"optique : y voir plus clair..."

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Éléments constitutifs d'un système optique : Un système optique est un alignement de lentilles optiques, dans un corps chargé de maintenir la cohérence de l'ensemble, d'en faciliter la prise ou la fixation, de le protéger des chocs, des salissures..., de recevoir les différents systèmes de réglage : netteté, balistique... Jumelles et lunettes de tir (ou de chasse) sont construites sur le même principe de base : une jumelle est la “juxtaposition de 2 lunettes” . Ce sont les critères d'utilisation qui déterminent les combinaisons oculaire-objectifs : pour une jumelle, la vocation à l'observation a produit des standards : 7x50, 8x21, 8x40, 9x63, 10x25, 10x50 ... d'autres combinaisons optiques élargissent le choix : 8x30, 8x42 et 10x42 ... Oculaire : C'est la lentille de petit diamètre située la plus près de l'œil. Certaines jumelles intègrent un système qui corrige la distance pupille / oculaire, elles peuvent être utilisées indifféremment par les porteurs et les non-porteurs de lunettes. Objectif : C'est la lentille de plus grand diamètre située à l'opposé de l'oculaire, sa valeur est exprimée en millimètres. Pour un jumelle 7x50, 50 exprime en millimètres le diamètre de la lentille de l'objectif. Plus le diamètre de l'objectif est important, plus la lumière entre et donne une bonne qualité d'image. Au-delà de 50 mm, le poids de la jumelle devient problématique pour une utilisation prolongée sans support. À diamètre d'oculaire égal, un fort grossissement provoque une déperdition de luminosité Prisme : Pour les jumelles, ce sont les blocs de verre taillés situés à l'intérieur des corps de la jumelle. Leur forme est étudiée pour conduire et redresser la lumière depuis l'objectif jusqu'à l'oculaire. Deux types de prismes sont utilisés pour la construction de jumelles : - le prisme de "porro", placé dans des jumelles dont l’oculaire est décalé par rapport à l’objectif, - le prisme en toit, placé dans les jumelles dont l’oculaire et l’objectif sont alignés. Cette disposition est de plus en plus présente sur le marché, elle favorise notamment l'étanchéité de la jumelle en plaçant le système de mise au point à l'intérieur des corps. La qualité d'un système optique dépend étroitement de la qualité de la matière utilisée pour les lentilles et pour le prisme, et des soins apptés à la taille de ces éléments. Traitement anti-reflets : Un traitement de surface des lentilles (et des prismes) améliore la luminosité en éliminant les reflets parasites. "L'optique, y voir plus clair..." - Version 1 - Page 1/5 Parcours de la lumière dans un jeu de prismes de porro dans un jeu de prismes en toit

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Quelques notions de base pour comprendre le fonctionnement des systèmes optiques, savoir utiliser les données techniques au moment de faire un choix...

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Page 1: "OPTIQUE : Y VOIR PLUS CLAIR..."

Éléments constitutifs d'un système optique :Un système optique est un alignement de lentilles optiques, dans un corps chargéde maintenir la cohérence de l'ensemble, d'en faciliter la prise ou la fixation, de le protéger des chocs, des salissures..., de recevoir les différents systèmes de réglage : netteté, balistique...

Jumelles et lunettes de tir (ou de chasse) sont construites sur le même principe de base : une jumelle est la “juxtaposition de 2 lunettes”.

Ce sont les critères d'utilisation qui déterminent les combinaisons oculaire-objectifs : pour une jumelle, la vocation à l'observation a produit des standards : 7x50, 8x21, 8x40, 9x63, 10x25, 10x50 ... d'autres combinaisons optiques élargissent le choix : 8x30, 8x42 et 10x42 ...

Oculaire : C'est la lentille de petit diamètre située la plus près de l'œil.Certaines jumelles intègrent un système qui corrige la distance pupille / oculaire, elles peuvent être utilisées indifféremment par les porteurs et les non-porteurs de lunettes.

Objectif : C'est la lentille de plus grand diamètre située à l'opposé de l'oculaire, sa valeur est exprimée en millimètres. Pour un jumelle 7x50, 50 exprime en millimètres le diamètre de la lentille de l'objectif. Plus le diamètre de l'objectif est important, plus la lumière entre et donne une bonne qualité d'image.Au-delà de 50 mm, le poids de la jumelle devient problématique pour une utilisation prolongée sans support.À diamètre d'oculaire égal, un fort grossissement provoque une déperdition de luminosité

Prisme : Pour les jumelles, ce sont les blocs de verre taillés situés à l'intérieur des corps de la jumelle.Leur forme est étudiée pour conduire et redresser la lumière depuis l'objectif jusqu'à l'oculaire. Deux types de prismes sont utilisés pour la construction de jumelles : - le prisme de "porro", placé dans des jumelles dont l’oculaire est décalé par rapport à l’objectif, - le prisme en toit, placé dans les jumelles dont l’oculaire et l’objectif sont alignés. Cette disposition est de plus en plus présente sur le marché, elle favorise notamment l'étanchéité de la jumelle en plaçant le système de mise au point à l'intérieur des corps.La qualité d'un système optique dépend étroitement de la qualité de la matière utilisée pour les lentilles et pour le prisme, et des soins apptés à la taille de ces éléments.

Traitement anti-reflets : Un traitement de surface des lentilles (et des prismes) améliore la luminosité en éliminantles reflets parasites.

"L'optique, y voir plus clair..." - Version 1 - Page 1/5

Parcours de la lumière

dans un jeu de prismes de porro

dans un jeu de prismes en toit

Page 2: "OPTIQUE : Y VOIR PLUS CLAIR..."

"L'optique, y voir plus clair..." - Version 1 - Page 2/5

Oculaires(Ils déterminent le grossissement)

Oculaires(Ils déterminent le grossissement)

Prismes en toit(Ils redressent l'image)

Prismes de porro(Ils redressent

l'image)

Lentilles de réglage(Uniquement pour les

systèmes de miseau point interne)

Objectifs(Ils dirigent la lumièreentrante sur le prisme)

Objectifs(Ils dirigent la lumièreentrante

sur le prisme)

Jumelle équipée de prismes en toit

Jumelle équipée de prismes de porro

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Corps : C'est la "boîte" qui enferme et protège les éléments optiques décrits plus haut.Le choix des matériaux pour la construction des corps est conditionné par 2 facteurs principaux : résistance aux chocs, légèreté. Il ne servirait à rien de porter un soin extrême aux éléments optiques et de les insérer dans un corps déficient.Les constructeurs de jumelles font appel à des matières de gainages pour apporter un confort de prise en mains. Ces gainages participent à la protection de la jumelle.

Imperméabilité et étanchéité :Depuis toujours les constructeurs ont recherché le moyen de rendre les systèmes étanches, à l'eau et à la poussière. Les premières générations d'appareils faisaient appel aux moyens mécaniques : précision d'usinage et joints caoutchouc assuraient tant bien que mal imperméabilité plutôt qu'étanchéité.Depuis l'utilisation de surpression à l'aide d'un gaz, l'azote notamment, les progrès sont significatifs.L'imperméabilité suffit à la plupart des utilisations : rares sont les occasions pour un utilisateur moyen d'immerger sa jumelle.Pour les utilisateurs en conditions extrèmes, des équipements très efficaces sont maintenant disponibles. En nautisme, les protections sont depuis longtemps efficaces, ces jumelles sont de plus construites pour flotter, ce qui réduit le risque d'immersion totale, et facilite... leur récupération en cas de chute accidentelle.Le haut degré de technologie mis en œuvre, la qualité des matériaux et de construction placentces équipements dans le haut à très haut de gamme.

Réticule :Il s'agit d'un système placé à l'intérieur de la lunette (ou de la jumelle : certaines jumelles, notammenten nautisme, intègrent des éléments d'évaluation de distance, de taille du sujet observé) qui donnedes indications de point d'impact, de distance, de taille du sujet observé, de réglages de tir avec correction de parallaxe par exemple...Il existe de très nombreux types de réticules. Certains sont devenus des standards présents chezla plupart des constructeurs.D'autres types de réticules voient le jour pour répondre à des situations particulières, ils adoptentdes formes, des tailles propres à chaque marque.

Réticule lumineux :Le choix a encore été élargi avec l'arrivée des réticules lumineux, qu'ils soient les versions lumineusesde réticules existants ou bien des créations pures.Il existe une différence notable entre les réticules lumineux et les réticules illuminables. Les réticules lumineux sont entièrement lumineux ou possèdent un ou plusieurs éléments lumineux ;les réticules illuminables sont des réticules classiques sur lesquels est projetée une lumière.

Qu'ils soient classiques ou lumineux, les réticules sont réglables en site et en azimut.Des systèmes de réglages, les satellites, se trouvent placés sur l'extérieur du corps de la lunette,le mouvement de rotation imprimé dans l'un ou l'autre sens de la vis de réglage a pour effet de mettre en mouvement le réticule et lui faire adopter une position particulière dans l'alignement des lentilles.Le réglage tend à faire correspondre le point d’impact avec la projection du point de référence du réticule sur la cible.

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EX. : Réticules classiques EX. : Réticules lumineux

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Il existe des données communes aux systèmes optiques : monoculaires, jumelles, lunettes de chasseou de tir, certains viseurs :

Grossissement - Cercle Oculaire (pupille de sortie) - Indice de luminosité - Indice crépusculaire - Champ.

Grossissement : ce chiffre indique la puissance de rapprochement du système optique.Observé avec une jumelle, un sujet situé à X centaines de mètres apparaît X fois plus près.Exemple : une jumelle 10x50 rapproche un sujet observé d'un facteur de 10. Un sujet à 1000m, semble se situer à 100m. Le grossissement est donc un élément déterminant dans le choix d'un système optique : selon l'usage envisagé il sera plus ou moins fort.

Grossissements et usage des jumelles :Jusqu'à 5X elles sont peu adaptées à une utilisation en extérieur. Jusqu'à 12X elles conviennent parfaitement pour des utilisations tourisme, sport, nature, ...Au-dessus de 12X la très grande puissance de rapprochement occasionne des mouvements apparents du sujet observé.

Ces mouvements incontrôlables, de plus en plus amples à mesure que le grossissement augmente, nécessitent l'utilisation d'un support, pied ou trépieds.Les jumelles à grossissement variable (Zoom) proposent un compromis, la recherche du sujet est effectuée au plus faible grossissement, son observation précise avec le grossissement le plus fort. Là aussi, les mouvements apparents du sujet observé augmentent avec le grossissement.

Luminosité : l'argument déterminant pas facile à déterminer ?Au moment de faire son choix, comment avoir la certitude que l'objet convoité aura "la meilleure luminosité".

Pour un même grossissement, plus le diamètre de l'objectif est grand, plus la luminosité est grande.La luminosité est bien exprimée par la pupille de sortie ou cercle oculaire.

Pupille de sortie (ou cercle oculaire) : une donnée essentielle, peu connue…C'est pourtant l'indicateur à prendre en compte pour une utilisation diurne.

Tenez votre jumelle à bout de bras : le cercle qui se dessine sur la lentille est la pupille de sortie. Il s'agit d'une donnée produite par la série de lentilles. Les diamètres et grossissements ont donc une influence directe sur sa valeur.Pour obtenir cette valeur, on effectue la division du diamètre de l'objectif par le grossissement : pour une jumelle 7x50, la pupille de sortie est de 7,14 mm (50 : 7 = 7,14).Pour assurer le confort d'utilisation, le diamètre de pupille de sortie d'une jumelle doit être supérieurà celui de la pupille de l’œil.

À NOTER : le diamètre de la pupille de l'œil varie en fonction de l'âge, entre l'enfant (8mm) et le senior(2 à 4 mm) la variation est importante. L'intensité lumineuse exerce aussi une influence sur le diamètre de la pupille : nous sommes "aveuglés" lors d'un passage brutal de l'obscurité à la lumière vive.

Dans la pénombre la pupille se dilate pour capter plus de lumière, si la lumière survient de manière brutale, le temps de rétraction est trop long, la quantité de lumière qui pénètre est alors supérieureà ce que l'œil peut supporter.

"L'optique, y voir plus clair..." - Version 1 - Page 4/5

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Luminosité : données comparées... Parmi les indicateurs cités, - Pupille de sortie, - Indice de luminosité - Indice crépusculaire, c’est le premier, la Pupille de sortie, qui exprime une valeur essentielle : le diamètre effectivement mis à disposition par la combinaison oculaire/objectif.

La Pupille de sortie, (ou cercle oculaire) : se calcule en divisant le diamètre de l’objectif par le grossissement.L’Indice de luminosité : il se calcule en élevant au carré la valeur de la pupille de sortie.Exemple : pour une 7X35, l'indice de luminosité vaut 25. ( 52 = 25 ).

L’Indice crépusculaire : une donnée trompeuse… L'indice crépusculaire est un calcul théorique qui se calcule en extrayant la racine carrée du produit : [ diamètre objectif x grossissement ]. Il favorise exagérément les forts grossissements, et de ce fait ne peut pas constituer une donnée fiable à 100%.Exemple : pour une 7X35, l'indice crépusculaire vaut 15,65. ( 7x35 = 15,65 )Utiliser ce calcul pour prouver la luminosité d'un instrument peut induire en erreur car de cette formule mathématique on conclurait que des jumelles de 20x70 sont moins lumineuses que des 30x70, ce qui est faux.

Pour un même grossissement, plus le diamètre de l'objectif est grand, plus la luminosité est grande : - Jumelle 7 x 35 pupille de sortie = 35 : 7 = 5 - Jumelle 7 x 50 pupille de sortie = 50 : 7 = 7,14

En fait, la clarté de l'image est directement liée au diamètre du cercle oculaire et à l'intensité de la lumière ambiante.

Pour illustrer cette situation, nous vous proposons de consulter ce petit essai comparatif sur les données calculées de ces différents indices…

D'où il ressort que le modèle le plus lumineux est le modèle 7x50, ce que l'indice crépusculaire ne laisse pas supposer à priori. Le champ de vision : Il renseigne sur la portion d'horizon observé. Il est exprimé aussi bien :- en largeur de vision en mètres à une distance de 1000 m, - en degrés, (1° = ± 17.45 m) Ex. 109 m à 1000 m ou 6,24°

Indice de luminosité Jumelle 7x50 / [50 : 7]2 = 50,97Jumelle 10x50 / [50 : 10]2 = 25

Indice crépusculaireJumelle 7x50 / √ [50 x 7] = 18,70Jumelle 10x50 / √ [50 x 10] = 22,36

Pupille de sortieJumelle 7x50 / 50 : 7 = 7,14 Jumelle 10x50 / 50 : 10 = 5

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