Leçons de niveau 14

Formation d'images et stigmatisme/Qualité d'une image

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Qualité d'une image
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Chapitre no 2
Leçon : Formation d'images et stigmatisme
Chap. préc. :Objets et images
Chap. suiv. :Cas particulier des foyers
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Critère de qualité de la formation d’une image à partir d’un objet[modifier | modifier le wikicode]

Une lentille avec un stigmatisme non rigoureux.
Stigmatisme


La plupart des instruments d'optique utilisés (lentilles, miroirs…) ne forment pas parfaitement l’image des objets, c'est-à-dire que les rayons issus A ne passent pas tous par A' . Si c’était le cas on aurait un stigmatisme rigoureux. Mais ces instruments permettent toutefois d’avoir des images de relativement bonne qualité. On parle alors de stigmatisme approché.

On peut montrer qu’il n'existe que très peu d'instruments permettant d'obtenir un stigmatisme rigoureux, mais il n'est alors valable qu'avec un nombre très limité de points ! Par exemple, un miroir parabolique permet de conjuguer rigoureusement un objet à l'infini (rayons parallèles) à une image en son foyer. Mais dès que l’objet n’est pas en face de la parabole, le stigmatisme n'est plus rigoureux. C’est pourquoi les paraboles permettant de capter la télévision par satellite doivent être correctement orientées.

Un miroir parabolique.
Aplanétisme

Une autre façon de tester la qualité d’une image est de savoir si, lorsque l’objet est un plan, alors l’image est également un plan.


De la même façon que le stigmatisme, très peu d'objets (pratiquement aucun instrument d'optique) sont capables d’être rigoureusement aplanétiques.

Conditions de Gauss[modifier | modifier le wikicode]

Aberration de sphéricité

On utilise pour la suite uniquement des systèmes centrés. On peut trouver quelques conditions sur les rayons pour que ces systèmes soient approximativement stigmatiques et aplanétiques. Ces raisons sont les suivantes.


Aberration de coma

On admet les conséquences suivantes : un système centré utilisé dans les conditions de Gauss est stigmatique et aplanétique.

Les écarts aux conditions de Gauss sont nommés aberrations. On voit très bien les défauts engendrés sur les images ci-contre. La première montre que plus les rayons sont éloignés du centre, moins ils convergent au bon endroit (aberration de sphéricité), il faut donc des rayons proches de l'axe. La deuxième montre que cela s'aggrave avec des rayons trop inclinés (aberration de coma), il faut donc des rayons peu inclinés. Les systèmes optiques qui doivent fonctionner hors des conditions de Gauss doivent être corrigés pour limiter les effets de ces défauts.