3. Au-delà du plan focal
L'image formée dans le plan focal du collecteur est transposée, directement ou indirectement, sur un récepteur d'où sortiront des données quantitatives : la rétine de l'observateur, ou la plaque photographique, ou des dispositifs plus élaborés qui seront décrits ci-après.
• L'observation visuelle
L'observation visuelle est la première qui ait été pratiquée, et cela sous une forme un peu différente de celle qui paraît maintenant la plus évidente : puisque l'objectif donne, dans son plan focal, une image réelle des objets à l'infini, il suffit d'observer cette image avec une lentille convergente servant de loupe. Mais on peut aussi former une nouvelle image à l'infini au moyen d'une lentille divergente placée avant le plan focal de l'objectif, et c'est cette solution que l'Italien Giambattista della Porta a été, semble-t-il, le premier à trouver, vers 1585, imité en 1608 par les Hollandais. L'année suivante, Galilée construisait plusieurs lunettes de ce type, et son nom leur est resté, cependant que Huygens, cinquante ans plus tard, instaurait définitivement l'usage de l'oculaire convergent. C'est sur ce dernier que l'on raisonnera, en remarquant, d'ailleurs, que ce qui suit s'applique quel que soit le type d'objectif, réfracteur ou réflecteur, auquel est associé l'oculaire.
Les caractéristiques essentielles à considérer dans le cas de l'observation visuelle sont le grossissement, la clarté et le champ.
Si les plans focaux de l'objectif et de l'oculaire sont confondus, comme on vient de le dire – l'ensemble du système est alors dit afocal –, l'œil observera les objets à l'infini aussi bien avec que sans l'instrument ; mais il les verra sous des angles différents, et le rapport de ces angles est dit grossissement ; on voit immédiatement qu'il est égal au rapport F/f des longueurs focales de l'objectif et de l'oculaire.
La pupille de l'œil est placée sensiblement sur l'image que l'oculaire forme de l'objectif (cercle oculaire), dont le diamètre est égal à celui de l'objectif divisé par le grossissement. Pour que le pouvoir collecteur de l'instrument soit bien util […]
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