Les aberrations optiques : comprendre et minimiser

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 origines des aberrations monochromatiques et les différences entre aberrations chromatiques et monochromatiques. La séance de cours explore les aberrations optiques, y compris l'aberration sphérique, le coma et l'astigmatisme, et fournit des stratégies pour les minimiser. Il traite également de l'impact de l'aberration chromatique et de la façon dont elle peut être réduite en utilisant des doublets achromatiques. En outre, la séance de cours explore le système photométrique, la colorimétrie et le concept d'étendue optique dans les systèmes optiques.

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Séances de cours associées (11)

Concepts associés (61)

PHYS-317: Optics I

L'optique est un vieux domaine qui touche à beaucoup de sujets modernes, des techniques expérimentales aux applications courantes. Ce premier cours traite plusieurs aspects de base de l'optique: propa

Aberration (optique)

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.

Aberration chromatique

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.

Spherical aberration

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.

Lentille optique

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.

Parabolic reflector

A parabolic (or paraboloid or paraboloidal) reflector (or dish or mirror) is a reflective surface used to collect or project energy such as light, sound, or radio waves. Its shape is part of a circular paraboloid, that is, the surface generated by a parabola revolving around its axis. The parabolic reflector transforms an incoming plane wave travelling along the axis into a spherical wave converging toward the focus. Conversely, a spherical wave generated by a point source placed in the focus is reflected into a plane wave propagating as a collimated beam along the axis.

Acquisition d'images EE-550: Image and video processing

Couvre les bases de l'acquisition d'images, y compris les dispositifs optiques, les facteurs de résolution, les distorsions de la lentille et les technologies de capteur.

Composants de microscopie électronique MSE-352: Introduction to microscopy + Laboratory work

Couvre les composants du microscope électronique, les systèmes de vide, les aberrations, les détecteurs et les porte-échantillons.

Introduction à l'optique : lumière et vagues PHYS-317: Optics I

Présente des concepts optiques fondamentaux, couvrant la réfraction, la réflexion, l'interférence, la polarisation, et plus encore, explorant le comportement de la lumière dans différents médias.

Champs électromagnétiques et optiques

Explore les champs électromagnétiques, les forces, les ondes, l'optique, l'interférence, la diffraction, la réfraction, la réflexion, les lentilles et les instruments.

Microscopie et systèmes d'imagerie MICRO-428: Metrology

Couvre les concepts fondamentaux de la microscopie, expliquant le besoin de grossissement au-delà de l'œil humain et introduisant des techniques d'imagerie avancées.