L’objectif : l’aberration chromatique

Les tests d’objectifs ont connu dans leur présentation et au fil du temps, de nombreuses évolutions. Mais si les méthodes ont changées, les critères retenus pour cerner les qualités et défauts d’un objectif sont bien restés les mêmes. Et pour cause ; elles obéissent aux lois de l’optique, qui elles sont immuables.

Avec le vignetage et la distorsion, l’aberration chromatique vient compléter la triade d’analyses et de critiques de nos objectifs.

Pour tenter de mieux comprendre sans pour autant se perdre dans les détails techniques, un petit retour sur les bancs de l’école s’impose…

Un peu de physique :

La lumière se propage en ligne droite dans un milieu transparent et homogène, comme l’air ou le verre. Mais lorsqu’elle passe d’un milieu à un autre (dioptre), la lumière est déviée, c’est la réfraction. Pour la visualiser, faites l’expérience du crayon dans un verre d’eau ; le crayon paraît brisé au niveau du changement de milieu air/eau.

Maintenant, rappelez vous l’expérience du prisme que vous avez sans doute vue au collège ou au lycée… Une lumière blanche qui traverse un prisme en verre, forme en sortie un magnifique arc en ciel.

Ceci est dû au fait que la lumière blanche est composée de toutes les couleurs (souvenez vous dans l’onglet « Développement » de LightRoom : Magenta, Pourpre, Bleu, Bleu vert, Vert, Jaune, Orange, Rouge), chacune ayant sa propre longueur d’onde.

La lumière blanche entrant dans le prisme va subir une réfraction qui aura pour effet de faire sortir avec un angle différent chaque couleur du spectre. Le Rouge ne sort pas du prisme avec le même angle que le Vert, ni que le Bleu.

Si l’on accepte de réduire notre objectif à une seule lentille et que l’on admette d’assimiler celle-ci à un prisme, alors l’aberration chromatique devient plus compréhensible.

Sur le schéma ci-dessus, on se rend compte que la croisée des faisceaux Bleu (Fb), Vert (Fv) et Rouge (Fr), ne se fait pas au même endroit, ce qui revient à dire qu’il existe une plage variable de la mise au point comprise entre Fb et Fr. La lutte commerciale entre les fabricants d’optique se joue (entre autres), sur la réduction de ce segment appelé « foyer focal », FbFr. Ce sont ces lentilles achromatiques (correction aux 2/3), et apochromatiques pour les plus récentes (correction pratiquement complète).

Un assemblage judicieux de 3 lentilles apochromatiques permet de corriger les trajectoires de 3 faisceaux de longueur d’onde différentes (Autrement dit de réduire quasiment à 0, la distance FbFr)

A quoi ressemble l’aberration chromatique sur nos photos ?

Ce sont des défauts de l’image matérialisés par des couleurs floues et des petites franges colorées que l’on remarque autour des zones très contrastées d’une photo.

L’irisation bleue des bords du pétale est située dans une zone de fort contraste. Elle résulte du fait que la mise au point (qu’elle soit manuelle ou automatique), a été faîte au point d’intersection des rayons lumineux rouges. A l’inverse pour une mise au point sur les radiations bleues, on visualisera une irisation rouge.

Prenez le temps de bien observer et comprendre le schéma ci-dessous, car il résume tout à lui tout seul !!!

Bon à savoir :

• Le flou (d’aberration chromatique) augmente lorsque l’on ouvre le diaphragme
• La taille des franges colorées augmente si l’on augmente la longueur focale.
• L’aberration chromatique s’apprécie en donnant la largeur de la frange exprimée en mm sur un tirage A3 (29,7 x 42mm).
• Pour donner une idée, 0,1mm est la limite de ce que l’œil distingue sur un tirage A 3 tenu à bout de bras.
• L’aberration chromatique peut être grandement corrigée par certains logiciels de post-traitement dont LightRoom en utilisant dans l’onglet « Développement » la fonction « Corrections de l’objectif » et en cochant la suppression de l’aberration chromatique.