Cette page donne un apperçu de l'évolution des optiques, à commencer par les lentilles simples, et pour terminer par les optiques les plus complexes.
Il est recommandé de lire préalablement la page de la théorie du fonctionnement des lentilles avant de s'aventurer plus loin. Cette page préliminaire donne un explicatif de la représentation schématique (rayons fondamentaux) des optiques.
Pinhole camera
Sténopé)
Il est bon de savoir que chaque lentille placée dans le chemin des rayons lumineux cause une perte de luminosité. Chaque passage du verre vers l'air et inversément produit une perte d'environ 1% de la lumière (principalement sous forme de réflection). Ces pertes peuvent être limitées en utilisant des verres enduits d'un coating.
Les pertes par réflection sont à l'origine des défauts de vignettage optique. Si le fabricant utilise tant de lentilles dans ses optiques, c'est qu'il a de bonnes raisons!
La lentille d'un appareil photo est toujours convexe. Les rayons parallèles (par exemple d'un objet lointain comme le soleil) sont brisés (réfraction) et se concentrent au foyer F. L'image de l'objet est formée à une distance supérieure à la distance focale de la lentille f. Ces lentilles simples étaient utilisées dans les appareils grand public du début du 20e siècle, les célèbres "Brownie box", qui étaient vendues pour 1 dollar. Il fallait utiliser une très petite ouverture pour obtenir des images satisfaisantes. Le dos de l'appareil était bombé pour réduire les aberrations.
Les lentilles sphériques sont les plus simples à fabriquer. Les optiques modernes essaient de se passer de lentilles asphériques et utilisent des combinaisons de lentilles simples pour obtenir une bonne image.
Une des premières lentilles utilisable en pratique était la lentille de Wollaston, une lentille convexe-concave. La courbure de la lentille permet de minimiser l'aberration sphérique et la position du diaphragme réduit le coma et l'astigmatisme. La valeur du diaphragme était de ƒ/16, l'optique était donc environ 16× moins lumineuse qu'une optique récente (ƒ/4), mais était malgré tout une amélioration par rapport aux chambres noires (diaphragme de ƒ/64 ou encore plus petit). Couplé à la relative faible sensibilité des émulsions de l'époque, un temps de pose de plusieurs minutes était souvent nécessaire.
Cette optique donne d'assez bons résultats pour les vues lointaines, mais ne peut être utilisée que pour les émulsions orthochromantiques (sensible au bleu-vert uniquement). Cette construction est également appellée “landscape lens” (optique pour les paysages).
On est passé rapidement des lentilles spériques simples (ménisque) aux lentilles asphériques anaclastiques.
Lentilles simples
(ménisque)
Lentille convexe simple
Lentille de Wollaston