Les objectifs grands-angles

Fig. 01 : Nikkor 15mm f/3.5 Ais.

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  Préambule.

Les aberrations géométriques limitant les performances des objectifs dépendent essentiellement de deux critères : l’ouverture et le champ. On parle d’aberrations d’ouverture et d’aberrations de champ...

L’aberration de sphéricité est une aberration d’ouverture.

La coma est principalement une aberration d’ouverture, elle dépend aussi du champ mais dans une moindre mesure.

L’astigmatisme est essentiellement une aberration de champ (dépend moins de l’ouverture) ;

La courbure de champ est principalement une aberration de champ (dépend beaucoup moins de l’ouverture).

La distorsion est une aberration de champ.

Ainsi, les grands angulaires sont plutôt sujets à l’astigmatisme, à la courbure de champ (toutes deux très difficiles à corriger), et à la distorsion (qui n’affecte pas la définition). Si, par surcroît, ils sont très ouverts, les aberrations de sphéricité et de coma viennent s’ajouter.

Il est donc difficile de concilier angle de champ important, ouverture confortable, aberrations contenues, vignettage modéré, et (très souvent) tirage optique supérieur à la distance focale. Aussi, les grands angulaires performants sont des objectifs complexes pour lesquels on a de plus en plus recours aux dioptres asphériques.

Remarque :

Les instruments optiques à faible angle de champ, comme les téléobjectifs, sont essentiellement sujets aux aberrations de sphéricité (facile à corriger mais varie avec la distance de mise au point) et de coma (difficile à corriger mais ne concerne que les téléobjectifs très ouverts, et n’affecte pas le centre de l’image). Ils sont moins sensibles à l’astigmatisme et à la courbure de champ, et très peu à la distorsion.

La figure animée ci-dessous montre la complexité du système optique d’un grand angulaire moderne de performances élevées (dioptres sphériques uniquement, tirage optique presque égal à deux fois sa distance focale).

Fig. 02 : Zeiss PC Apodistagon 25mm f/3.6.

* Ce 25mm f/3.6 à décentrement n’a jamais fait l'objet d'une production en série (les coûts de production ont été jugés trop importants). Son système optique s’apparente à celui du Carl Zeiss Distagon T* 21mm f/2.8 développé en 1992 (pour boîtiers Contax). Très performant, il est toujours utilisé dans les différentes versions de l’actuel Distagon 21mm f/2.8 (après avoir fait l’objet d’adaptations mineures lors de l’abandon du plomb comme constituant dans la fabrication de certains types de verre).

Les faces communes des éléments collées de ce 25mm f/3.6 ont des rayons de courbure légèrement différents ; trois colles d’indices différents sont utilisées pour leur assemblage.

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2 – Les grands angulaires à tirage court.

De par leur principe, les systèmes optiques à architecture symétrique ou quasi symétrique par rapport au diaphragme d'ouverture constituent un moyen simple de s’affranchir de la distorsion, de la coma et du chromatisme latéral. Ils connurent donc un très grand succès durant toute la première moitié du XXème siècle. L’Hypergon de Carl Paul Goerz (1900) et le Topogon de Robert Richter (1933) sont parmi les plus célèbres précurseurs d’une très longue lignée de ces objectifs à grand angle de champ. Dans cette famille, on trouve également un autre système tout aussi légendaire, et encore utilisé de nos jours : le Biogon de Ludwig Bertele…

C'est un opticien Russe, M. Michael Michaelovitch Roossinov qui, en 1946, eut l’idée de placer deux ménisques divergents de part et d'autre d'un doublet convergent. Ce système (en fait, un double téléobjectif inversé symétrique par rapport au diaphragme) permettait de réduire sensiblement le vignettage affectant les grands angulaires de l'époque.

Fig. 03 : L’objectif de M. Michael Michaelovitch Roossinov : 133° d’angle de champ.

En s’inspirant de l'objectif de Roossinov, Ludwig Bertele mis au point l’Aviogon au début des années 1950, puis le Biogon (pour Zeiss) dans le but d’équiper les boîtiers Hasselblad et Contax.

Fig. 04 : Système optique du Biogon de Ludwig Bertele.

Le nom “Biogon” avait déjà été utilisé par Zeiss en 1934 pour désigner un objectif très différent (également créé par Ludwig Bertele), d’angle de champ plus modeste, et dont la partie avant est clairement inspirée du Sonnar (du même inventeur).

Fig. 05 : Le système optique du tout premier Biogon est très différent de celui de son successeur qui a rendu le nom célèbre.

Depuis de très nombreuses années, le concept du Biogon est utilisé par plusieurs fabricants pour produire une multitude d'objectifs performants pour appareils ou chambres photographiques de petit, moyen ou grand format.

Fig. 06 : Objectif grand angulaire Nikon pour chambre photographique 4"x5".

Tous ces objectifs possèdent une caractéristique commune : la distance entre la lentille arrière et le plan image (ou tirage optique) est toujours inférieure à la distance focale. Or, pour une dimension d'image donnée, l'angle de champ est inversement proportionnel à la distance focale. Tous les objectifs à architecture quasi symétrique sont donc physiquement d'autant plus proches du plan image que leur distance focale est courte.

Fig. 07 : Représentation graphique de l’angle de champ en fonction de la distance focale pour quatre formats de capteurs différents (mise au point à l’infini).

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3  –  Le téléobjectif inversé.

Les boîtiers photographiques à miroir reflex ou, par exemple, certaines caméras vidéo à séparateur optique doivent cependant disposer d'un minimum d’espace entre l’objectif et le capteur. Cet espace incompressible détermine le tirage optique minimum d’un objectif pour qu’il soit compatible avec ce type d’appareils. Ainsi, les objectifs (quasi) symétriques de distance focale inférieure à 45-50 mm sont incompatibles avec les boîtiers reflex 24x36 ou assimilés.

Fig. 08 : Comparaison des tirages optiques (Bf) d’un objectif à tirage court (Biogon) et d’un rétrofocus (Nikon).

Comment augmenter le tirage optique d’un système de distance focale donnée ? Simplement en plaçant un élément divergent devant l’objectif (qui est convergent par définition)… Le système divergent-convergent ainsi constitué est très logiquement appelé “téléobjectif inversé”.

À la fin des années 1920, Lester W. Bowen avait montré comment élargir l’angle de champ d'un objectif de projection (et par conséquent la taille de l'image projetée) en plaçant à l’avant de son foyer objet une lentille divergente de grand taille.

Cet artifice avait deux effets intéressants :

- la distance focale du nouveau système était inférieure à celle de l’objectif seul,

- son foyer principal image était plus distant vers l’arrière.

En 1930, Horace William Lee reprit ce principe pour créer un objectif de prise de vues cinéma à long tirage offrant un angle de champ supérieur au 50 mm, le 35 mm f/2 Taylor Hobson. L’espace libéré entre la dernière surface dioptrique et le plan film permettait de loger le prisme séparateur des caméras Technicolor.

L'animation suivante présente le principe de fonctionnement d’un téléobjectif inversé. Il met en évidence le déplacement du foyer image d'un système constitué d'une lentille convergente L2 de focale ƒ2' = 36 mm devant laquelle est placée une lentille divergente L1 de vergence V1 variable.

Fig. 09 : Principe de fonctionnement du téléobjectif inversé.

On constate que la vergence V1 de l'élément divergent L1 influence fortement la position du foyer image F' du système L1 + L2, alors qu'elle altère relativement peu sa distance focale ƒ'. Ceci est dû au fait que l'élément divergent L1 est placé au voisinage du foyer objet F2 de l'élément convergent L2.

En effet, la position de l'élément divergent L1 par rapport foyer objet F2 de l'élément convergent L2 est déterminante dans la manière dont la distance focale ƒ' du système évolue avec V1 (voir figure suivante).

Lorsque L1 est placé en arrière du foyer F2' (d < 36 mm), ƒ' varie proportionnellement à V1.

Lorsque L1 est placé précisément au foyer F2’ (d = 36 mm), ƒ’ = ƒ2' quelle que soit V1.

Lorsque L1 en placé en avant du foyer F2' (d > 36 mm), ƒ' varie de manière inversement proportionnelle à V1.

Fig. 10 : Influence de la position de l’élément divergent L1 par rapport à l’objectif L2.

L’influence de la vergence V1 sur la distance focale ƒ’ du système est d’autant plus grande que la distance entre l’élément divergent L1 et le foyer objet F2 de l'élément convergent L2 est importante.

Ce système simpliste à deux éléments est parfaitement représentatif de l'architecture de tous les téléobjectifs inversés. En réalité, la partie convergente est toujours constituée d'un groupe de plusieurs éléments formant un véritable objectif au sein duquel est placé le diaphragme d’ouverture. La partie frontale divergente peut être constituée d'un seul élément (téléobjectif inversé de première génération) ou de plusieurs éléments.

Nota :

Lorsque le groupe divergent frontal ne peut pas être assimilé à une lentille mince, sa position par rapport au foyer objet F2 du groupe convergent est considérée d’après son point principal image H1’.

L'animation suivante reprend le principe de la Figure 09 en s'appuyant cette fois sur le système optique d'un objectif réel : l'élément convergent est un objectif 36 mm f/1.9 de type Ernostar. Le système optique de cet objectif étant beaucoup plus épais que la lentille mince utilisée précédemment, son tirage optique est de 22 mm seulement.

En plaçant une lame à faces parallèles relativement épaisse devant cet objectif on créé un nouveau système :

- les points cardinaux image H’ et F’ se superposent à ceux de l’objectif seul H2’ et F2’ ;

- les points cardinaux objet H et F sont légèrement décalés vers l’objet par rapport à ceux de l’objectif seul H2 et F2.

Fig. 11 : Principe du téléobjectif inversé appliqué à un cas réel.

Lorsque les faces de cette lame fléchissent pour former le ménisque divergent L1 de vergence V1 variable (-1,5 d > V1 > -11,2 d), la distance focale ƒ’ de l'ensemble varie peu, alors que le tirage optique augmente fortement (car le point principal image de la lentille divergente est placé près du foyer objet F2 de l'objectif primaire).

Nota :

Le Nombre d’ouverture N du système augmente proportionnellement à l’augmentation du tirage optique (pupille de sortie de caractéristiques constantes). Le Nombre d’ouverture N du groupe arrière est donc toujours inférieur au Nombre d’ouverture N de l’ensemble du système.

Tel qu'il apparaît à la fin de l'animation, avec un élément frontal de vergence V1 = -11,24 d, ce système n'est autre que celui du premier téléobjectif inversé de Pierre Angénieux, qu'il nomma “Rétrofocus” (nom qui devint générique pour ce type d’objectifs) : l’objectif 35 mm f/2.5 type R1.

Remarque :

Ce système optique fut également utilisé pour réaliser l’objectif Angénieux 9,5 mm f/2.2 type R3 (ciné 16 mm).

Fig. 12 : Système optique du 35mm f/2.5 type R1 de Pierre Angénieux.

Nous avons vu que le rapport [ tirage optique / distance focale ] augmente avec la vergence de l'élément divergent frontal. Il existe cependant une limite au-delà de laquelle la distorsion de l'image devient exagérée. Pour outrepasser cette limite, l'élément frontal unique doit être remplacé par un ensemble plus élaboré. Avec une vergence de -17,83 d, le doublet divergent frontal du second rétrofocus Angénieux permet d'obtenir un tirage optique 1,3x supérieur à la distance focale (1,05x pour l’objectif précédent).

Fig. 13 : Système optique du 28mm f/3.5 type R11 de Pierre Angénieux.

Remarque :

Ce système optique fut également utilisé pour réaliser l’objectif Angénieux 6,5 mm f/1.8 type R31 (ciné 8 mm), et le 10 mm f/1.8 type R21/R22 (ciné 16 mm) qui remplaça le R3 de la figure précédente.

Par rapport aux objectifs à tirage court de construction quasi symétriques, les téléobjectifs inversés offrent plusieurs avantages :

• un tirage optique supérieur à la distance focale ;

• un vignettage (très) sensiblement réduit ;

• la possibilité d'atteindre des valeurs plus importantes d'ouverture géométrique.

En contrepartie, ces objectifs sont :

• plus volumineux (par leur principe même) ;

• plus difficiles à corriger, car fortement dissymétriques ;

• plus chers (conséquence du point précédent).

Les illustrations suivantes présentent quelques objectifs rétrofocus classés par ordre de distances focales décroissantes. Elle mettent en évidence la complexité croissante de ce type d'objectifs au fur et à mesure que l'angle de champ s'élargit, avec un rapport [ tirage optique / distance focale ] de plus en plus fort, et/ou une ouverture plus importante.

Sur chacune d'elles, les distances focales ƒ1' et ƒ2' respectivement des groupes divergent et convergent sont indiquées, ainsi que la distance ∆ séparant le foyer image F1' du groupe divergent et le foyer objet F2 du groupe convergent. La distance focale ƒ' de l'ensemble du système peut être déterminée par la relation d'association :

ƒ' = (ƒ1' . ƒ2') / -∆

Le point principal image H1' du groupe divergent frontal est souvent placé à l'avant du foyer objet F2 du groupe convergent. On obtient ainsi un système optique de distance focale ƒ' inférieure à la distance focale ƒ2' du groupe convergent.

Système optique du Nikkor 28 mm f/2 (Yoshiyuki Shimizu – 1971).

Fig. 14-1 : Groupe divergent - groupe convergent.

Fig. 14-2 : Système afocal - objectif primaire

Nota :

Le cas du Nikkor 28 mm f/2 (illustré ci-dessus), est un peu particulier… Bien qu'il puisse parfaitement être considéré comme un téléobjectif inversé classique (tel qu'il apparaît Fig. 13a), il a été construit comme l'association d'un objectif primaire de 43 mm de distance focale devant lequel est placé un groupe quasiment afocal de grandissement angulaire théorique G = 0,667 (Fig. 13b).

Il arrive que le point principal image H1' du groupe divergent frontal soit situé légèrement en arrière du foyer objet F2 du groupe convergent. La distance focale du système complet est alors faiblement supérieure à celle du groupe convergent. C'est le cas du Nikkor 24 mm f/2 (voir figure suivante).

Fig. 15 : Système optique du Nikkor 24 mm f/2 (Teruyoshi Tsunashima – 1977).

Le point principal image H1' du groupe divergent frontal peut être quasiment superposé au foyer objet F2 du groupe convergent. Le système complet et le groupe convergent sont alors d'égales distances focales. C'est le cas des deux systèmes optiques suivants : le Nikkor 20 mm f/2.8, et un 18 mm f/4 (resté au stade d'étude).

Fig. 16 : Système optique du Nikkor 20 mm f/2.8 (Daijiro Fujie – 1985).

Fig. 17 : Système optique d’un 18 mm f/4 - Étude de Ikuo Mori – 1968 (Nikon).

Lorsqu’on observe le trajet des rayons à travers le système optique d'un téléobjectif inversé, il devient évident que le groupe divergent frontal, hormis son action de déplacement du foyer image vers l'arrière, a également pour fonction de réduire progressivement l'angle d’incidence des faisceaux éclairant les bords du cercle image jusqu’à une valeur acceptable par le groupe convergent.

Fig. 18 : Système optique du Nikkor 15 mm f/5.6 (Tomowaki Takahashi – 1972).

Fig. 19 : Système optique d’un 13 mm f/8 - Étude de Ikuo Mori – 1972 (Nikon).

À distances focales égales, le vignettage d’un rétrofocus est sensiblement plus faible que le vignettage d’un objectif à tirage court. Sur l’illustration suivante, un Biogon et un rétrofocus de distances focales comparables sont représentés à la même échelle. La pupille de sortie du faisceau axial est représentée par un trait de couleur cyan ; la pupille de sortie du faisceau le plus incliné est représentée par un trait de couleur rouge (il y a distorsion pupillaire). Les pupilles de sortie du rétrofocus étant beaucoup plus éloignée du capteur que celle du Biogon, l’angle d’incidence moyen Thêta des rayons lumineux éclairant les bords du cercle image est beaucoup plus ouvert pour le Biogon que pour le rétrofocus.

L’éclairement étant proportionnel à cosinus Thêta (vignettage naturel), le Biogon produit naturellement un assombrissement des bords de l’image sensiblement plus fort que le rétrofocus.

Fig. 20 : Comparaison des pupilles de sortie d’un Biogon et d’un rétrofocus.

Remarque :

Les larges ménisques divergents d’entrée et de sortie des systèmes quasi symétriques comme le Biogon, dérivés de l’objectif de M. Roossinov (voir Fig. 03), engendrent une distorsion pupillaire qui se manifeste par un basculement de la pupille d’entrée vers le point objet. La section du faisceaux émergent est ainsi moins dépendante de son inclinaison (elle n'est plus proportionnelle à cosinus Thêta). Le vignettage naturel de ce type d’objectif obéit plutôt à une loi en cos3 (Thêta).

Évidemment, l’effet bénéfique de cette distorsion pupillaire sur le vignettage naturel n’est sensible que lorsque le diaphragme d’ouverture détermine seul la section des faisceaux inclinés ; à pleine ouverture, le vignettage optique atténue sensiblement cet avantage.

La figure suivante permet de visualiser la position de la pupille de sortie du faisceau axial (couleur cyan) et du faisceau incliné (couleur rouge) du 60 mm f/18 de M. Roossinov. Il est évident que si la position de la pupille de sortie était immuable (normale à l’axe optique), la section du faisceau incliné s’en trouverait fortement diminuée.

Fig. 21 : Distorsion pupillaire du 60 mm f/18 de M. Michael Michaelovitch Roossinov.

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04  –  Le zoom rétrofocus à deux groupes.

La plupart des zooms à grand angle de champ, ainsi que de nombreux zooms trans-standards sont de type rétrofocus à deux groupes. Ce système concerne donc une proportion importante des objectifs à focale variable utilisés actuellement.

Avec un angle de champ atteignant 74°, le premier zoom véritablement grand angulaire pour le format 24x36, le Zoom-Nikkor 28-45mm f/4.5, fut commercialisé en 1975. Bien qu'appartenant à la catégorie des zooms à deux groupes, il sera présenté plus loin car son système optique est un peu particulier…

Son successeur, le Zoom-Nikkor 25-50mm f/4 (1979 - 1985) présente un système optique plus classique (voir figure suivante). C'est un des premiers zooms rétrofocus à deux groupes offrant une amplitude de 2 et un angle de champ dépassant 80°.

Fig. 22 : Exemple de zoom rétrofocus à deux groupes : le Zoom-Nikkor 25-50 mm f/4.

Dans son principe, le zoom rétrofocus à deux groupes est simple mais, sa mise au point nécessitant un grand nombre de calculs, son développement a suivi celui de l'ordinateur, et ce n’est qu’à partir des années 1970 qu’il prit son véritable essor.

Principe : la distance focale ƒ’ d’un système de deux éléments L1 et L2 de distances focales respectives ƒ1’ et ƒ2’ peut être déterminée par la relation (en valeurs algébriques) :

ƒ’ = ƒ1’ x ƒ2’ / -∆

avec ∆ = distance entre le foyer principal image F1’ de l’élément L1 et le foyer principal objet F2 de l’élément L2.

Toute modification de la distance séparant les deux éléments d’un tel système entraîne une variation de sa distance focale : c’est le principe du zoom à deux groupes. Il peut être de type téléobjectif (convergent - divergent), ou de type téléobjectif inversé (divergent - convergent) ; on parle alors de zoom rétrofocus à deux groupes, objet de ce chapitre.

La figure suivante illustre le principe de fonctionnement du zoom rétrofocus à deux groupes. Dans cet exemple, la distance séparant l’élément divergent L1 et l’élément convergent L2 varie continument de 38 mm à 14 mm. Quelle que soit cette distance de séparation, le foyer principal image F’ du système est maintenu à sa position d'origine. Les distances focales respectives de L1 et L2 sont ƒ1’ = -40 mm et ƒ2’ = 30 mm.

Les courbes de déplacements obtenues sont caractéristiques des zooms rétrofocus à deux groupes.

Fig. 23 : Courbes caractéristiques de déplacements des deux groupes d’un zoom rétrofocus.

Ces courbes présentent les particularités suivantes :

  • la trajectoire de l’élément divergent décrit une courbe convexe vers le foyer du système ; la valeur minimale (point de rebroussement) est atteinte lorsque la distance focale ƒ’ du système est égale à la distance focale ƒ1’ de l’élément divergent (en valeur absolue) ;
  • le déplacement de l’élément convergent est parfaitement linéaire ;
  • lorsque le point principal image de l’élément divergent (ici le centre géométrique de la lentille) est confondu avec le foyer objet F2 de l’élément convergent, la distance focale ƒ’ du système est égale à la distance focale ƒ2’ de l’élément convergent.

Dans l’exemple ci-dessus, les distances focales ƒ1’ et ƒ2’, ainsi que l’amplitude de variation de l’espace entre les deux éléments permettent d’obtenir un zoom 25-50 mm. Bien entendu, il existe une infinité de manières différentes de parvenir à un résultat similaire selon la valeur de ces trois paramètres, et certaines combinaisons sont plus aptes à satisfaire à telles ou telles exigences (compacité, performance, ouverture, coût, etc.).

Dans l’exemple suivant, la distance focale de l’élément convergent est constante (ƒ2’ = 30 mm, comme dans l’exemple précédent), et l’amplitude de variation de l’espace entre les deux éléments est de 40 mm (de 45 à 5 mm). La figure suivante illustre l’influence de la vergence de l’élément divergent frontal ( 62 mm < ƒ1’ < –38 mm) sur l'amplitude de variation de la distance focale du système, ainsi que sur les courbes de déplacement des éléments.

Fig. 24 : Influence de la vergence de l’élément divergent frontal sur les courbes de déplacement.

Dans cet exemple, quelle que soit la vergence de l’élément divergent, l'amplitude de variation de la distance focale ƒ’ du système inclue toujours la plage 25-50 mm. Toutefois, on remarque que lorsque ƒ1' = –62 mm, une variation de l’espace inter éléments de 40 mm est juste suffisante pour couvrir cette plage de 25-50 mm, mais lorsque la vergence de L1 augmente (en valeur absolue) une variation plus faible suffit à couvrir la même plage. Ceci donne une idée des multiples possibilités qui s’offrent aux concepteurs d’objectifs.

Les deux groupes étant mobiles, chacun d’eux doit être corrigé des aberrations indépendamment de l’autre. Les objectifs de ce type présentent donc toujours des groupes constitués de multiples éléments.

Le groupe divergent du Zoom-Nikkor 25-50 mm f/4 comprend quatre éléments, alors que le groupe convergent (ou “objectif primaire”) en compte sept (voir figure suivante). Ses caractéristiques sont différentes de celles du zoom schématique de l’illustration animée Fig. 23.

Fig. 25 : Zoom-Nikkor 25-50mm f/4 - Système optique (groupe divergent en rouge, primaire en bleu).

Le diaphragme d’ouverture étant intégré à l'objectif primaire (convergent) qui est mobile par rapport au plan image, l’ouverture géométrique change naturellement avec la distance focale. Elle peut, cependant, être maintenue à une valeur constante par un mécanisme ouvrant progressivement l’iris lorsque le groupe convergent avance (distance focale croissante), et inversement. C’est le cas du Zoom-Nikkor 25-50 mm f/4.

Fig. 26 : Zoom-Nikkor 25-50mm f/4 - Courbes de déplacement des deux groupes et évolution de l’ouverture de l’iris.

Ce système est bien adapté aux zooms de courtes distances focales ou de distances focales intermédiaires d'amplitude modérée (2x). Le Zoom-Nikkor 35-70 mm f/3.5 Ai est un bon exemple de zoom trans-standard de type rétrofocus à deux groupes.

Fig. 27 : Zoom-Nikkor 35-70mm f3.5 Ai (1977) - Système optique.

Le Zoom-Nikkor 28-45 mm f/4.5 est antérieur au Zoom-Nikkor 25-50 mm f/4, et représente un cas particulier car il peut être considéré comme un zoom rétrofocus à trois groupes. À ce titre, en 1975, ce zoom était en quelque sorte en avance sur son temps car il préfigurait les systèmes multi groupes actuels. Le fonctionnement de cet objectif est cependant globalement analogue à celui des zooms rétrofocus à deux groupes classiques. Seule particularité : le groupe convergent (primaire) est constitué de deux sous-groupes se déplaçant à des vitesses différentes de manière à contenir astigmatisme et courbure de champ (voir figure suivante). Le sous-groupe frontal se déplace 1,28 fois plus vite que le sous-groupe arrière.

Fig. 28 : Zoom-Nikkor 28-45mm f4.5. (1975) - Système optique.

L'accroissement de l’espace entre les deux sous-groupes de l’objectif primaire étant linéaire, le déplacement du point principal objet de ce dernier est également linéaire, comme dans tout système rétrofocus à deux groupes (voir animation ci-dessous). Notez que la courbe de déplacement du groupe frontal divergent ne montre pas de point de rebroussement car sa distance focale (ƒ1’ = –50,1 mm) est plus longue (en valeur absolue) que la distance focale maximale du système (ƒ = 44,2 mm).

Fig. 29 : Zoom-Nikkor 28-45mm f/4.5 - Courbes de déplacement des groupes et évolution de l’ouverture de l’iris.

Les quelques exemples illustrés jusqu’ici pourraient laisser penser que seuls les zooms grands angulaires de conception ancienne adoptent cette architecture à deux groupes. Il n'en est rien ; ce principe est encore très utilisé actuellement. Ainsi, par exemple, le zoom AF-S Nikkor 14-24 mm f/2.8G ED avec :

  • ses trois éléments à dioptre de sortie asphérique, deux simples et un composite (technologie hybride),
  • ses deux éléments en verre à très faible dispersion,
  • et son système de mise au point interne (assuré par moteur piézoélectrique à onde progressive)

est un objectif de conception moderne de type rétrofocus à deux groupes.

Fig. 30 : AF-S Nikkor 14-24 mm f/2.8G ED - Courbes de déplacement des groupes.

Comme dans l’exemple précédent (Zoom-Nikkor 28-45 f/4.5), la courbe de déplacement du groupe frontal divergent ne montre pas de point de rebroussement car sa distance focale (ƒ1’ = –26,3 mm) est plus longue (en valeur absolue) que la distance focale maximale du système (ƒ’ = 23,8 mm).

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PT, le 2 avril 2018.

Pierre Toscani (2008-2018) • Photos, textes et illustrations ne sont pas libres de droits