IL - ESSAI DE L'OBJECTIF

L'essai proprement dit de l'objectif doit porter sur un certain nombre de points :

I® Centrage.

2® Travail des surfaces.

3° Position des diaphragmes.

4® Achromatisme.

5® Aplanétisme.

6® Astigmatisme.

^® Distorsion.

8® Tache centrale.

Tous ces essais peuvent être faits très commodément à l'aide de l'appareil de M. Moëssard; nous indiquerons également, quand cela sera possible, des méthodes qui n'en nécessitent pas l'emploi.

(*) Uae autre méthode a été indiquée par M. de la Baume Pluvinel : elle ne présente pas le même inconvénient, mais elle suppose implicitement que la clarté est égale dans tout le champ de netteté de l'objectif, ce qui n'est pas forcément exact.

Elle consiste à placer au foyer principal de l'objectif une plaque sensible appliquée sous un sensitomètre de Warnerke (plaque transparente divisée en cases numérotées de i à 25 et recouvertes d'un nombre, égal au numéro qu'elles portent, de couches de gélatine teintée avec du noir de fumée) et à exposer l'objectif à la lumière du ciel.

En faisant l'opération successivement avec deux objectifs, prenant des plaques identiques, que l'on expose pendant le môme temps, et développant ensemble les deux plaques, on aura, (AG), et (AC), étant les clartés propres des deux objectifs, N, et N, les derniers nombres lisibles sur les deux clichés,

(AC), /4 V.-î^.

(AC). -u;

L'établissement de cette formule exigerait des développements qui ne pourraient trouver leur place ici, et pour lesquels je renvoie le lecteur à l'intéressant ouvrage de M. de la Baume Pluvinel, Le Temps de pose (Paris, Gauthier- Villars et fils; 1890).

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75. Centrage. — Nous avons toujours supposé que Tobjectif était centré, c'est-à-dire que les centres de courbure de toutes les surfaces étaient sur Taxe principal.

Le Tourniquet met immédiatement en évidence tout défaut de centrage.

Un tel défaut aura en effet pour conséquence un déplacement du point nodal d'émergence, qui ne sera plus sur Taxe de figure de l'objectif et, par conséquent, ne sera plus sur l'axe de rotation du Tourniquet, sauf pour deux positions particulières de l'objectif, positions symétriques et pour lesquelles il sera soit exactement au-dessus, soit exactement au-dessous de l'axe de figure.

Il en résulte que, sauf pour ces deux positions particulières, on ne pourra pas obtenir l'immobilité de l'image.

Si donc, en donnant successivement diverses positions à l'objectii dans sa rondelle et agissant chaque fois sur la manivelle, cette immobilité obtenue pour l'une des positions peut l'être aussi pour toutes les autres, c'est que l'objectif est bien centré. Si, au contraire, on ne peut l'obtenir que pour deux positions symétriques l'une de l'autre, c'est que le centrage est imparfait.

Le même essai peut être fait, sans appareil spécial, par une observation très simple et qui a été indiquée par Wollaston pour les systèmes optiques composés en général. On regarde à travers l'objectif une bougie placée à une certaine distance; par suite des réflexions qui se produisent sur les diverses faces, on voit une série d'images qu'il est toujours possible d'amener sur une même ligne droite pour une position convenable de l'objectif et de l'œil si le système est bien centré, tandis qu'il n'est pas possible de le faire si le centrage est mauvais.

76. Travail des surfaces. — Les défauts dans le travail des surfaces sont mis en évidence par les opérations qui servent à déterminer la position des points nodaux et à étudier la surface focale principale, à l'aide du Tourniquet (§ 70).

Après avoir en effet déterminé la position des points nodaux, l'objectif étant vissé à fond daus sa rondelle, on le dévissera un peu, de façon à le faire tourner d'un angle de trente degrés par exemple, on

l66 PREMIÈRE PARTIE.

cherchera de nouveau les points nodaux et on les marquera sur la monture ; on fera de même pour plusieurs position^ successives ; les points marqués devront, si les surfaces sont bien travaillées et l'objectif bien construit, être exactement distribués sur deux cercles perpendiculaires à l'axe principal.

De même, en déterminant pour chaque position la méridienne de la surface focale, on devra trouver des courbes identiques dans les opérations successives (*).

77. Position des diaphragmes. — Si les diaphragmes sont bien placés, le champ de visibilité (§ 72) sera indépendant de leur diamètre; si^ au contraire, on constate que, lorsqu'on introduit des diaphragmes de plus en plus petits, le champ de visibilité éprouve une diminution sensible, c'est que leur position est défectueuse.

78. Achromatisme. — Le procédé le plus simple pour vérifier l'achromatisme d'un objectif est de le monter non diaphragmé, sur une chambre noire, de disposer devant Tappareil, dans une direction oblique à l'axe principal, une bande plane portant une série de caractères, des lettres par exemple, également espacées; on met au point, à la loupe, sur un de ces caractères, puis on substitue à la glace dépolie une glace sensible : après développement, on doit observer que le maximum de netteté se retrouve, dans l'image, sur le caractère choisi.

L'emploi, comme mire, du focimètre, ou mieux du te st-focî mètre de M. Fabre permet, jusqu'à un certain point, de mesurer l'aberration chromatique si elle n'est pas convenablement corrigée. Les deux appareils comprennent une série de secteurs, implantés, à des distances égales et connues, sur une même tige cylindrique que Ton place suivant l'axe principal de l'objectif; les secteurs ne

(*) Cette étude de la surface focale décèlera aussi, s'il y a lieu, un défaut très graye, celui de la non homogénéité des verres.

Dans un grand nombre d'objectifs à bon marché, les lentilles sont obtenues par moulage; on amène le yerre à l'état pâteux et on le moule par compression : de là des modifications locales qui détruisent l'homogénéité du verre. Si ce défaut existe dans l'objectif examiné, on en sera averti par des irrégularilés dans la surface focale.

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se masquent pas, et Tenseinble de leurs projections sur un plan perpendiculaire à la tige forme un cercle complet.

Chaque secteur porte, dans le focimètre {/ig» 'J^), un chiffre

Fig. 74.

différent et, dans le tes t-focim être {/ig' 76), présente en outre une série de bandes concentriques formées par des hachures radiales

Fig. 75.

dont Tépaisseur est la même et dont Técartement va en croissant du centre à la périphérie.

On met au point, toujours sans diaphragme, sur l'un des secteurs; on substitue à la glace dépolie une glace sensible, on pose et Ton développe : on cherche alors sur l'image quel est le secteur pour lequel la netteté est la plus grande, et cette détermination pourra, avec le test-focimètre, se faire avec beaucoup de précision : la distance, suivant la tige, de ce secteur à celui sur lequel a été faite la mise au point, donne la distance du foyer physique au foyer chimique, c'est-à-dire du foyer des rayons jaunes à celui des rayons chimiquement actifs.

l68 PREMIÈRE PARTIE.'

• Mais la mesure se fait beaucoup mieux en appliquant, avec l'appareil de M. Moëssard, une méthode due à M. A. Martin.

On vise, à travers l'objectif, une fente rectangulaire étroite et à bords nets, pratiquée dans un écran opaque que Ton place verticalement devant une surface blanche bien éclairée; la fente est traversée horizontalement par un fil (in. On met au point l'image de la fenle sur le micromètre; puis on remplace l'oculaire du micromètre par un spectroscope à vision directe, pouvant se déplacer suivant son axe au moyen d'une crémaillère, et dont le déplacement est mesuré par celui d'un index sur une division. Quand l'index est au zéro de la division, le spectroscope est au point sur le micromètre.

Si la fente lumineuse se trouvait elle-même à la place du micromètre, on verrait dans le spectroscope un spectre horizontal dont les bords, supérieur et inférieur, seraient bien nets, et, traversant toute la longueur du spectre, une ligne sombre, également nette sur toute son étendue, qui serait l'image du fil : le spectroscope, en effet, est toujours au point en même temps sur les diverses images colorées d'un même objet.

Mais ce que nous visons en réalité avec le spectroscope, c'est l'image donnée de la fenle par l'objectif : elle est formée par la superposition imparfaite des images données par les différentes couleurs, et dont une seulement si l'achromatisme de l'objectif n'est pas réalisé, deux seulement dans le cas contraire, se forment exactement sur le micromètre. Le spectroscope donne de ces diverses images, en apparence superposées, des images nouvelles qui se font à côté les unes des autres, et dont l'ensemble constitue le spectre : la mise au point ne sera exacte que pour celles qui sont formées exactement sur le micromètre, et la netteté des bords et de la ligne transversale n'existera que pour les couleurs correspondantes. Si donc l'achromatisme n'est pas réalisé, la netteté n'existera que pour la partie jaune du spectre, et l'on aura la mesure de l'aberration par la somme des déplacements qu'il faudra donner au spectroscope pour obtenir successivement la netteté dans les deux couleurs exlrêmes. Si, au contraire, l'objectif est achromatique, la netteté s'observera à la fois dans deux régions différentes du spectre, et l'on verra immédiatement quelles sont

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les deux couleurs dont les foyers se superposent exactement (*). L^opératîon que nous venons de décrire pourrait évidemment se faire sans le Tourniquet, en recevant l'image de la fente au centre du verre dépoli d'une chambre noire, et en appliquant, en ce point, l'extrémité d'un spectroscope à tirage ; mais l'appareil de M. Moëssard, outre qu'il rend l'expérience plus facile et plus précise, permet de répéter l'essai dans diverses directions obliques à l'axe principal et de mesurer ce qu'on peut appeler le champ achromatique, c'est-à-dire l'angle des faisceaux extrêmes pour lesquels l'objectif est exempt d'aberration de réfrangibilité.

79. Aplanétisme. — Pour savoir si un objectif est aplanétique, le procédé le plus simple consiste à le monter, non diaphragmé, sur une chambre noire et à diriger son axe principal sur un objet assez éloigné présentant des détails nets; puis on recouvre avec un anneau de papier opaque, appliqué contre la lentille d'avant, la portion périphérique de l'objectif; on met au point, on substitue à la glace dépolie une glace sensible ; on pose et l'on développe : puis on met une nouvelle glace sensible et l'on pose de nouveau, mais en masquant cette fois la partie centrale de l'objectif avec le disque de papier dont l'enlèvement a donné le vide de l'anneau. La netteté de la nouvelle image, formée exclusivement par les rayons marginaux, doit être, si l'objectif est rigoureusement aplanétique, aussi parfaite que celle de la première, uniquement due aux rayons centraux.

80. Astigmatisme. -^ En général, quand on se sert d'un objectif très peu diaphragmé, et que l'on met au point au centre de la glace dépolie, les bords de l'image manquent de netteté : si alors on fait avancer un peu la glace dépolie, ou bien on arrivera à obtenir la netteté sur les bords en la perdant au centre, ou bien des images resteront troubles sur les bords pour toutes les positions de la glace.

(*) Nous avons vu qu'au point de vue photographique, le meilleur choix des couleurs à superposer serait celui qui réunirait le bleu et le violet, mais que, à cause des besoins de la mise au point, on choisissait en général le jaune de la raie D et le violet de la raie G.

tyo PftEMIÊBE PAftTIE.

Dans le premier cas, Teflel observé est dû à la courbure de la sorface focale; dans le second, c^esl qoe rastigmatisme est mal corrigé, ce qui est beaocoap plus grare.

Noos avons va (§ 39} qoe Tasligmatisme consistait en on dédooblement de Timage d'an point, et qae lesdeai images étaient deu petites droites lumineases rectangalaires inégalement distantes de l'objectif: ce sont les lignes focales; Fane d'elles est lonjoars dirigée vers l'axe principal : il en résulte qae, pour an point situé dans le plan horizontal qui passe par l'axe principal, l'ane des lignes sera horizontale, tandis que l'autre sera verticale.

Ceci posé, examinons l'image donnée, par un objectif mal corrigé de l'astigmatisme, d'un réseau formé de raies verticales et horizontales, l'image se formant sur le bord du champ à la hauteur de l'axe. Chaque point du réseau donnera deux lignes focales : si la glace dépolie est amenée à la dislance où se forment les lignes focales horizontales, il arrivera que les lignes focales correspondant à des points voisins pris sur une raie horizontale de l'objet se superposeront en grande partie, tandis que celles qui correspondent à des points voisins pris sur une raie verticale se juxtaposeront; d'ailleurs elles ne seront pas nettes; par suite, dans l'image du réseau, les raies horizontales prendront une importance prépondérante, étant beaucoup plus éclairées; inversement, les raies verticales l'emporteront si la glace dépolie est amenée dans la région où se forment les lignes focales verticales.

Si donc on examine à la loupe l'image d'un semblable réseau, formée sur les bords du champ, à la hauteur de l'axe, on observera en déplaçant lentement la glace dépolie que les lignes verticales d'une part, les lignes horizontales d'autre part prennent successivement une importance exagérée. Le phénomène se produira avec une netteté frappante si l'observation est faîte avec le Tourniquet : il suffit de viser une cheminée, par exemple, ou mieux un mur en briques à joints blancs, bien éclairé.

81. Distorsion. — Nous avons vu (§ 53) que la distorsion avait pour effet de déformer les images sur les bords du champ, les distendant si la distorsion est en croissant ou en dehors, les ramassant au contraire si elle est en barillet ou en dedans. Le phéno-