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Focus (optique)

Pour la mise au point des yeux, voir Accommodation (oeil).

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Trouver des sources: Optique « Focus » – actualités * journaux · livres * érudit * JSTOR (Octobre 2015) (Apprenez comment et quand supprimer ce message modèle)

En optique géométrique, un point de focalisation, également appelé point image, est un point où les rayons lumineux provenant d’un point de l’objet convergent. Bien que le foyer soit conceptuellement un point, physiquement le foyer a une étendue spatiale, appelée le cercle de flou. Cette focalisation non idéale peut être causée par des aberrations de l’optique d’imagerie. En l’absence d’aberrations significatives, le cercle de flou le plus petit possible est le disque d’Airy, qui est causé par la diffraction de l’ouverture du système optique. Les aberrations ont tendance à s’aggraver à mesure que le diamètre de l’ouverture augmente, tandis que le cercle d’Airy est le plus petit pour les grandes ouvertures.

La focalisation oculaire recueille idéalement tous les rayons lumineux d’un point sur un objet vers un point correspondant sur la rétine.

Une démonstration de la mise au point de la caméra sur différentes distances, montrant un toit en bambou

Texte sur une page partiellement mise au point, mais la plupart du temps pas à des degrés divers

Une image, ou un point d’image ou une région, est mise au point si la lumière provenant des points d’objet est convergée presque autant que possible dans l’image, et floue si la lumière n’est pas bien convergée. La frontière entre celles-ci est parfois définie à l’aide d’un critère de « cercle de confusion ».

Un foyer principal ou un point focal est un foyer spécial:

  • Pour une lentille, ou un miroir sphérique ou parabolique, c’est un point sur lequel la lumière collimatée parallèle à l’axe est focalisée. Étant donné que la lumière peut traverser une lentille dans les deux sens, une lentille a deux points focaux – un de chaque côté. La distance dans l’air entre le plan principal de l’objectif ou du miroir et la mise au point est appelée distance focale.
  • Les miroirs elliptiques ont deux points focaux: la lumière qui traverse l’un d’eux avant de frapper le miroir est réfléchie de telle sorte qu’elle traverse l’autre.
  • Le foyer d’un miroir hyperbolique est l’un ou l’autre de deux points qui ont la propriété que la lumière de l’un est réfléchie comme si elle venait de l’autre.

Les lentilles divergentes (négatives) et les miroirs convexes ne focalisent pas un faisceau collimaté en un point. Au lieu de cela, la mise au point est le point d’où la lumière semble émaner, après qu’elle ait traversé la lentille ou réfléchie par le miroir. Un miroir parabolique convexe réfléchira un faisceau de lumière collimatée pour le faire apparaître comme s’il rayonnait du point focal, ou inversement, réfléchira les rayons dirigés vers le foyer sous la forme d’un faisceau collimaté. Un miroir elliptique convexe réfléchira la lumière dirigée vers un foyer comme si elle rayonnait de l’autre foyer, les deux étant derrière le miroir. Un miroir hyperbolique convexe réfléchira les rayons émanant du point focal devant le miroir comme s’ils émanaient du point focal derrière le miroir. Inversement, il peut focaliser les rayons dirigés vers le point focal qui se trouve derrière le miroir vers le point focal qui se trouve devant le miroir comme dans un télescope Cassegrain.

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