/zo, fjw et même /"/go que l'image prend une netteté absolue. Ces objectifs sont donc très-lents pour impressionner les surfaces photographiques, mais leur plan focal est beaucoup plus grand que celui des objectifs non-aplanétiques. Ils sont pour la plupart (excepté l'objectif simple) exempts de distortion et d'astigmation , tandis que, parmi les objectifs aplanétiqucs, le triplct seul est exempt de distortion.
Comme en somme le seul avantage des objectifs non-aplanétiques consiste dans le grand angle qu'ils embrassent, que le triplet, sans embrasser un angle aussi grand, en embrasse cependant un suffisant dans la pratique, et que de plus il peut donner des images nettes avec des diaphragmes beaucoup plus grands et même avec son ouverture entière alors que l'objectif non-aplanétique ne donne plus d'images du tout, l'avantage reste au triplet, qui, dans l'état actuel de la science optique, est l'objectif le meilleur qui existe. Dans la préface de ce volume, le lecteur trouvera du reste, notre opinion plus motivée à cet égard.
Section I. — Les objectifs non-aplanètiques.
L'objectif simple (a paysages). — Jean-Bapiiste #*©rf«, l'inventeur de la chambre noire à lentille, se servait comme objectif d'une lentille piano-convexe en crown dont la face convexe regardait le verre dépoli et qui était réduite à sa partie centrale par un diaphragme en contact avec elle dont le diamètre était /*/2o à f/zo. Dans ces conditions, le champ de l'image était très-courbe, ainsi que nous en avons donné l'explication page 100. Il en résultait que, pour obtenir un plan focal bien net dans toutes
ses parties, le plus grand côté de l'image ne devait pas avoir plus
de /*/«. Un tel système était du reste sensiblement exempt de
distortion.
Si l'on éloigne le diapragme de la lentille, le champ devient plus plat, mais la distortion augmente, puisque maintenant la lentille se trouve dans les conditions représentées dans la figure 54 et expliquées page 412.
Les opticiens reconnurent bientôt qu'un ménisque concaveconvexe substitué à l'objectif piano-convexe de Porta, donnait à égalité de distance focale une image nette d'une plus grande étendue. La surface concave regardait l'objet à reproduire et la surface convexe le verre dépoli. Le plan focal était nettement couvert sur une surface carrée dont la diagonale était égale à fjk. L'ouverture du diaphragme était de f/so, sa distance de la lentille de fj§ .
Tel était donc l'objectif simple lors de la découverte du daguerréotype en 1859, et il servit à produire les premières épreuves daguerriennes. Mais on reconnut bientôt que l'image, nette sur le verre dépoli, ne l'était par sur la surface photographique, qu'en un mot, la lentille possédait un foyer chimique en rapport avec l'angle de dispersion du verre dont elle était formée. Car le foyer visuel, correspondant aux rayons jaunes, différait considérablement de celui des rayons bleus et violets qui était plus rapproché et qui constitue le foyer chimique. Il fallait donc graduer la base de la chambre noire suivant le foyer conjugué de la lentille et cela était long et difficile, aussi s'adressa-t-on de toutes parts aux opticiens pour obtenir des objectifs exempts de ce foyer chimique.
Les premiers objectifs de cette nature paraissent avoir été construits par feu Chnwicê Chevaiier. Cet opticien se servit de l'objectif achromatisé de la lorgnette de spectacle, objectif formé par une lentille bi-convexc de crown collée à une lentille piano-convexe de flint. Employée avec sa face convexe tournée vers l'objet à reproduire, l'image était d'une remarquable netteté et très-brillante, puisque dans celte position la lentille pouvait
être employée avec toute son ouverture, les aberrations sphérique et chromatique y étant corrigées suivant Taxe. Mais l'étendue du plan focal était très-faible et tout au plus son plus grand côté était-il de /"/s. Chartes CHevaMier fit comme les opticiens ses devanciers, il retourna la lentille, de sorte que sa face convexe regardait maintenant le verre dépoli. Dans cette position l'image était beaucoup moins nette que dans le cas précédent, mais il l'arma d'un diaphragme placé en avant de l'objectif, de sorte que la netteté s'accrut ainsi considérablement, en même temps que le champ de l'image s'aplatit beaucoup, de sorte que le plus grand côté du plan focal nettement couvert était maintenant de /"/s.
La fig. 5, Pl. I, représente l'objectif simple primitif. La lentille achromatique piano-convexe A était placée dans une monture conique en cuivre C, armée d'un diaphragme B, au-dessus duquel glissait une plaque circulaire qui servait d'obturateur.
L'ouverture du plus petit diaphragme était généralement def/ôo. Il y en avait du reste plusieurs dont le plus grand était d'une ouverture quatre fois aussi grande que le premier (/*/<»), et que l'on pouvait substituer au premier, suivant l'intensité qu'on désirait que l'image eût.
L'objectif était placé sur une chambre noire FNOF' dont le verre dépoli FF' était beaucoup plus petit que le champ GG', conséquence inévitable de la trop courte distance qui séparait la lentille A du diaphragme B. L'objectif n'agissait donc que par sa partie centrale, on perdait ainsi la moitié de son diamètre, comme le montre du reste très-bien la figure. L'aberration sphérique pour les rayons obliques à l'axe et la dislortion étaient ainsi réduites à une moindre quantité que si le diaphragme eut été situé plus loin en avant, et le champ était presqu'aussi plat parce que la forme piano-convexe n'était pas la meilleure que l'on pût choisir, mais à cette époque l'on n'était pas aussi expérimenté qu'on l'est aujourd'hui.
La forme plan-convexe est donc la première qui a été donnée à l'objectif simple. Quelques opticiens reconnurent plus tard que la
forme ménisque était . préférable à la forme piano-convexe, le rayon de courbure de la face concave qui regardait l'objet à reproduire était généralement et est encore de fjz à /"/«, le diamètre de l'objectif de
La forme de l'objectif simple qui est donc généralement adoptée est représentée, fig. 4, pl. I, la face concave de flint regardant l'objet à reproduire, la face convexe de crown le verre dépoli. Quant à son diamètre et à la position du diaphragme, ces éléments dépendent entièrement de la concavité plus ou moins grande de la face du flint. Si l'on donne à la lentille A (fig. 5, pl. I) un
(I) Cette face de la lentille étant ainsi choisie Ton détermine par le calcul le rayon de courbure des deux surfaces en contact, puis celle qui regarde le verre dépoli.
Soit F la distance focale des deux lentilles collées ensemble ; ny l'indice de réfraction du crown (bi-convexe) ; n'y l'indice de réfraction du flint (bi-concave) ; A le rapport des pouvoirs dispersifs ; R le rayon de courbure arbitrairement choisi de la face concave du flint qui regarde l'objet à reproduire ; on trouvera les autres données du système, à savoir :
R' rayon de courbure des deux surfaces du crown et du flint en contact; R'' rayon de courbure de la face du crown qui regarde le verre dépoli; /"la distance focale (négative) de la lentille de flint; f la dislance focale (positive; de la lentille crown, par les équations suivantes :
H"''-"(iT'-F) "" W
Si, à l'essai photographique, celle lentille possède un foyer chimique, c'est que A n*a pas été bien exactement calculé. Alors si ce foyer tombe en avant du foyer visuel, substituez à la face de flint dont R est le rayon de courbure, une autre face dont le rayon de courbure est plus court et le contraire si le foyer chimique tombe en arrière du foyer visuel. Nous verrons au chapitre suivant comment on trouve que le foyer chimique tombe en avant ou en arrière du foyer visuel.
grand diamètre relativement à sa distance focale ab, le diaphragme D doit se placer à une plus grande distance de la lentille, et telle que le cercle MNO qui termine le plan focal circonscrive presque le rectangle edef qui représente la grandeur de l'image pour laquelle l'objectif est construit. Dans ce cas, si les rayons de courbure de l'objectif sont convenablement choisis le champ est aussi plat qu'il peut l'être, mais la distortion est considérable.
Rapproche-t-on le diaphragme D de la lentille, celle-ci est, par ce fait, pour la même grandeur edef d'image, réduite à une partie centrale de sa surface primitive (comme le montre la fig. 5 de la pl. I), le champ devient moins plat, mais la distortion diminue. Dans ce cas il faut, pour se trouver dans les meilleures conditions possibles de netteté, substituer à la face existante du flint (celle regardant l'objet à reproduire) une face plus concave. Plus donc le diamètre de l'objectif simple est grand, la distance focale restant la même, plus la face du flint en regard de l'objet doit se rapprocher du plan, et dans ce cas plus la distortion est considérable, mais le champ plat. Moindre est ce diamètre, plus celte face devient concave et moins la distortion est grande. Bien entendu entre des limites que la pratique a déterminées avec une approximation suffisante pour guider l'opticien.
En tous cas, l'aberration sphérique est corrigée par l'emploi d'un très-petit diaphragme (//ôo) et l'aberration chromatique l'est complètement par le choix convenable du flint et du crown, mais il importe grandement de rendre cette aberration sphérique aussi faible que possible et voici pourquoi.
L'on exige dans une épreuve photographique une perfection trèsgrande de détails qui constitue la netteté. Or, nous avons vu, au chapitre de l'aberration sphérique, que cette aberration avait pour effet de détruire cette finesse dans toute l'étendue de l'image, qu'il fallait, pour éviter ce défaut, la corriger autant que possible, ce que l'on faisait dans l'objectif simple à l'aide du diaphragme. Mais plus
celte aberration est considérable et plus petit doit être le diaphragme pour donner à l'image la finesse qu'on y exige, et plus longue doit donc être l'exposition à la lumière, puisque l'intensité de l'image dépend nécessairement de l'ouverture du diaphragme. Il est donc d'une très-grande importance que l'aberration spliérique soit réduite dans l'objectif simple au moindre degré possible, parce qu'alors on pourra se servir d'un diaphragme plus grand.
Quant à l'aberration chromatique, si l'opticien la corrige pour les pinceaux parallèles à Taxe de l'objectif, il ne saurait la corriger pour les rayons obliques à cet axe, et nous avons vu que, pour réduire cette aberration au minimum, les angles d'immergence et d'émergence des pinceaux devaient former avec la section de la lentille traversée par ces pinceaux, des angles égaux, ce qu'on n'atteignait qu'avec des ménisques dont la face concave était relativement d'un court rayon de courbure.
Pour atteindre ce but, quelques opticiens d'un haut mérite ont adopté une nouvelle forme d'objectif simple (fig. 4 b,!î , Pl. I), dans laquelle la lentille crown B de forme ménisque regarde l'objet à reproduire par sa face concave. La lentille divergente de flint A est collée à la lentille de crown et a le même diamètre. Sa forme est aussi un ménisque. L'arrangement est donc inverse de celui de l'ancien objectif représenté fig. 4, Pl. I, dans lequel le flint B regarde l'objet à reproduire tandis qu'ici c'est le crown. La lentille de flint a maintenant pour premier but d'achromatiser le système composé pour les pinceaux parallèles à l'axe, pour second d'allonger la distance focale des pinceaux incidents obliques à l'axe et émergents de la lentille crown, de manière à constituer un plan focal bien plat et d'une étendue beaucoup plus grande qu'avec l'ancien objectif. La lentille de flint, si la face concave de la lentille crown est bien choisie, rend aussi la valeur de l'aberration sphérique beaucoup moins grande qu'avec l'ancien objectif simple, ce qui permet l'usage de diaphragmes plus grands. L'objectif est ainsi plus rapide (photographiquement parlant) et de
plus l'image est plus brillante, possède plus de relief ainsi que nous l'avons dit page 107.
Enfin, cet objectif ayant pour la même étendue de l'image une distance focale plus courte que l'ancien objectif, possède donc sur le dernier tous les avantages possibles.
Il existe donc deux modèles d'objectifs simples: le premier, dans lequel le flint regarde l'objet à reproduire, le second dans lequel le crown regarde cet objet. Tous deux ont la forme ménisque, dans tous deux la face concave regarde l'objet à reproduire et la face convexe le verre dépoli, mais le dernier a sur le premier les avantages d'une dislortion moins grande, d'une distance focale plus courte, d'une rapidité plus grande, d'un volume moindre.
L'ancienne forme, la moins bonne donc, est encore généralement adoptée par les opticiens français et allemands, dont plusieurs cependant commencent à adopter la seconde. La nouvelle forme est adoptée par les opticiens anglais et américains.
La fig. 65 représente la monture de l'objectif simple adoptée en France. L'anneau A se fixe à l'aide
le petit tube E qui contient les diaphragmes en cuivre, qu'un cylindre F de cuivre noirci maintient en place. D est l'obturateur.
Pour changer l'ouverture du diaphragme, il faut enlever l'anneau F, ce qui est incommode.
Les Anglais et les Américains ont adopté comme monture la forme dessinée fig. 64. AA' est l'anneau qui se fixe sur la chambre noire, BC, DE le tube cylindrique dans lequel l'objectif LM est monté. F G est une rondelle de cuivre percée d'ouvertures circulaires dont les centres se trouvent à égale distance de son centre de rotation. 11 suffit donc, pour substituer un diaphragme
de vis sur la chambre noire, le tube B contient dans le plan de l'anneau A l'objectif. En C ce tube est terminé par un disque circulaire percé à sa partie centrale sur laquelle s'adapte
à un autre, de tourner la rondelle en glissant le doigt sur sa partie extérieure F. Nous décrivons du reste plus longuement ce système de diaphragmes page 139.
Voici les dimensions des objectifs simples adoptées par les opticiens français et anglais :
Généralement le diamètre de l'objectif angiaistf) est du cinquième de sa distance focale et le plus grand côté de l'image a une longueur égale aux deux tiers de cette même distance focale.
Le diamètre de l'objectif françaig est généralement le septième de sa distance focale, et le plus grand côté de l'image nettement couverte est de la moitié de cette même distance focale.
L'objectif français a moins de distortion que l'objectif anglais, en prenant pour terme de comparaison la dimension de l'image, mais il en a davantage en prenant pour terme de comparaison la distance focale de l'objectif.
Nouvel objectif simple de 1H. Dallmeyer. — Dans le but de réduire la distortion à une quantité aussi faible que possible et de faire embrasser à l'objectif un angle aussi grand que possible, H. Batiineyer a cherché à donner à l'objectif simple une forme ménisque plus prononcée et a rapproché considérablement le diaphragme de la lentille. S'il avait adopté le modèle d'objectif existant avant lui, il aurait pu atteindre son but en sacrifiant la netteté des bords de l'image, mais en prenant pour condition essentielle de maintenir l'image aussi nette au centre que sur les bords, il a dû adopter une autre combinaison optique que représente la fig. 64.
Au lieu de deux lentilles, la première de crown, la seconde de flint, M. Dallmeyer en emploie une de plus, en crown, mais dont l'indice de réfraction est légèrement différent du premier crown. Les trois lentilles sont donc des ménisques collés ensemble et
(I) Il csl entendu que nous parlons ici des objectifs sortant d'ateliers de premier ordre, tels que ceux de MM. Ross et Dallmeyer.
forment une lentille unique dont la concavité regarde l'objet à reproduire précisément comme dans l'objectif simple ordinaire.
Le diaphragme est placé en avant de la lentille à une distance égale au diamètre de cette lentille dont il est donc beaucoup plus près qu'à l'ordinaire. L'ouverture la plus petite du diaphragme est f/àO.
Voici les principaux avantages de l'objectif simple de M. Dallmcyer.
Avec un diaphragme de /'/20, il couvre avec une parfaite 7ietteté un plan focal circulaire de 72 degrés d'étendue. Avec un diaphragme de 4 /30° un cercle de 85 à 90 degrés. Le champ de l'objectif est donc énorme, puisque le plus
Fig. 04
Celte figure représente avec rme très-grande txaclifud c l'objectif et sa monture en
ctif étiiiil de G,9tt pouces anglais, son système exprimées en fonction de la
UVlli- Mguiv* • v p. tsov w» "in • / ta y 9 Cf f I (I c CJLUllfMl
grandeur naturelle, la distance focale de l'objectif étant de 6,9» pouces anglais, son diamètre de 1,6. Voici les autres données du système <
distance focale
Diamèlre des lentilles : 2302
Première lentille l— r* 60i3
(de crownj) < -f-r* 1727
Seconde lcnlille J— 1727
(de flint) }-|r* 4813
Troisième lentille }— r* 4813
ldecrown s ) I +r6 2561
Distance focale de l'ensemble : 10,000
Indice de réfraction (jaune) du flint
» du crown^
du crowng 1 314
Rapport des dislances focales pour produire l'achromatisme:
Crown i et fllnl fff =0,706 Crown « et flint /",'/' =0,643
Nous saississons ici l'ocoasion de remrrc irr publiquement M. Dnllmoyrr de non* aroir communiqué le» dessins el données numériques rrlatives à son objectif simple, à l'objectifde PeUval, el à Md triplet, ce qui nous a évité le travail long et difficile de les mesurer etpérinicnialcmvnt.
IÔC OPTIQUE PHOTOGRAPHIQUE.
grand cote de l'image (qui est toujours , ainsi qu'on le sait, rectangulaire) est plus grand que la distance focale de l'objectif, tandis que dans les meilleurs objectifs simples construits avant M. Dallmcycr, ce côté était tout au plus des deux tiers de cette même distance focale.
Ceci a, pour la reproduction des paysages, un avantage considédérablc au point de vue artistique, c'est que les premiers plans se trouvent représentés sur l'image et donnent ainsi aux plans plus éloignés un effet de perspective étonnant. Cela n'avait pas lieu avec les anciens objectifs dont le champ était beaucoup plus faible.
La distortion est, pour une image dont le plus grand côté est égal à la distance focale de l'objectif, réduite à une faible quantité, le diamètre de l'objectif étant relativement plus faible que celui de l'ancien objectif. D'ailleurs, l'objectif simple étant destiné uniquement aux paysages, la distortion n'apporte aucun défaut visible dans l'image.
Le foyer chimique pour les rayons obliques à l'axe est réduit à une quantité moindre (voyez page 98), le champ est plus plat que celui de l'ancien objectif simple et enfin l'image est plus brillanted».
Le nouvel objectif simple de M. Dallmcycr a enfin pour dernier avantage d'être plus faible sous le rapport du poids et du volume et d'exiger, par suite de sa courte distance focale, une chambre noire beaucoup plus courte, ce qui est dans la pratique d'un trèsgrand avantage.
(1) Nous avons vu, qu'une lame réfringente réfléchit une partie de la lumière incidente qui la frappe. Or, il arrive fréquemment dans les systèmes optiques, que les surfaces des lentilles qui les constituent, agissant comme réflecteurs, jettent sur l'image fournie par transmission une lumière diffuse qui tend à voiler l'image et qui souvent se traduit par une tache lumineuse trèsvisible au centre du verre dépoli, surtout si le ciel du paysage occupe dans l'image une grande étendue. Dans l'objectif de M. Dallmcycr les rayons transmis et réfléchis sont presque des normales aux surfaces, de sorte que l'image est exemple de ce voile et partant, plus brillante.
Pour terminer cet article nous avons à examiner dans quelles circonstances l'objectif simple est à préférer aux autres systèmes.
Comme tous les objectifs non aplanétiques l'objectif simple devant être muni d'un très-petit diaphragme (de /"/30) pour donner des images nettes, ne saurait convenir à la reproduction des groupes, paysages animes, portraits, à moins de disposer d une lumière éclatante comme celle du soleil, ce qui, généralement, produit des effets peu artistiques. Le triplet lui est, sous ce rapport infiniment préférable, puisque, avec un diaphragme d'un diamètre double, (par conséquent quatre fois plus rapide), il donne des images parfaitement nettes dont le plus grand coté est /'/î. L'objectif simple n'étant pas exempt de distorlion, puisqu'il distort les images dans le sens de la fig. 56, page 114, ne saurait servir à la reproduction des monuments, cartes, et en général de tous objels où se trouvent des droites. Sous ce rapport encore le triplet lui est préférable.
En revanche, il est supérieur au triplet pour la reproduction des paysages, parce que, à égalité de diaphragme, il est un peu plus rapide, premièrement parce qu'il offre moins de surfaces optiques, secondement parce que les pinceaux incidents et réfractés se confondent presque avec les normales aux surfaces réfringentes (à cause de sa forme ménisque). Mais sous ce rapport il est inférieur à l'objcctif-globc.
Il possède plus de profondeur de foyer (voyez page 100) que le triplet et qu'en général tous les objectifs connus, hormis l'orlhoscopique.
En revanche, il couvre un angle moins grand que Yobjectifglobe, le périscope et Yorthoscopique.
On le voit donc, l'objectif simple présente par rapport aux autres objectifs plus de désavantages que d'avantages. Ainsi le triplet lui est préférable au point de vue de l'absence de distortion et de la faculté de reproduire des paysages animés et Yobjectifyhbe (le périscope et Yorthoscopique) lui sont préférables au point de vue de l'étendue du champ. Mais comme en général les
it
paysages exigent une très-longue exposition à la lumière et que retendue du champ ne doit pas être grande pour ee genre de photographie, le triplet, en somme, est pour la reproduction des paysages, surtout animés, pratiquement (sinon scientifiquement) préférable à l'objectif simple, même au nouvel objectif de 31. Dallmcycr dont nous venons de parler tout à l'heure qui n'a sur le triplet qu'un seul avantage, c'est d'embrasser un angle plus grand.
L'objectif-globe ou globe-lens. — Cet objectif inventé par MM. Wlarrison et SeHnUzef, de New-York, et représenté fig. C5, est formé de deux ménisques convergents achromalisés et identiques dont la distance est telle que la surface exté-
Fig. 68.
Rayon de courbure de la 1* surface crown (extérieure llli
3« .. (flinl) 2403
» 4* h » IH20
Diamètre de* lentilles Ià73
Épaisseur du ménisque (à sa partie centrale) 251 ,5 Distance, mesurée sur l'axe, des surfaces extérieures 2H *
Distance focale absolue 10.000
Ouverture du plus prand diaphragme fl 3tï = 277,7
» pptit n f/7i =138,8 Densité du crown 2Si3 (n', = i .83) » Hlnt 3.202 (n. =i.60)
Le» deux lentilles flinl et crown sont collées ensemble. Les deux ménisques aehromalisc- sont égaux eiitr'eux. Les diaphragmes sont situés à égale distance des deux ménisques.
Ce» données nous oui été communiquées par Mil. C.atr tt Chareonnet, de Pari*, opticiens qui «ni introduit l'objectif-globc en France sous le nom de Irnlifurme de l'œil, qu'il* construisent avec une grande perfection ri à un prix beaucoup inoins élevé que 1rs objectifs nniriic-tin* originaux.
f>ESCR PTION DES OBJECTIFS PHOTOGRAPHIQUES. 139
rieurc des ménisques prolongée se confonde en une seule et même sphère, de là le nom de globe-lens ou objectif-globe.
La figure montre comment l'objectif-globc est monté. Les deux ménisques enfermés dans un anneau sont fixés aux extrémités d'un tube de cuivre, terminé du côté de l'objet à reproduire par un cône évasé de cuivre noirci sur lequel s'adapte l'obturateur en carton destiné à le fermer.
Au milieu de la monture de l'objectif se trouve le diaphragme qui est représenté à part à côté de la figure. Il est composé d'une rondelle en cuivre qui dépasse extérieurement la monture et qui est percée de trous qui constituent les diaphragmes proprement dits. Cette rondelle tourne autour d'un centre placé plus haut que l'axe de l'objectif et les trous qui constituent les diaphragmes se trouvent tous à égale distance de ce centre. Cette rondelle tourne, à frottement doux entre deux plaques circulaires percées à leur partie centrale. Un ressort agit sur la rondelle et s'engage par son extrémité dans des cavités très-peu profondes, de sorte que, tournant de l'extérieur de l'objectif la rondelle, on entend chaque fois un choc quand l'ouverture du diaphragme concorde avec l'axe de l'objectif.
Dans l'objectif que nous avons sous les yeux, les ouvertures des diaphragmes sont telles que les temps de pose sont respectivement du plus grand au plus petit de 1, 2, 3, 4, 5, c'est-à-dire que le plus petit diaphragme (N° 5) exige cinq fois autant de pose que le plus grand dont l'ouverture est 1, le suivant N° 2, deux fois autant, le N° 3, trois fois, ainsi de suite.
L'objectif se visse sur un anneau plat fixé sur le côté antérieur de la chambre noire, construction identique à celles des autres systèmes.
La monture de l'objectif se dévisse en trois parties comme on peut le voir sur la figure, ce qui permet d'isoler la partie qui porte le diaphragme de celle qui porte les lentilles, ce qui est indispensable quand on veut nettoyer la surface intérieure des lentilles.
Les personnes familiarisées avec l'optique photographique comprendront, à la seule inspection des données numériques
énoncées plus haut, la grande originalité de l'objectif-globe. Les pinceaux lumineux émis par les objets extérieurs situés sur l'axe ou hors de l'axe de l'objectif frappent normalement la surface extérieure du ménisque qui les regarde, émergent du premier ménisque, vont frapper à peu près sous l'incidence normale la face concave du second ménisque et émergent du système entier en formant avec l'axe le même angle qu'à l'immcrgencc. De là destruction complète de la distortion et à peu près complète de l'astigmation.
Les lentilles flint ne servent ici qu'à l'achromatisme, mais le choix de la surface extérieure de crown est tel que ces lentilles flint rendent le champ plus plat que si, renonçant à la destruction du foyer chimique, on réduisait l'objectif à deux lentilles simples convergentes ayant comme rayons de courbure 1412 et 1620. L'angle embrassé par l'objectif est très-considérable et dépasse 75°, de sorte que la longueur du plus grand côté du plan focal nettement couvert est plus grand que la distance focale de l'objectif qui a pour mesure la distance du plan focal principal au diaphragme. L'examen de quelques objectifs-globes nous a prouvé qu'un objectif de 10 centimètres de distance focale couvre nettement un plan focal de 14° sur 12°. Sous ce rapport cependant l'ob jectif-globe est inférieur au doublet de M. #f©#* et au périscope de M. Stelnheii mais il possède sur le premier l'avantage d'être complètement exempt de distortion et d'être plus rapide à égalité de diaphragme, et sur le second celui d'être exempt de foyer chimique.
Sous bien des rapports donc l'objectif-globe serait un objectif précieux pour les photographes s'il n'ofFrait pas une aberration sphérique extrêmement considérable. Aussi les diaphragmes que porte l'objectif doivent-ils être extrêmement petits (pas inférieurs cependant à /*/7S, sinon des phénomènes de diffraction se produiraient dans l'image), jamais supérieurs à /"/sb sinon l'image manquerait de netteté sur toute l'étendue du plan focal.
Cette nécessité de très-petits diaphragmes n'a pas seulement pour
DESCRIPTION DES OBJECTIFS PHOTOGRAPHIQUES. Ul
effet de rendre Fobjcctif très-lent. Ce ne serait là qu'un défaut bien remédiablc en augmentant le temps de pose. Mais il a un résultat plus fâcheux, c'est de donner des images dans lesquelles les premiers plans sont généralement trop peu venus (trop noirs) et des horizons solarisés, e'est-à-dire dans lesquels les détails sont perdus par suite d'une exposition trop longue. En un mot l'image manque de brillant, de relief, et ne possède ces qualités que dans le cas où le sujet à reproduire offre une très-grande surface sans premiers plans, tels qu'un panorama, une carte géographique, une gravure. Ce défaut est du reste commun à tous les objectifs non-aplanétiques et le seul qui fasse exception est peut-être l'objectif simple et surtout celui de M. Battâncyer, objectifs dont l'aberration sphérique est beaucoup moins grande que dans l'objectif-globc.
Si le diaphragme le plus petit est employé (celui de /*/72), l'image est d'une très-grande finesse, sensiblement égale à celle des objectifs aplanéliques. De plus, dans ce cas la profondeur de foyer de l'objectif-globc est tellement considérable que tous les objets situés à plus de 70 fois la distance focale de l'objectif se retrouvent parfaitement nets sur le verre dépoli de la chambre noire. De plus, l'étendue du champ est alors fort considérable, mais alors surtout l'image manque de ce brillant qui lui donne sa valeur artistique.
L'usage de cet objectif est restreint à la reproduction des monuments, des paysages et surtout des cartes et des gravures. Comme il ne donne des épreuves fines qu'à la condition d'être muni de diaphragmes très-petits, il ne saurait servir à la reproduction des paysages animés. Il est donc restreint à la reproduction de la nature morte qui peut sans inconvénient exiger de longs temps de pose. Il faut toujours s'en servir avec le plus petit des diaphragmes qu'il porte pour obtenir une grande netteté dans l'image et un champ considérable. Il faut éviter, lorsqu'on reproduit un paysage ou un monument, des avant-plans trop rapprochés qui se traduiraient trop noirs , de
il*
même que des plans très-éloignés qui seraient eonfondus avec le ciel et manqueraient de détails par la cause que nous avons énoncée plus haut. Jamais l'objectif-globe (ni les objectifs nonaplanétiqucs dont la description suit) ne peuvent reproduire un paysage ou une vue quelconque avec ses nuages. Cette qualité est réservée aux objectifs dont le diaphragme est tout au plus de /"/io à fjôo, tels que le triplct, l'orthoseopiquc, l'objectif simple nouveau modèle.
La lentille panoramique de M. Suit on. — La nécessité dans laquelle on se trouve d'employer eoncuremment avec cet objectif des glaces courbes, en rendra toujours l'emploi fort restreint, aussi ne nous étendrons nous pas longtemps à sa description.
La figure GG. représente une coupe de la lentille. Deux lentilles A et B en verre à courbures sphériques concavo-convexes sont fixées dans un anneau métallique E, qui se visse sur un second anneau plat F, fixé sur la chambre noire. La partie creuse C est remplie d'eau. Les surfaces des lentilles en verre sont concentriques, le centre optique de la combinaison coïncide done avec îe centre de figure. L'achromatisme est obtenu en donnant des rayons de courbure déterminés par le calcul aux surfaces des lentilles de verre, qui pour l'eau pure et le verre dont l'indice de réfraction est 1,57, est de 1 à 2.
Un pareil objectif possède une aberration de sphéricité considérable et un champ très-courbe. Voyons comment M. Sutton a écarté ces deux imperfections. En introduisant un diaphragme
d'une petite ouverture (/"/30 à f\w) entre les deux lentilles de verre et à égale distance de chacune d'elles, l'aberration sphérique est complètement détruite et les images prennent une grande netteté. Mais il est facile de concevoir que le verre dépoli serait inégalement illuminé, puisque pour des rayons parallèles à l'axe, le diaphragme circulaire présenterait une ouverture plus grande que pour des rayons obliques, et surtout aussi fortement obliques que ceux que la lentille est destinée à inclure. Or, au lieu d'un diaphragme unique, M. Sutton en prend deux qu'il place à égale distance du centre de la sphère qui constitue l'objectif et des courbures concaves des lentilles de verre, et il en rend l'ouverture elliptique, le grand axe de l'ouverture se trouvant dans le sens horizontal, car il destine son objectif à inclure horizontalement un grand angle, en d'autres termes, à des vues panoramiques. Reste maintenant une seconde difficulté, la courbure du champ. Pour cela, M. Sutton diminue dans le sens vertical la dimension de sa glace et la courbe dans le sens horizontal. Il suit de là que la glace dépolie, au lieu d'être plane, est une portion de cylindre. Dans ses conditions l'image obtenue est à l'image qu'on obtiendrait avec un verre plat (ou un objectif simple de la même distance focale), comme \ est à 3. (L'angle horizontal embrassé par la lentille est de 100° et vertical de 30*.
L'objectif de M. Sutton est, comme l'objectif globe, exempt de distortion. Mais cette qualité est peu importante puisque cet objectif est uniquement destiné aux vues panoramiques dans lesquelles la distortion est peu sensible. En revanche il possède au point de vue de îa petitesse du diaphragme les défauts signalés à propos de Fobjectîf globe, mais ces défauts sont ici moins sensibles, parce que les panoramas n'offrent généralement pas de premiers plans et qu'en tous cas, s'ils les offraient, Fobjcctif ne les reproduirait pas parce que le grand angle qu'il embrasse est horizontal et non vertical. De plus, les panoramas possédant un pouvoir lumineux considérable, l'image possède plus de brillant que ne le ferait supposer la petitesse du diaphragme.
iU OPTIQUE PHOTOGRAPHIQUE.
Le périscope de M. A. de Steinhell. — Cet objectif que nous ne connaissons, au moment où cet ouvrage s'imprime, que par les lettres privées de l'inventeur est (fig. 67) composé de deux ménisques en crown CE, DF dont la concavité se regarde et identiques entr'eux, entre les deuxet à égale distance des lentilles se trouvent les diaphragmes LL'.
Ain
VÙ
Diamètre des lentilles Hî>6 Hayon de courbure des surfaces A et A' -f I7: » r> » » BèlB' — 2076
A ou distance des deux lentilles 1256,33 ou 829
Epaisseur des lentilles mesurée sur Taxe (35,6 Indice de réfraction : »»„= 1,5233
ric= 1,5500
Dislance focale du système (foyer visuel) f„ 10,000 d» d» (foyer chimique)/; 0,75*
Ouverture du diaphragme ft 40 -2:> 1 ,3
Fig. 67.
Cet objectif est le meilleur qui puisse être produit à l'aide de deux lentilles simples non achromatisées. II possède, à la vérité, un foyer chimique qui nécessite une rectification après chaque mise au point, mais cette rectification est simple et facile, puisque la quantité dont il faut avancer le plan focal vers l'objectif est toujours une fraction égale de la distance focale, à savoir ~ ou 975 millièmes de cette distance. D'ailleurs la profondeur de foyer de cet objectif est si considérable qu'une légère erreur dans cette rectification n'entraînerait nullement la perte de la netteté de l'image.
Les pinceaux incidents, obliques ou parallèles à l'axe, forment avec l'axe principal le même angle à l'entrée de l'objectif qu'à la sortie. Le centre optique du système composé coïncide donc avec le centre de figure situé sur l'axe à une distance égale des deux lentilles, où se trouve aussi le diaphragme. Il en est ainsi dans tous les doublets symétriques, par exemple dans l'objectif globe, aussi le périscope cst-il comme ce dernier complètement exempt de distortîon.
Le champ de l'objectif périscope est très plat (c'est-à-dire que
l'image est rigoureusement nette sur toute la surface du verre dépoli). De tous les objectifs connus, c'est celui dont la distance focale est la plus courte pour une même étendue d'image nettement couverte, puisque cet objectif, avec un diaphragme d'une ouverture de //go à //72, couvre un angle de 100°.
C'est aussi celui dont le diamètre est le plus faible, ainsi qu'on peut le voir par le tableau suivant que nous a communiqué M. de Steinbeil :
