« Photographie/Optique/Stigmatisme, objets et images » : différence entre les versions

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== Objets et images réels et virtuels ==
 
 
La question des objets et des images réels et virtuels est l'une des premières difficultés sérieuses pour les débutants en optique.
 
 
=== Cas d'un seul système optique ===
 
{| border="1" cellpadding="5" cellspacing="0"
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|'''OR'''<br>'''IR'''
|[[Image:Réel-réel.png|250px|center]]
|Si lesLes rayons incidents viennentproviennent tous d'un point A situé devant la face d'entrée du système optique, ce point est un '''objet réel'''. Si lesLes rayons émergents passent tous par un point A' situé derrière la face de sortie du système optique, on obtientformant une '''image réelle'''.
|-
|colspan="3"|Les surfaces sensibles photographiques (films ou capteurs) et la rétine de l'œil ont besoin de recevoir des '''images réelles''' où se concentre la lumière issue des points-objets. Le système optique est alors un objectif ou l'ensemble des parties réfringentes de l'œil.
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|'''OR'''<br>'''IV'''
|[[Image:Réel-virtuel.png|250px|center]]
|Ici nousNous avons toujours un '''objet réel''' A mais ce sont les prolongements des rayons émergents qui passent par le point A' situé devant la face de sortie du système, formant alors une '''image virtuelle'''.
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|colspan="3"|Cette situationconfiguration est celle de tous les instruments d'optique destinés à l'observation visuelle : loupes, lunettes, télescopes, microscopes, etc. L'image virtuelle est souvent rejetée à l'infini.
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|'''OV'''<br>'''IR'''
|[[Image:Virtuel-réel.png|250px|center]]
|Cette fois ceCe sont les prolongements des rayons incidents qui passent par un point A situé derrière la face d'entrée du système, alors ce point constitue un '''objet virtuel'''. Les rayons du faisceau émergent convergent en A' derrière la face de sortie, formant une '''image réelle'''.
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|colspan="3"|La présence d'unLe faisceau entrant convergent indiqueprovient la présencenécessairement d'un autre système optique devant celui qui est envisagé ici.
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|'''OV'''<br>'''IV'''
|[[Image:Virtuel-virtuel.png|250px|center]]
| Et voici la quatrièmeQuatrième et dernière possibilité, avec un '''objet virtuel''' et une '''image virtuelle'''.
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|colspan="3"|Même remarque que dans le cas précédent.
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|
|colspan="2"| Lorsque les rayons d'un faisceau sont parallèles, le sens de parcours de la lumière et l'usage normal de l'instrument permettent en général de lever très vite les quelques ambiguïtés qui pourraient apparaître.
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|colspan="2"|[[Image:Objets et images.png|250px|center]]
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* Si les rayons sortants ou leurs prolongements passent par un point situé derrière la dernière surface de verre du système optique, alors l'image est réelle, sinon elle est virtuelle.<br><br>
Autrement dit, la face d'entrée d'un système optique sépare l''''espace objet''' en deux parties, réelle du côté où arrive la lumière, virtuelle de l'autre, la face de sortie sépare l''''espace image''' en deux parties, réelle du côté où sort la lumière, virtuelle de l'autre.
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|colspan="23"| Lorsque les rayons d'un faisceau sont parallèles, le sens de parcours de la lumière et l'usage normal de l'instrument permettent en général de lever très vite les quelques ambiguïtés qui pourraient apparaître.
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|}
 
 
=== Cas d'une succession de systèmes optiques ===
'''Attention, les notions d'objets et d'images réels et virtuels changent si la lumière passe d'un système optique à un autre. Pour éviter toute confusion, l'objet, côté entrée et l'image, côté sortie doivent être définis pour <u>CHAQUE</u> système optique'''.
 
 
{| border="1" cellpadding="5" cellspacing="0"
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|colspan="2"|'''Attention, les notions d!''objets et d'images réelsPour etéviter virtuelstoute changentconfusion silorsque la lumière passe d'un système optique à un autre. Pour éviter toute confusion, l'objet, côté entrée et l'image, côté sortie, doivent être définis pour '''<u>CHAQUE</u>''' système optique'''.
|colspan="2"|
* l''''image''' donnée par un système devient donc '''toujours''' un '''objet''' pour le suivant,
* le caractère '''réel ou virtuel''' peut être '''conservé ou non''', selon les cas.
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* Un projecteur de cinéma ou de diapositives S forme l'image réelle du film sur un écran de projection. Celui-ci, en diffusant la lumière qu'il reçoit, devient un objet réel pour l'œil S' du spectateur. C'est une situation normale.
* L'œil S' placé dans cette position derrière une loupe ou une lunette déréglée S observe, dans un champ très réduit, un objet retourné et beaucoup plus petit que celui qui est placé « en chair et en os » devant l'instrument. Ce n'est évidemment pas une façon très futée d'utiliser le matériel ...<br>
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|[[Image:Deux systèmes 2.png|280px|center]]
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* LPour voir net, l'œil normal ne peutdoit recevoir que des rayons divergents ou parallèles. C'est le cas lorsqu'il regarde directement un objet mais quand la lumière lui parvient à travers un système optique, celui-ci doit fournir une image virtuelle située à une distance finie ou mieux, à l'infini, pour éviter la fatigue oculaire.
* Certains photographes pratiquent la '''digiscopie''' en fixant un appareil photo numérique à la place de l'œil, derrière une lunette '''munie de son oculaire'''. Cette manière de faire permet d'obtenir assez facilement d'énormes rapports de grandissement, il faut toutefois que l'appareil et surtout la lunette soient d'excellente qualité.
|}
 
 
'''Remarque :''' Dans le langage courant, ou pour aller plus vite, on utilise souvent des expressions comme ''l'œil examine l'image projetée sur un écran''. Généralement ces expressions ne prêtent guère à confusion mais elles doivent cependant être proscrites lors de l'étude approfondie des systèmes optiques, puisqu'en toute rigueur l'œilla nelumière peutqui percevoirentre quedans desun objetssystème provient, par définition, d'un réelsobjet.
 
== Où l'on retrouve le principe de Fermat ==