DIAPHRAGME

veau, et ainsi, par approximations successives, on tend vers le but visé ^

10i6. Du diaphragme. — Un objectif constitué par deux lentilles collées ne pourrait par lui-même suffire aux besoins de la photographie ordinaire, à cause du champ relativement considérable qui est nécessaire. En astronomie, on se contente d'un champ de 29; en photographie on dépasse presque toujours 30^ et on atteint quelquefois 100*^. On admet donc des faisceaux beaucoup trop obliques pour que la lentille, même correctement calculée, puisse présenter des

Fig. 12.

aberrations suffisamment réduites. On s'affranchit de ces aberrations en réduisant par un diaphragme l'admission des rayons; la quantité de lumière admise sur la plaque sensible se trouve ainsi réduite. Si l'on veut un objectif lumineux, il faut employer des systèmes optiques plus complexes.

Le diaphragme a pour rôle d'aff'ecter à chaque faisceau d'obliquité déterminée une portion déterminée, convenablement choisie et convenablement limitée, du système réfringent. On peut ainsi, d'une part, détruire l'astigmatisme jusqu'à une assez grande distance de l'axe, et, d'autre part, rendre la surface focale plus plane. En diminuant l'ouverture utile de l'objectif, le diaphragme augmente la profondeur de foyer et permet de réduire la distorsion. Il augmente la profondeur de foyer parce que dans l'espace compris entre MSM'

1. Wallon, Traité élémentaire dû V objectif photographiqve^ p. 73.

et MTM' {pg, 12) les cônes des rayons réfractés ont des sections moindres que la surface de diffusion tolérée. On peut donc recevoir des images nettes de points éloignés sur une surface plane assez grande de diamètre maximum AB.

La distorsion consiste en ceci : des droites lumineuses , placées à une certaine distance de Taxe principal du système réfringent, donnent sur récran des images courbes*.

M. Vallon indique le moyen suivant pour obs3rver la distorsion. On entoure la cheminée d'une lampe à gaz {flg, 13) avec une feuille opaque présentant une fente verticale étroite et longue : cette fente constituera une ligne lumineuse. Les rayons venant de cette ligne sont d'abord reçus sur un écran opaque, percé d'une petite ouverture

Fig. 13.

circulaire et jouant le rôle de diaphragme; puis sur une loupe assez puissante, dont Taxe principal passe par le diaphragme, et enfin sur un écran blanc : il se formera sur cet écran une image de la fente.

Chaque point de la fente éclairée enverra sur la lentille un pinceau très étroit de rayons, et l'ensemble de ces pinceaux constituera un faisceau-plan, que, par un déplacement latéral de la lampe, on fera tomber sur la lentille, soit suivant un diamètre, soit excentriquement. On constate alors, à mesure que la trace lumineupe du faisceau sur la lentille s'écarîe du centre que l'image, d'abord rectiligne, s'incurve peu à peu en présentant sa concavité vers l'axe principal: si ensuite, laissant fixes la lampe et la lentille, on déplace le diaphragme, nous verrons la courbure de l'image s'accentuera mesure qu'il s'écartera de la lentille et s'atténuer à mesure qu'il s'en approchera; si.

1. Wallon, Traité éUnu'ntaire de Volijtctif pliotographique^Xt. 77.

DISTORSÎOK.

enfin, nous plaçons le diaphragme non plus en avant de la lentille, mais en arrière, la courbure de l'image change de sens, elle présente maintenant sa convexité vers Taxe principal.

La distorsion se manifeste par une altération de la perspective. On s'en rend compte en remplaçant dans Texpérience précédente la fente lumineuse continue par une série de petits trous égaux et équidistants disposés suivant une ligne verticale {fig. 14), Dans l'image, les distances relatives des trous diminuent à mesure qu'on s'écarte du

Fig. U.

centre II; si le diaphragme est derrière la lentille, l'image de la fente est étirée comme en III.

1047. Calcul des objectifs photographiques. — Le plus souvent on emploie pour ces calculs la méthode indirecte. Les verres étant choisis, on se donne la disposition générale de l'objectif (simple, double), et par le calcul on suit à travers les diverses lentilles la marche d'un rayon (jaune, par exemple) provenant d'un point de l'axe et s'écartant peu de cet axe. On fait le même calcul pour un rayon violet : on suit la marche de deux rayons jaune et violet provenant du même point et confondus, mais s'écartant à une certaine distance de l'axe principal. On cherche alors à obtenir la coïncidence des divers

points d'intersection avec Taxe des rayons réfractés. Pour cela, on modifie légèrement un ou plusieurs des rayons de courbure, et on reprend le calcul après ces modifications. On arrive ainsi à obtenir des rayons de courbure qui donnent une coïncidence suffisante des divers points d'intersection.

On recommence la môme série de calculs pour un point situé au bord du champ; ou procède de même par approximations successives, jusqu'à ce que l'on ait obtenu le résultat cherché.

On voit donc que le calcul d'un objectif nécessite un long travail. Il est abrégé lorsque l'appareil est composé d'une seule combinaison de deux ou trois lentilles accolées; dans ce cas, on donne au diaphragme un rôle considérable, l'objectif sert alors à peu près exclusivement à la reproduction des objets inanimés. On peut cependant calculer de bons objectifs simples dont la rapidité d'action est très suffisante ; ils présentent d'ailleurs l'avantage de ne pas avoir des résidus d'aberration qui altèrent la finesse de l'image, et de plus les pertes de lumière par réflexion sont moins considérables que dans les autres objectifs.

Dans l'ancienne forme d'objectifs à portraits, imaginée par Petzval en 1842, on demande certaines qualités à la première combinaison, et par l'adjonction de deux lentilles ordinaires (simples et séparées) on corrige l'aberration sphérique, positive ou négative que peut posséder la combinaison antérieure ; on allonge aussi la distance focale des faisceaux obliques à l'axe émergent de la lentille frontale, etc.; de même dans l'orthoscopique de Petzval on ajoute à une lentille achromatique convergente une lentille divergente.

Dans le calcul des objectifs photographiques on se donne comme première condition que les rayons rencontrent les surfaces réfringentes sous une faible obliquité ; on atténue ainsi les eff*et de l'astigmatisme.

Prasmowski donnait aux courbures des valeurs telles et au diaphragme une position et une dimension telles que les pinceaux lumineux traversent le système réfringent en subissant le minimum de déviation : c'est là une disposition très favorable à la correction des diverses aberrations. On exprime cette condition en écrivant que le produit des cosinus des angles d'incidence soit égal pour un même rayon au produit des cosinus des angles de réfraction ^

1. Âd. Martin, Ânnaleê de V École normale mpérieure^ 1877, supplément, p. 37.

CALCUL DES OBJECTIFS PHOtOGRAPHlQUES. 31

Une très bonne disposition recommandée par M. Martin consiste à établir entre les rayons de courbure une relation telle que les points nodaux du système puissent être amenés à coïncider, de telle sorte que le centre optique y jouisse des mêmes propriétés que dans une lentille mince. Cette condition est réalisée dans certains objectifs connus sous le nom de rectilinéaires rapides.

En choisissant convenablement la nature des verres on peut faciliter le travail. Par exemple, par l'emploi des verres nouveaux de Schott, dléna, verres d'indice très faible et de pouvoir dispersif relativement grand, on peut réaliser des types d'objectifs fort nombreux et qui présentent des avantages remarquables, soit sous le rapport de la clarté, soit sous celui de la correction plus parfaite de l'aberration chromatique et de Tastigmatisme. Ces nouveaux verres oiTrent la particularité suivante : le pouvoir dispersif ne croit pas forcément avec l'indice. On peut réaliser un système achromatique convergent dans lequel la lentille convergente possède le plus grand indice de réfraction.

La construction d'un type d'objectif nécessite donc des calculs extrêmement pénibles ; mais après avoir fait le calcul il faut encore, par une série de tâtonnements, faire des retouches locales. Il est, en effet, à peu près impossible d'obtenir, par un premier travail, des sur- , faces rigoureusement sphériques; ce n'est que grâce à des retouches locales, exécutées méthodiquement, que l'on parvient à corriger les aberrations d'une façon réellement complète. Il ne faudrait donc pas croire que la construction de l'objectif nécessite uniquement un travail mécanique pouvant être fait par un ouvrier quelconque. L'essai des objectifs relativement aux retouches à effectuer constitue un travail extrêmement délicat.

BIBLIOGRAPHIE

SoRET. Optique photographique.

E. Wallon. Traité élémentaire de V objectif photographique,

— Uohjectif photographique,

ScHRŒDER. Traité d'optique.

Steinheil et Voigt. Handbuch der Angewandter Optih.