OPTIQUEOptique instrumentale

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Système optique à objet et image réels

Système optique à objet et image réels
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dessin

Limite de résolution

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Limite de résolution en fonction du diamètre de la pupille

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I.O.O. et I.O.G. : diamètres pupillaires

I.O.O. et I.O.G. : diamètres pupillaires
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Association de l'instrument et du récepteur

Relations entre l'objet et l'image instrumentale

Du point de vue de ses performances, un système optique quelconque est complètement défini par ses pupilles d'entrée Pe et de sortie Ps, de diamètres linéaires Ω et Ω′, d'ouvertures angulaires α et α′, les ouvertures numériques objet et image étant donc sin α et sin α′. On doit avoir, entre ces quantités, la relation dite des sinus d'Abbe, qui s'écrit :

n et n′ sont les indices de réfraction des milieux objet et image, qui sont égaux à l'unité sauf dans les cas d'instruments travaillant en immersion, T et T′ étant les dimensions transversales de l'objet et de l'image, S et S′ les angles sous lesquels ils sont vus.

Système optique à objet et image réels

Système optique à objet et image réels

dessin

Représentation d'un système optique quelconque donnant d'un objet AB situé dans un plan de front une image A′B′ réelle… 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Par définition, la puissance de l'instrument est P = S′/T, et son grossissement G = S′/S. Son champ s'exprime par la valeur maximale de T ou de S, ou encore de T′ ou de S′ correspondant à des images utilisables.

Lorsque l'objet ou l'image s'éloignent à l'infini, α ou α′ tendent vers zéro et T ou T′ vers l'infini, et on utilise alors les expressions SΩ ou S′Ω′.

Soit un instrument d'optique qu'on suppose parfait : du fait de l'ouverture limitée de la pupille d'entrée, tout se passe comme si chaque point de l'objet prenait la forme d'une tache de diffraction, respectivement de rayon linéaire et angulaire :

où λ est la longueur d'onde. En ajoutant, pour chaque point de l'objet, les intensités de toutes les taches de diffraction superposées en ce point, on obtient la distribution des éclairements dans l'objet, vu à travers la pupille d'entrée. On appelle « fonction de transfert » celle qui représente le contraste de l'image en ordonnée en fonction de la fréquence spatiale de l'objet en abscisse. Lorsque la fréquence spatiale augmente (ou que la période diminue), le contraste de l'image décro[...]

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Écrit par :

  • : professeur honoraire à l'université de Paris-VI Pierre-et-Marie-Curie et à l'université de Paris-XI, Orsay, ingénieur conseil à l'Office national d'études et de recherches aérospatiales

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Pour citer l’article

Albert ARNULF, « OPTIQUE - Optique instrumentale », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 07 octobre 2018. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/optique-optique-instrumentale/