| Champ transversal |
Pour comprendre les notions de champ il est nécessaire de consulter l'annexe sur la limitation d'ouverture des faisceaux centrés.
Le champ d'un instrument d'optique est constitué de l'ensemble des points objets à partir desquels des rayons lumineux forment des pinceaux susceptibles de traverser l'instrument pour parvenir au récepteur (oeil ou plaque photosensible) et pour lesquels les qualités des images obtenues sont suffisantes dans les conditions d'emploi de l'instrument (images dans les limites de vision distincte lorsque le récepteur est l'oeil).
Les instruments d'optique étant en général des systèmes centrés, le champ est un volume de révolution autour de l'axe.
Le champ en largeur ou champ transversal est situé dans un plan de front objet et est limité vers l'extérieur par un cercle défini par son rayon ou si le plan objet est à l'infini le champ en largeur est défini par son diamètre apparent.
Nous supposerons uniforme la luminance du plan objet
défini par un point axial
.
Le diaphragme d'ouverture
auquel correspond la pupille d'entrée
limite l'ouverture utile du faisceau issu de
.
Il existe d'autre part différents diaphragmes qui limitent le champ de l'instrument et nous considérerons le diaphragme de champ
qui limite au maximum l'ouverture utile du faisceau auquel correspond son image dans espace objet à travers la partie de l'instrument antérieure à ce diaphragme et que l'on appelle lucarne d'entrée
.
Pour un point
du plan objet compris entre
et
le faisceau utile défini par
et la pupille d'entrée traverse entièrement l'instrument. Le cercle de rayon
est appelé champ de pleine lumière.
Pour un point
du plan objet situé à l'extérieur du cercle de rayon
les rayons seront arrêtés par le diaphragme de champ
. La région annulaire comprise entre les cercles de rayon
et
est appelée champ de contour.
Le cercle de rayon
limite le champ moyen (lorsque l'on considère que la pupille d'entrée est réduite à un point).
Lorsque les points objets sont à l'infini on définira les différents champs par des rayons angulaires.
Le champ de contour peut produire un effet négatif dans l'observation de l'image d'un objet à travers un instrument : on éliminera l'effet du champ de contour en plaçant, lors de l'obtention dans l'instrument d'une image réelle intermédiaire, un diaphragme de champ de rayon convenable.
Les champs apparents sont les champs images dans le plan conjugué du plan objet. Ils seront déterminés par la connaissance de la pupille de sortie
et de la lucarne de sortie
respectivement images à travers la partie postérieure de l'instrument de
et
.
Soient
et
les rayons de la pupille et de la lucarne d'entrée ;
et
les distances du plan objet et de la lucarne à la pupille d'entrée. En considérant les triangles semblables
et
:
de même :
Lorsque le plan objet est rejeté à l'infini :
