aberration optique

Une aberration optique indique les défauts de qualité d’une image (ayant comme principales causes: le gradient d’indice, l'asymétrie, l'astigmatisme, la mauvaise courbure, la géométrie mauvaise sur l’objet) perturbant soit l'axe optique soit le point où arrive le rayon

CAUSES d'ABERRATIONS

Le chemin optique a une équation qui est fonction de (lha.l0b.cosc.θv)

lh : la distance (prise sur l’objectif) entre l’axe optique et le point où le rayon incident touche cet objectif

l0 : la distance (prise sur l’objet) entre l’axe optique et le point d’où part le rayon

θv: l’angle de visée de l’objet

Quand la somme des 3 exposants (a + b + c) est au moins égal à 3, il y a une aberration

Cette aberration prend le qualificatif suivant (les chiffres notés entre parenthèses indiquant les valeurs des exposants ci-dessus a, b, c):

Astigmatisme (a=1, b=2) due à l’excés de courbure du récepteur .

C'est une aberration géométrique, qui donne plusieurs plans images d’un même plan objet (image déformée par multifocalisation)

 

Astrométrique due à la déviation du rayon causée par la vitesse de déplacement de l’observateur, comparativement à la vitesse de la lumière.

Exemple: sur Terre (où on la dénomme constante d'aberration), si on cumule sur 1 an cette variation d'angle, elle atteint 10-4 radian soit 20,5 secondes d’angle, car la Terre se déplace à 3.104 m/s autour du soleil

 

Chromatique: due à la dispersion (l’indice, variant avec la longueur d’onde, irise les images)

 

de Coma (a=2, b=1): due à l’inclinaison du faisceau, accentuée par une ouverture diaphragmique

 

de Courbure de champ (a=1, b=1, c=1) due à la courbure anormale du champ optique (elle donne une image courbe d’un objet plan)

 

de Distorsion (a=0, b=2, c=1) : due à la mauvaise position des diaphragmes et aux rayons éloignés de l’axe optique

 

de Sphéricité (a=3): due à la mauvaise géométrie (courbure) d’une lentille

 

de Variabilité de gradient d’indice (pouvant être due à des conditions faisant varier la direction du rayon lumineux, grâce à des modifications ambiantes de pression, densité ou température, comme les mirages)

 

ABSENCE ou CORRECTION d’ABERRATIONS

Aplanétisme: signifie sans aberration géométrique (ni sur l’axe optique, ni dans ses abords immédiats) ; l’aplanétisme d’un système optique centré obéit à

sinθ0 / sinθi = constante (la loi d’Abbe) et c'est la constante d'aberration

avec θ0(rad)= 1/2 angle d’ouverture du faisceau incident

et θi(rad)= 1/2 angle d’ouverture du faisceau émergent

 

Apochromatisme signifie correction partielle des aberrations chromatiques (seulement possible pour quelques longueurs d’onde)

 

Orthoscopie: propriété d’une image qui est rigoureusement conforme à l’objet plan qu’elle représente (donc sans aberration)

 

Stigmatisme : qualité d’un système donnant un point image pour chaque point objet

Le stigmatisme est approché dans la zone d’approximation de Gauss