diaphragme de champ

Un diaphragme de champ est une ouverture physique, généralement circulaire ou rectangulaire, placée sur le trajet optique d'un système d'imagerie pour définir la limite de ce que l'objectif peut voir. Il se situe au niveau ou à proximité d'un plan image et agit comme une coupure nette : les rayons lumineux qui formeraient une image au-delà des bords du diaphragme de champ sont simplement bloqués. Le résultat est un champ de vision nettement défini, sans vignettage flou, juste une limite claire de la zone d'image.

Les diaphragmes de champ sont distincts des diaphragmes d'ouverture, qui contrôlent l'intensité lumineuse et la profondeur de champ en limitant le diamètre de l'objectif lui-même. Un diaphragme de champ définit plutôt l'étendue de la scène qui est enregistrée. Dans un microscope, le diaphragme de champ est souvent un diaphragme à iris dans le plan image intermédiaire ; dans un appareil photo, il peut s'agir du bord du capteur lui-même, ou d'un arrêt mécanique séparé près du plan focal. Certaines conceptions optiques utilisent une combinaison : un diaphragme de champ pour définir la limite de visualisation, et un diaphragme d'ouverture pour définir le nombre f.

L'emplacement du diaphragme de champ est important car il détermine quels rayons sont bloqués. Un diaphragme placé exactement au niveau d'un plan image intermédiaire donne la définition de bord la plus nette et est standard dans les instruments bien conçus. Si le diaphragme est déplacé de ce plan, les bords du champ deviennent plus doux et peuvent présenter des franges colorées ou d'autres aberrations. La taille du diaphragme de champ, mesurée en millimètres ou en angle en degrés, définit directement le champ de vision maximal du système.

En pratique, les diaphragmes de champ empêchent la lumière provenant de régions extérieures à la zone d'image prévue de se disperser par réflexion à l'intérieur du tube optique. Sans cela, la lumière parasite rebondit sur les surfaces internes et crée un voile lumineux ou des images fantômes. C'est pourquoi les instruments optiques de qualité, des télescopes aux caméras d'inspection industrielle, sont attentifs à l'emplacement de leurs diaphragmes de champ et à leur taille. Un diaphragme de champ légèrement sous-dimensionné sacrifie une petite perte de zone de visualisation pour des images beaucoup plus nettes et contrastées.

Le terme « champ » fait référence au champ de vision spatial, par opposition à l'« ouverture » qui contrôle l'ouverture lumineuse de l'objectif. Les diaphragmes de champ sont également appelés diaphragmes de champ, iris de champ ou simplement ouvertures de champ selon le contexte et selon qu'ils sont fixes ou variables. En conception optique, la position et la taille du diaphragme de champ sont l'un des paramètres fondamentaux calculés au début du processus de conception.