Courbure de champ

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Courbure de champ : la surface focale (l'arc) n'est pas une surface plane (la ligne verticale).
Ne doit pas être confondu avec la correction flat-field, qui fait référence à la correction de la sensibilité lumineuse des pixels d'un capteur CCD.

La courbure de champ de Petzval, nommée d'après Joseph Petzval, décrit un type d'aberration optique pour lequel un objet plat normal à l'axe optique (ou un objet non plat situé au-delà de la distance hyperfocale) ne peut être mis au point sur une surface image plane.

Considérons un système de lentille mono-élément "idéal" lequel tous les fronts d'onde plats sont focalisés en un point situé à une distance f de la lentille. Si on place cette lentille à la distance f d'un capteur image plan, les points image proches de l'axe optique seront parfaitement focalisés, mais les rayons hors axe seront focalisés en avant du capteur image, l'écart étant fonction du cosinus de l'angle qu'ils font avec l'axe optique. Ceci est moins un problème quand la surface image est sphérique, comme dans l'œil humain par exemple.

La plupart des objectifs photographiques actuels sont conçus pour minimiser la courbure de champ, et ont donc une distance focale qui s'accroît en fonction de l'angle du rayon optique. Cependant, les caméras "film" pouvaient courber leur plan image pour compenser le phénomène, en particulier quand l'objectif était fixe et connu. Ceci incluait également les plans-films, qui pouvaient également être légèrement courbés. Les capteurs numériques ne peuvent généralement pas être pliés, bien que les grands réseaux de capteurs (de toute façon nécessaires du fait de la taille limitée des puces) puissent être mis en forme pour simuler une surface courbe (surface focale).

Le réseau de capteurs numériques du télescope spatial Kepler est incurvé pour compenser la courbure de Petzval du télescope.

La courbure de champ de Petzval d'un système optique est égale à la somme de Petzval,

\sum_i \frac{n_{i+1} - n_i}{r_i n_{i+1}  n_i}

r_i est le rayon de la ième surface et les n sont les indices de réfraction de la première et de la seconde face de la surface[1].

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Références[modifier | modifier le code]

  1. Extrait livre