Les aberrations optiques : comprendre et minimiser

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Description

Cette séance de cours couvre les cinq types d'aberrations monochromatiques de troisième ordre, l'approximation des surfaces sphériques par des surfaces paraboloïdales et la dispersion de la lumière. Il explique les deux classes d'aberrations optiques - monochromatique et chromatique, en se concentrant sur l'aberration sphérique et l'astigmatisme. La séance de cours explore également le concept de courbure de champ, les effets de l'aberration chromatique et les systèmes photométriques et colorimétriques utilisés en optique. Des méthodes pratiques pour minimiser les aberrations, telles que l'utilisation de différentes formes et matériaux de lentilles, sont discutées en détail.

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Concepts associés (36)

Une aberration est un défaut du système optique qui se répercute sur la qualité de l'image (flou, irisation ou déformation). Les aberrations sont définies par rapport à l'optique paraxiale et matérialisent le fait que certains rayons ne convergent pas vers l'image prédite par l'optique géométrique. Ainsi, la théorie des aberrations s'inscrit dans le cadre de l'optique géométrique et ne prend pas en compte les aspects ondulatoire ou corpusculaire de la lumière. Il est possible de classer les aberrations en deux groupes.

vignette|Une bougie se projetant sur une table par un presse-papier formant lentille. Une lentille optique est un composant fait d'un matériau généralement et transparent pour la lumière dans le domaine spectral d'intérêt. C'est le plus souvent un type de verre optique, ou des verres plus classiques, des plastiques, des matériaux organiques, voire des métalloïdes tels que le germanium. Les lentilles sont destinées à faire converger ou diverger la lumière.

In optics, spherical aberration (SA) is a type of aberration found in optical systems that have elements with spherical surfaces. Lenses and curved mirrors are prime examples, because this shape is easier to manufacture. Light rays that strike a spherical surface off-centre are refracted or reflected more or less than those that strike close to the centre. This deviation reduces the quality of images produced by optical systems. The effect of spherical aberration was first identified by Ibn al-Haytham who discussed it in his work Kitāb al-Manāẓir.

Une aberration chromatique est une aberration optique qui produit différentes mises au point en fonction de la longueur d'onde. On observe alors une image floue et aux contours irisés. Elle résulte de la décomposition de la lumière blanche en plusieurs bandes de couleurs. Les aberrations chromatiques ont été constatées dès les premières lunettes astronomiques et considérées comme gênantes. Isaac Newton, qui crée son propre télescope pourvu d'un miroir et donc dépourvu d'aberrations de ce type, clame, dans un premier temps, l'impossibilité physique de la correction de ces dernières.

thumb|Schéma d'une coma sur une lentille. Coma (du latin : (comète), en anglais : comatic aberration) ou aberration de coma est une aberration géométrique asymétrique des faisceaux obliques. Elle se produit en raison de l'imperfection de la lentille optique ou d'autres composants, par exemple dans un télescope, qui se traduit par une déformation avec queue semblable à celle d'une comète. La coma se décompose en deux termes : la coma sagittale et la coma isotrope. Catégorie:Optique géométrique de:Abbildungsf