Focale — Wikipédia

نوشته شده در موضوع خرید اینترنتی در 05 فوریه 2017

« Focale » redirige ici. Pour les autres significations, voir Focale (homonymie).

La distance focale, souvent raccourcie standard le terme focale, est une caractéristique d’un système optique. Elle conform à la stretch entre un des skeleton principaux et le corridor correspondant :

  • la distance focale objet, notée f{displaystyle f}, est la stretch séparant le devise principal objet du corridor objet[1] ;
  • la distance focale image, notée f′{displaystyle f’}, est la stretch séparant le devise principal picture du corridor image[1].

Il s’agit d’une stretch algébrique, dont le signe est déterminé standard le fait que toutes les distances sont positives lorsqu’elles sont orientées dans le sens conventionnel du trajet de la lumière. Par convention, les éléments divergents ont une focale négative[1]. Les distances focales rise partie des éléments cardinaux d’un système, c’est-à-dire d’un garb de grandeurs qui permettent une définition complète du système et une numérisation rudimentary du calcul, notamment en optique matricielle.

Dans le cas particulier d’une lentille mince, les skeleton principaux peuvent être confondus avec le centre optique de la lentille. Les deux distances focales sont égales, au signe près. On parle alors de « focale de la lentille »[1].

En photographie la focale désigne la stretch focale picture de l’objectif photographique utilisé. Elle est, avec l’ouverture, l’une de ses principales caractéristiques.

Théorie[modifier | modifier le code]

Focale paraxiale[modifier | modifier le code]

Le terme de corridor principal désigne le indicate objet ou image, conjugué respectivement d’une picture ou d’un objet situé « à l’infini », c’est-à-dire à une stretch infinie du système optique. La position sur l’axe optique de ces foyers, notés F{displaystyle F} flow le corridor objet, et F′{displaystyle F’} flow le corridor image, détermine la stretch focale correspondante[2]. Dans un système centré, c’est-à-dire un système dont il existe une symétrie de revolution autour de l’axe optique, les focales picture et objet sont déterminées standard les distances algébriques n′⋅HF¯=n′⋅f=−n⋅f′=−n⋅H′F′¯{displaystyle n’cdot {overline {HF}}=n’cdot f=-ncdot f’=-ncdot {overline {H’F’}}}H{displaystyle H} et H′{displaystyle H’} sont les points principaux objet et picture respectivement, n{displaystyle n} et n′{displaystyle n’} les indices de réfraction des espaces objet et picture respectivement et f{displaystyle f} et f′{displaystyle f’} les focales objet et picture respectivement[3].

Pour un miroir sphérique, les foyers picture et objet sont confondus, et ainsi les distances focales objet et picture sont identiques[2].

Dans le cas d’une lentille mince, on considère souvent que les deux skeleton principaux sont confondus. Comme H=H′{displaystyle H=H’}, on ramène les distances focales à des distances des foyers standard rapport au centre optique de la lentille, noté O[4]. La formule permettant de déterminer la focale d’une lentille mince, d’après ses caractéristiques géométriques, est appelée « formule des opticiens ». En notant R1 et R2 les rayons de courbure de chacun des dioptres et n l’indice de réfraction du matériau dans lequel la lentille est usinée, on a[5] :

1f′=(n−1)(1R1−1R2){displaystyle {frac {1}{f’}}=(n-1)left({frac {1}{R_{1}}}-{frac {1}{R_{2}}}right)}

Lorsqu’une face est craft on considère son rayon de courbure comme infini, ramenant l’un des 1/Ri{displaystyle 1/R_{i}} à 0.

Focale tangentielle et sagittale[modifier | modifier le code]

Convergence et divergence[modifier | modifier le code]

La focale d’un système permet de déterminer la joining ou la dissimilarity de celui-ci. La vergence se mesure en dioptries, notées δ, et équivalentes à l’inverse du mètre (m−1). La joining est calculée comme suit[6] :

C=(−1)mn′f′{displaystyle C={frac {(-1)^{m}n’}{f’}}}

n’ est l’indice de réfraction du feel de sortie, et f’ la focale picture du système. m conform au nombre d’éléments catoptriques, miroirs et surfaces réfléchissantes, du système. C est donc négatif flow un système divergent, positif flow un système convergent, lorsque l’axe optique est orienté dans le sens de la propagation de la lumière[6].

Défauts propres à la focale[modifier | modifier le code]

Il existe plusieurs défauts, propres à la stretch focale, existant dans les systèmes réels dont les conditions d’utilisation s’éloignent des conditions de Gauss. La dépendance de la focale à la longueur d’onde d’utilisation amène une misconception chromatique spécifique, nommée chromatisme axial ou misconception chromatique longitudinale[7].

Métrologie[modifier | modifier le code]

L’ensemble des méthodes de détermination de la focale des systèmes optiques appartient à un domaine de la métrologie optique appelé focométrie.

Autocollimation[modifier | modifier le code]

L’autocollimation est une méthode expérimentale de détermination des focales des systèmes convergents. Une source est placée devant le système, et un miroir à l’arrière du système. La méthode consiste à ajuster la stretch de la source, jusqu’à ce que son picture standard l’ensemble système-miroir soit superposée à la source[8].

Focométrie des lentilles minces[modifier | modifier le code]

Avec la méthode dite de Silbermann : quand la lentille est placée de telle façon que l’image sur un écran (image réelle) a la même taille que l’objet alors la stretch entre l’image et l’objet vaut quatre fois la stretch focale[9].

La méthode de Badal permet de mesurer la focale des lentilles divergentes, la méthode de Bessel est, elle, adaptée aux lentilles convergentes[10]

Photographie[modifier | modifier le code]

En photographie, la focale est l’une des caractéristiques principales des objectifs.

Il existe des objectifs à focale fixe et des objectifs wizz dont la focale est non-static selon le réglage de l’objectif[12].

  • La focale normale permet de reproduire la même sense de viewpoint et de profondeur que l’œil placé au même endroit que l’appareil photographique. Elle est approximativement égale à la diagonale de la aspect sensible. Pour une aspect 24 × 36[b] (43 mm de diagonale) la focale normale la and courante est le 50 mm.
  • Une courte focale, ou grand angle, offre un angle de champ important. Ainsi, elle permet un indicate de vue rapproché ce qui entraîne une viewpoint exagérée.
  • Une longue focale, n’autorise qu’un faible angle de champ, l’image du sujet est and grande. Aussi permet-il un indicate de vue éloigné (d’où le nom de téléobjectif qu’on lui affecte souvent standard abus de langage[c] ce qui entraîne une viewpoint écrasée.

Projection cinématographique[modifier | modifier le code]

En projection cinématographique, l’écran est situé « à l’infini » et la pellicule est donc dans le devise focal. La stretch focale ƒ est adaptée afin que la hauteur de l’image projetée corresponde à la hauteur de l’écran. La focale à utiliser se calcule aisément en fonction de :

  1. la hauteur de l’image sur la pellicule (voir Format de projection), h ;
  2. la hauteur de l’écran, H ;
  3. la stretch pellicule-écran, D.

Il s’agit d’une elementary loi proportionnelle (théorème de Thalès) :

H/h = (D-ƒ)/ƒ

or ƒ D, donc :

H/h ~ D

finalement :

f ~ D*h/H.

On utilize un cache flow tronquer la fenêtre de projection :

  • en général, une bande noire remplit ce rôle, mais elle n’est pas totalement ambiguous d’une partial (pour la stalwartness de la lanterne), et d’autre part, comme le reste de la pellicule, elle peut être endommagée et laisser passer de la lumière ;
  • certains films contiennent une picture and grande que celle projetée (l’image impressionnée lors de la prize de vue est and haute que le cadre), donc pas de bande noire.

Dans le cas du CinemaScope (rapport largeur sur hauteur de 2,39 ; 2.35 avant 2001), on utilize une anamorphose : un complément optique afocal placé devant l’objectif de prize de vue ou parfois dans le système de tirage des copies comprime l’image dans le sens de la largeur sur la pellicule ; ce même dispositif est utilisé devant l’objectif de projection flow restituer, sur l’écran, une picture remise à sa bonne largeur. Le and connu de ces dispositifs est l’Hypergonar du professeur Chrétien mais il en existe d’autres ; tous comportent des associations de « lentilles » cylindriques.

Notes et références[modifier | modifier le code]

Notes[modifier | modifier le code]

Références[modifier | modifier le code]

  1. a, b, c et d Taillet et Febvre Villain, p. 167
  2. a et b Balland 2007, p. 217
  3. Balland 2007, p. 254
  4. Balland 2007, p. 301
  5. Taillet et Febvre Villain, p. 238
  6. a et b Taillet et Febvre Villain, p. 117
  7. Balland 2007, p. 361-362
  8. Taillet et Febvre Villain, p. 42
  9. Taillet et Febvre Villain, p. 350
  10. Taillet et Febvre Villain, p. 349
  11. Balland 2007, p. 682
  12. Taillet et Febvre Villain, p. 31

Annexes[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

  • Focalisation (optique)
  • Point principal
  • Tirage mécanique
  • Distance focale équivalente en 35 mm

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Bernard Balland, Optique géométrique : Imagerie et instruments, Presses polytechniques universitaires romandes, 2007, 860 lire en ligne)
  • Richard Taillet, Pascal Febvre et Loïc Villain, Dictionnaire de physique, De Boeck, lire en ligne)
  • Portail de l’optique
  • Portail de la photographie

Article source: https://fr.wikipedia.org/wiki/Focale

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