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Nous expliquons ici le fonctionnement des optiques en nous basant sur l'historique (0..8), à partir d'une lentille simple jusqu'aux constructions modernes avec plus de 20 lentilles..

0 La théorie (fonctionnement des lentilles simples)

Informations basiques sur la physique optique. Nous montrons comment une optique fonctionne et expliquons le tracé des rayons fondamentaux.

1 Optiques simples (ménisque)

Nous commençons notre tour historique avec les toutes premières optiques composées d'une seule lentille. Il s'agit d'une amélioration par rapport au sténopé, mais les lentilles étaient très peu lumineuses et porduisaient de nombreuses aberrations.

2 Lentilles asphériques

Une lentille dont la surface est sphérique n'a pas un foyer précis et produit pas une image nette. Seules les lentilles anaclastiques permettent de concentrer les rayons dans le foyer. Mais il est plus facile de tailler et polir des lentilles à surface sphérique.

3 Lentilles apochromatiques (doublet achromatique)

Dès qu'on a utilisé des émulsions-couleur ou du film noir et blanc panchromatique, il a fallut corriger les aberrations chromatiques. On combat le mal par le mal en utilisant une lentille négative, mais dont le verre a un défaut prononcé.

4 Lentilles multiples symmétriques

Les optiques à lentilles multiples (souvent dans une construction symmétrique) permettent les meilleurs résultats. De nombreuses optiques prime sont basées sur les formules établies au début du siècle précédent.

5 La mise au point par groupe optique séparé (inner et rear focussing)

La mise au point se fait normalement en déplacant la lentille unique ou le groupe en son entier. Mais avec les systèmes autofocus, il vaut mieux ne déplacer qu'un petit groupe de lentilles placé au centre de l'optique: les lentilles sont moins grandes et doivent se déplacer moins.

6 Le zoom

la fonction zoom n'a été ajoutée que récemment aux optiques. Elle nécessite l'ajout de trois lentilles.

7 La construction rétrofocus et téléphoto

Ces améliorations permettent l'utilisation de focales très courtes et très longues, sant que la longueur de l'optique ne devienne trop courte ou trop longue.

8 Les optiques télécentriques

Elles sont apparues après la photographie numérique. Les capteurs ont besoin de rayons incidents les plus perpendiculaires possibles.

Si le fluor est bon pour l'émail des dents, il n'est pas bon pour le verre. Les lentilles en fluorite produisent moins d'aberrations chromatiques et sont souvent utilisées comme lentille d'objectif dans les optiques haut de gamme. Or les lentilles en fluorite se rayent facilement. Pour éviter cela, on ajoute souvent une lentille non fonctionelle (parfois courbée pour faire plus beau). Ce verre sert principalement de protection, sa courbure très faible n'influence pratiquement pas le fonctionnement de l'optique.

Le traitement anti-reflet

Les reflets internes produisent des éblouissements et réduisent le contraste. Pour les réduire, on applique une ou plusieurs couches sur la surface du verre.

La transmittance

La transmittance est le rendement lumineux effectif (diaphragme effectif) d'une optique. Elle est moindre que le diaphragme (valeur géométrique) car des réflections internes réduisent le rendement.

Les optiques Fluid Focus

Ces optiques minuscules n'ont pas de parties mobiles et permettent pourtant la mise au point par modification de la courbure d'un ménisque.

Les lentilles de Fresnel

Utilisées dans les filtres des flashes, dans les loupes plates et dans les phares marins.

Utilisation pratique d'une optique M42

La monture M42 est une monture standardisée utilisée au cinéma et avec certains appareils photos (surtout Praktica).

Les optiques à miroir

Les optiques catadioptriques sont des optiques spécialisées qui donnent des résultats surprenents.

Optiques à filtre d'apodisation

Le filtre d'apodisation permet d'améliorer le bokeh d'une image (rendu des parties non-focussées).

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