aplanétique

Un système optique aplanétique est un système où l'aberration sphérique et l'aberration chromatique ont été corrigées ou éliminées. L'aberration sphérique se produit lorsque les rayons lumineux frappant les bords extérieurs d'une lentille courbe se focalisent à un point différent des rayons passant par le centre, ce qui provoque un flou. L'aberration chromatique se produit parce que différentes longueurs d'onde de la lumière se réfractent à des angles légèrement différents, divisant la lumière blanche en franges colorées. Dans les conceptions aplanétiques, les deux erreurs sont minimisées ou annulées grâce à une géométrie de lentille et une sélection de matériaux minutieuses.

Le terme vient du grec a-planatikos, signifiant « qui ne s'égare pas » : les rayons lumineux ne s'écartent pas de leur point focal prévu. Une lentille ou un objectif aplanétique est conçu pour maintenir toutes les longueurs d'onde et tous les trajets de rayons vers un point focal commun, offrant une image nette et sans distorsion sur tout le champ.

La plupart des objectifs de microscope modernes sont conçus pour être aplanétiques sur leur plage de longueurs d'onde de travail. Ceci est particulièrement critique en microscopie composée, où les aberrations résiduelles s'accumulent et dégradent la qualité de l'image à des grossissements élevés. Un objectif aplanétique peut utiliser quatre éléments de lentille cimentés ou plus, chaque courbure de surface et type de verre étant choisis pour compenser les erreurs. Les miroirs de télescope et les objectifs d'appareil photo aplanétiques fonctionnent sur le même principe, bien que la prescription optique varie avec la taille de l'ouverture et la distance focale.

La correction aplanétique n'est jamais absolue ; elle est toujours corrigée pour une bande spectrale spécifique. Un objectif de microscope aplanétique conçu pour la lumière visible peut ne pas être aplanétique dans l'ultraviolet. De même, la correction suppose que la lumière provient ou se dirige vers un espace particulier : l'air, l'huile ou les milieux d'immersion aqueux. Changer le milieu annule la garantie aplanétique.

Le coût et la complexité de la conception aplanétique signifient que ces optiques sont très coûteuses. Une lentille simple de base est bon marché mais très aberrée. Un objectif aplanétique pour un microscope de recherche coûte dix à cinquante fois plus cher car le travail de meulage, de cimentation et de test est précis et lent. Dans la vision industrielle et les appareils photo grand public, les contraintes budgétaires signifient souvent qu'il faut accepter une aberration non corrigée plutôt que de payer pour une véritable performance aplanétique.