I. - OBJECTIFS SIMPLES
57. Formes anciennes. — L'objectif simple fut naturellement le premier employé ; longtemps délaissé,.il devient maintenant d'un usage beaucoup plus fréquent, faveur justifiée par les qualités qu'il possède et par les perfectionnements dont il a été l'objet.
11 était primitivement réduit à une lentille simple, d'abord plan convexe, tournant sa face plane vers la lumière et munie d'un diaphragme accolé à la face plane i^fig* 34, i), puis en forme de
>Rt:UIKHK PAHTiK.
ménisque convergent, tournant vers la lumière sa face concave et m unie d'un diaphragme placé en avant à une distance égale à j de la distance focale {^fig* 34, ii). Nous avons vu, en effet, que c'est la disposition la plus avantageuse au point de vue des aberrations de sphéricité.
Puis Ch. Chevalier construisit le premier objectif simple achromatique, formé d'une lentille biconvexe en crown accolée à une
Fig. 34.
lentille plan concave en flint, la face plane du flint formant la face d'incidence (^fig^ 34, m).
On revint ensuite à la forme ménisque, en donnant à la lentille de flint deux faces concaves. Le diaphragme était toujours placé en
avant, à une distance = -^ i^fig- 34, iv).
Les objectifs simples à deux verres que l'on construit maintenant comprennent un ménisque convergent en crown, tournant vers la lumière sa face concave et accolé à un ménisque divergent en flint. Le diamètre des lentilles et la distance du diaphragme, qui est
placé en avant, sont égaux entre eux et voisins de ^î- {^fig^ 35).
P Avec un diaphragme de rayon -7- (*), ces objectifs peuvent don-
ner sur une glace plane des images nettes sur une surface dont le plus grand côté est -^ f, ce qui fait, pour l'angle du champ utile, 36**.
( ' ) Nous avons constamment considéré le rayon d'ouverture, au lieu du diunu'trc, comme on le fait généralement : c'est que, dans tous les calculs où intervient l'ouverture, c'est le rayon qui entre directement et non le diamètre.
Il en résulte que, dans tout ce qui va suivre, l'ouverture sera représentée par un nombre deux fois plus petit qu'elle ne l'est en général dans les Ouvrages de Photographie ou les catalogues d'objectifs.
Il est facile d'établir quels sont, d'une manière générale, les avantages et les défauts de l'objectif simple à deux verres en forme de ménisque.
D'abord la correction de l'aberration de sphéricité est forcément très imparfaite. En tournant vers la lumière la concavité du ménisque, on réduit beaucoup l'astigmatisme, qui était considérable quand on employait les dispositions précédentes ; mais c'est aux
dépens de l'aplanétisme suivant l'axe, qui exigerait que la lentille fût retournée ; de plus, la surface focale est assez courbe.
Il faut donc compter beaucoup sur le diaphragme, qui devra être très petit pour que les images soient nettes même au centre. Elles seront alors très fines, grâce à la simplicité de la combinaison, et la surface couverte très grande , grâce à la profondeur de foyer, qui sera considérable.
La clarté sera évidemment mauvaise, dans ces conditions; mais l'image sera brillante, parce que les rayons, ne traversant qu'un seul système, et sous une incidence presque normale, subiront peu de pertes par réflexion ou par absorption; parce que, pour les mêmes raisons, il n'arrivera à l'image que peu de lumière qui ait éprouvé à la fois des réfractions et des réflexions et qu'il sera, par conséquent, facile d'éviter complètement la tache centrale ('); parce qu'enfin les premiers plans seront, par rapport aux derniers, proportionnellement mieux éclairés que dans un objectif double. Ceci tient à la position même du diaphragme.
(•) Voir la note de la p. 87.
Dans l'objectif simple, il est en avant, et les faisceaux lumineux qu'il laisse pénétrer ont un angle d'ouverture qui ne dépend que de la distance du point d'où ils émanent; dans l'objectif double, il est derrière un premier système convergent qui, en modiGant l'angle d'ouverture des faisceaux, permet à un diaphragme de même diamètre de laisser passer une plus grande quantité de lumière ; c'est un avantage, mais un avantage qui s'atténue quand le point lumineux se rapproche, si bien que, dans l'objectif double, les images des points éloignés sont plus éclairées que celles des points voisins, ce qui n'a pas lieu dans l'objectif simple ( ').
(^) On a quelquefois énoocé ceci sous une forme qui n'est pas absolument juste, en disant que dans le second cas l'objectif simple admet pins de lumière que l'autre. Soit un diaphragme de rayon r placé d'abord en avant d'un objectif simple, à une distance d, puis dans un objectif composé, derrière une première combinaison de distance focale 9, à une distance 8'= — d.
Soit un point placé sur l'axe, à une distance p^ : dans le premier cas (Jig. 36),
le rayon z du cercle, suivant lequel le faisceau incident rencontre Tobjectif, est donné par
Px
dans le second cas (yî^. 3^), par
' Px
Fig. 37.
-Pt
il il ^1 ?
CUAP. V. — DIVERS TYPES D'OBJECTIFS. qS
La distorsion, enfin, sera assez forte, surtout si l'on veut utiliser un champ un peu grand; on ne peut pas la détruire; et il faudrait, pour la diminuer, rapprocher le diaphragme, ce qui, en modifiant l'angle des rayons incidents avec les surfaces, augmenterait l'astigmatisme et détruirait l'achromatisme des rayons obliques.
En somme, l'objectif simple, sous cette forme, ne peut convenir ni à la Photographie instantanée, à cause de son peu de clarté, ni aux reproductions, à cause de sa distorsion ; mais il convient très bien au paysage où la distorsion n'est pas un inconvénient bien grave, où la pose peut être longue, et où la finesse et le brillant de l'image sont des qualités extrêmement précieuses.
58. Formes nouvelles. — M. Dallmeyer est parvenu, par l'emploi de trois verres au lieu de deux, à faire à peu près disparaître les défauts de l'objectif simple, sans rien lui enlever de ses qualités.
On peut alors, en effet, corriger les aberrations de manière beaucoup plus parfaite, ce qui permet : premièrement, en accentuant les courbures, d'augmenter le champ et, par un rapprochement du diaphragme, de diminuer de beaucoup la distorsion; secondement, d'augmenter considérablement l'ouverture et par suite la clarté.
il a ainsi construit successivement deux types nouveaux; dans
Les quantités de lumière admise sont entre elles comme
Pour/7, = »
Quand /?,, supposé fini, diminue, — augmente, le numérateur de la fraction
augmente, tandis que le dénominateur diminue; donc, à mesure que le point se rapproche, la quantité de lumière admise crott pour l'objectif simple et décroît pour l'objectif composé. Le désavantage du premier sur le second diminue, mais il ne disparaîtrait complètement que si
et pour que l'objectif simple admit plus de lumière que l'autre, il faudrait que
g6 PREMIÈRE PARTIE.
Tun on a surtout cherché raccroissemenl du champ; dans l'autre, l'accroissement de la clarté.
Le premier est V Objectif simple grand angulaire ( 1 854 ).
Il est formé (Jig. 38) de deux ménisques convergente en crown
Fig. 38.
comprenant entre eux un ménisque divergent en flint.
Nous reproduisons (*) ici les dimensions, en millimètres, d'un de ces objectifs, de foyer = loo™".
Rayons de courbure \ -. , ,' «
J n' =1,521, Indices de réfraction l n" ^z i,58i,
Rayon d'ouverture des lentilles, y z= 1 1 , 5 1 . Distance focale *. ... ('1= 100.
I /^__^ q6 Rapports des distances focales \ f" '' '
élémentaires k f" ^-„
( » ) Dans la figure qui représente la coupe de cet objectif, comme (Tailleurs dans toutes celles du livre, la lumière est supposée venir de la gauche; le sens positif est donc vers la gauche.
Le rayon R, est celui de la première surface rencontrée par la lumière; l'indice n' et Tépaisseur e' appartiennent à la première lentille.
ClIAP. V. — DIVERS TYPES D OBJECTIFS.
Le diaphragme est placé en avant, à une distance égale au rajon d'ouverture des lentilles (au lieu d'être à une distance égale au diamètre, comme dans le type précédent).
I^'angle de champ peut atteindre 92® ; la distorsion est légère et n'est sensible que sur les bords de l'image, quand on utilise le champ tout entier (*).
Le second est V Objectif grand angulaire pour vues, « IVide Angle Landscape » (1886), généralement désigné par le nom de Landscape. Il est constitué de la même manière que le précédent, c'est-à-dire par un ménisque de flint compris entre deux ménisques de crown (Jig. Sg). Mais, en sacrifiant un peu du champ, on a pu
Fig. 39.
diminuer les courbures et par suite augmenter l'ouverture ; on aura donc un champ moins grand (il n'est plus guère que de So") mais une clarté bien supérieure : elle est deux fois plus grande.
Voici les dimensions d'un de ces objectifs, dimensions dont nous devons communication à l'obligeance de M. Dallmeyer (^) :
Rayons de courbure .
Ri
( ' ) FABRg, Traité encyclopédique de Photographie, 1. 1, p. 70. (') On trouvera d'autre part (8 2i) le calcul des éléments optiques de cet important objectif.
le' =5,84,
Épaisseurs suivant Taxe | e'' = i ,27,
Indices de réfraction. . \ „ \ ^ '
(RaieD). ) „ \^^ ^
^ ^ \ nr z=i\ ,517116.
Rayon d'ouverture des lentilles, y m 20 , 82.
Dislance focale f =^177.
i -Sî =— 6,91.
Points nodaux.
Le plus petit diaphragme a comme diamètre — ^-r;, le plus grand —^-ç. » ce qui permet d'utiliser l'objectif pour des vues instan-
tauées.
Plus récemment encore, M. Dallmeyer a imaginé un nouveau type, qui n'appartient plus complètement aux objectifs simples,
puisqu^il est en somme formé de deux systèmes optiques; il s'y rattache par la disposition du diaphragme, qui est placé en avant. C'est V Objectif rectilinéaire pour vues (fig- 4o)«
Par la séparation du troisième verre, on a pu faire disparaître complètement la distorsion.
CHAP. V. — DIVERS TYPES d'OBJECTIFS. ' 99
Le premier système optique est un ménisque combiné convergent, formé d'un ménisque divergent en flint tournant sa face convexe vers la lumière et collé à un ménisque convergent en crown. Le second système est un ménisque convergent en crown, tournant sa face concave vers l'objet. Il est monté sur le même barillet que la lentille combinée, mais il en est séparé par une couche d'air.
Le diaphragme est placé en avant, à une distance un peu supérieure au diamètre des lentilles; le rayon maximum d'ouverture
est -^ ; l'angle de champ peut dépasser oo**.
Comme clarté et comme angle de champ, il est donc intermédiaire entre les deux précédents ; la séparation de la troisième lentille ne semble pas altérer, comme on pouvait le craindre, le brillant de l'image. Il a sur les précédents l'avantage que la distorsion est complètement détruite; au point que l'instrument peut être employé pour la reproduction des cartes. Enfin il donne des images très nettes et très fines, même sur les bords, étant très bien corrigé de l'astigmatisme.
Les qualités distinctives de l'objectif simple, qualités provenant de sa simplicité même, étaient la finesse et le brillant des images ; ses défauts venaient du rôle, trop important donné au diaphragme : c'étaient le manque de clarté et la distorsion. Nous venons de voir que des perfectionnements nouveaux ont fait disparaître ces défauts de façon à peu près complète au point que l'objectif simple peut être utilisé pour des vues instantanées et pour des reproductions de cartes.
Dans ces conditions, il est devenu un excellent instrument.
