champ de vision

Le champ de vision, ou CdV, est l'étendue angulaire de l'espace qu'un système optique peut voir en une seule fois. Il est mesuré en degrés, en partant de l'axe optique (la ligne centrale traversant la lentille ou le miroir), et s'étend vers l'extérieur jusqu'à ce que les bords de l'image disparaissent. Un CdV étroit signifie que vous voyez une petite tranche du monde, mais agrandie; un CdV large signifie que vous capturez plus d'espace, mais avec moins de grossissement.

Le CdV dépend de la distance focale de la lentille ou du miroir primaire et de la taille du détecteur ou du film sur lequel il projette. Des distances focales plus courtes donnent des champs de vision plus larges. Un objectif de 50 mm sur un appareil photo plein format peut offrir un CdV horizontal d'environ 46 degrés, tandis qu'un téléobjectif de 200 mm sur le même appareil photo ne capture qu'environ 12 degrés. Dans les jumelles ou les longues-vues, les fabricants indiquent souvent le CdV à une distance standard, comme le champ de vision à 1000 yards, mesuré en pieds ou en mètres plutôt qu'en degrés.

Le CdV réel dépend également de la taille du capteur d'image, du cadre du film ou de l'oculaire à travers lequel vous visualisez l'image. Deux objectifs avec des distances focales identiques donneront des champs de vision différents si l'un est associé à un détecteur plus grand. C'est pourquoi les appareils photo de smartphones avec de petits capteurs peuvent atteindre de grands angles avec des distances focales modestes, et pourquoi passer d'un reflex numérique avec un capteur recadré à un capteur plein format augmente votre CdV lorsque vous utilisez le même objectif.

Limites et compromis réels

Les concepteurs sont confrontés à une contrainte difficile: vous ne pouvez pas avoir à la fois un très large champ de vision et un grossissement élevé avec le même système optique. Augmenter le CdV tout en gardant l'objectif compact nécessite d'accepter une dégradation de l'image sur les bords, où les aberrations optiques augmentent. Les objectifs grand-angle doivent être corrigés pour la distorsion, le vignettage et la courbure de champ. Inversement, les systèmes à fort grossissement comme les objectifs de microscope ou les télescopes à longue focale sacrifient le CdV pour concentrer la lumière et la résolution dans une bande étroite.

Dans le travail industriel et scientifique, le choix du CdV est pratique. Les caméras de surveillance exigent un large CdV pour couvrir une zone avec moins d'unités. Les systèmes d'inspection utilisant des microscopes acceptent un CdV minuscule pour résoudre les défauts fins. Les caméras thermiques offrent souvent un CdV plus étroit que les caméras à lumière visible avec la même taille de capteur physique, car les longueurs d'onde infrarouges sont plus longues et la diffraction limite la résolution. Comprendre le CdV de votre instrument vous indique ce que vous pouvez réellement voir, ce que vous manquerez, et si vous devez repositionner, zoomer ou ajouter plus de caméras.