Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau école ingénieur
Partager :

Profondeur de champs, diaphragme d'ouverture et diffraction...

Posté par
Bobinette
26-10-15 à 16:35

Salut à tous et à toutes !

Alors voilà, j'ai un Dm en physique qui me pose problème... :

Les deux images de gauche ont été réalisées avec une grande ouverture (f/2.8) et ont donc une petite profondeur de champ. Les deux images de droite ont été réalisées avec une petite ouverture (f/16) et ont une grande profondeur de champ.
Dans les conditions présentées au paragraphe précédent, on remarque que l'arrière-plan sur la photo (1) est flou tandis qu'il est parfaitement net sur la photo (2).

I. Profondeur de champs et diaphragme d'ouverture.

1) Expliquer ce résultat par un schéma, en considérant un point objet A sur lequel la mise au point est parfaite et un point-objet B situé derrière A (c'est à dire plus éloigné de l'appareil).
On note δ le diamètre de la tache-image formée par B.

2) A quelle condition l'image B' de B pourrait-elle apparaître nette ? Si cette condition  n'est pas vérifiée, comment doit-on déplacer le capteur pour que B' soit nette ? Où se forme alors l'image A' de A ? La photographie a été prise à une distance de 1,50m avec une focale f'=35mm. Montrer que l'on peut considérer que OA' ≈ f'.

3) Expliquer qualitativement ce qui se passe si B s'éloigne de A (en s'éloignant de l'objectif).Comment B' se déplace-t-il ? Quelle conséquence visible cela donne-t-il sur les photos ?

4) Etablir la relation reliant δ, D et les distances B'A' et OB', O étant le centre optique de l'objectif. Commenter le résultat, en particulier la relation existant entre D et δ. Comment D influencera-t-il la profondeur de champ ?

II. Diffraction
                                                                                      
5) Le phénomène de diffraction est-il susceptible de limiter la netteté de l'image pour une faible ouverture du diaphragme (N = 16) ?

Indications : focale f' de l'objectif = 35 mm ; longueur d'onde moyenne du visible : λ=550nm ; une pupille circulaire met en jeu un angle caractéristique de diffraction θ ≈ 1,22λ
Le capteur CCD est un rectangle de 24 mm x 36 mm comportant 15 Mpixels. Evaluer un ordre de grandeur de la taille des pixels du capteur CCD.


***********************************************************************************************************************
***********************************************************************************************************************

Pour les 2 première question, je pense avoir compris !

Pour la 3), j'ai dis que si B s'éloigne de A, alors B' va s'éloigné du capteur et se rapproché de l'objectif. Dans ce cas l'image apparaîtra flou. Mais je ne suis pas sur...

4) La je ne sais pas du tout comment faire, j'ai essayer de trouver le lien avec un schéma, mais ça ne m'aide pas...

Merci d'avance

Profondeur de champs, diaphragme d\'ouverture et diffraction...

Posté par
Bobinette
re : Profondeur de champs, diaphragme d'ouverture et diffraction 27-10-15 à 02:04

Est-ce que quelqu'un pourrais m'aider...

Posté par
vanoise
re : Profondeur de champs, diaphragme d'ouverture et diffraction 27-10-15 à 13:10

Bonjour,
Un conseil pour la question 4): commence par faire un schéma clair avec A, B, B' A' en traçant les rayons extrêmes compte tenu de D. Ensuite, le théorème de Thalès devrait suffire.

Posté par
vanoise
re : Profondeur de champs, diaphragme d'ouverture et diffraction 27-10-15 à 13:14

Pour la diffraction, je ne sais pas comment tu obtiens le rayon de la tache principale de diffraction mais la formule que tu fournis :

Citation :
θ ≈ 1,22λ

n'est pas homogène.

Posté par
Bobinette
re : Profondeur de champs, diaphragme d'ouverture et diffraction 27-10-15 à 15:44

Merci de m'aider encore une fois vanoise

Ah oui, pour la diffraction, j'avais oublié qu'il y avait une erreur dans l'énoncé !
C'est \Theta =\frac{1.22\lambda }{D}

D'accord, si je fait ça comme schéma ça convient :

Profondeur de champs, diaphragme d\'ouverture et diffraction

Posté par
vanoise
re : Profondeur de champs, diaphragme d'ouverture et diffraction 27-10-15 à 15:57

Le schéma est un peu vite fait car A' est au centre de la tache mais le principe me parait correct

Posté par
Bobinette
re : Profondeur de champs, diaphragme d'ouverture et diffraction 28-10-15 à 01:22

Comment ça au centre de la tache ?


Du coup pour utiliser thales je pensait à prendre les triangles de sommet B'et de base et celui de sommet B' et de base D...
Du coup, on pose D1 D2, les extremité de D, et 1 et 2 les extrémité de et la je peut utiliser Thalès ?

Posté par
vanoise
re : Profondeur de champs, diaphragme d'ouverture et diffraction 28-10-15 à 14:32

Bonjour
En notant D le diamètre utile de la lentille, O son centre optique, on obtient directement :
/D = (B'A')/(OB')

Posté par
Bobinette
re : Profondeur de champs, diaphragme d'ouverture et diffraction 30-10-15 à 16:46

Ah d'accord, merci je comprend mieux

Par contre je me demandais si le schéma que j'ai poster correspondait bien à la situation de la question 1) ?

Posté par
Bobinette
re : Profondeur de champs, diaphragme d'ouverture et diffraction 31-10-15 à 22:36

Pour la question 5), je ne comprend vraiment pas comment utiliser les indications... ?



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2025

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !