Pour compléter le schéma précédent, j'ai fait un tracé de rayons à pleine ouverture N = 4,5, et j'ai supposé pour simplifier que c'était la monture de sortie qui coupait les rayons les plus inclinés.
J'ai pris arbitrairement un diamètre de monture de 70 mm qui n'est peut-être pas le vrai, mais c'est juste pour expliquer le principe.
On s'aperçoit avec effroi qu'à pleine ouverture 4,5 le champ de pleine lumière se réduit de façon effroyable, 2 x 10 degrés contre les 2 x 26,5 degrés de notre bonne vieille focale normale.
Voir ce 2e schéma avec une pupille de sortie correspondant à N=4,5 pour le Tessar Zeiss de 300. Le champ de pleine lumière est défini de la façon suivante.
Pour un diaphragme donné, on dit qu'un point de l'image est dans le champ de pleine lumière, si tous les rayons émis par la source correspondante et passant bien entendu dans la pupille d'entrée, arrivent au point image considéré sans avoir été interceptés par une monture de lentille.
La limite du champ de pleine lumière se trace très simplement avec le rayon issu du bord de la pupille de sortie et qui touche le bord de la monture.
J'ai donc supposé pour simplifer que c'est la monture de sortie qui limite, dans le cas général il faut déterminer l'image de toutes les montures de lentilles dans l'espace de sortie, et regarder depuis un point du plan image celle qui coupe le plus ce qu'on voit de la pupille.
Donc en résumé, quand on est fermé à f/22, dans un angle de 56°, voire même jusqu'à 60°, tous les rayons qui sont passés par la pupille d'entrée ressortent et arrivent au but. Certes, à f/22, il y en a nettement moins qu'à f/4,5, mais il n'y aura pas de vignettage mécanique à f/22 sur tout le champ.
Si on est ouvert à 4,5, beaucoup de rayons se perdent en route dans l'objectif. On le voit en regardant « l'oeil de chat » depuis l'arrière de la chambre, depuis le coin du format, c'est à dire qu'on ne voit plus la totalité de la pupille de sortie, qui est coupée par une monture, ce qui donne la forme caractéristique de l'oeil de chat.
Si on voit l'oeil de chat, il y a bien entendu encore des rayons qui forment l'image, mais on est sorti du champ de pleine lumière.
Pour le Tessar Zeiss 4,5 de 300 dont j'ai le descriptif technique nécessaire à une simulation (j'utilise le logiciel gratuit oslo-edu qui permet d'aller jusqu'à 4 lentilles), on a les valeurs suivantes :
diamètre de pupille d'entrée = 66,7 mm, normal c'est 300/4,5 par définition du nombre d'ouverture ;
diamètre d'iris physique = 52,5 mm ;
diamètre de pupille de sortie = 61,9 mm ;
grandissement pupillaire (sortie/entrée) Gp = 61,9 / 66,7 = 0,93
Donc un Gp proche de 1, pas tout à fait, mais (ouf !) pas suffisamment éloigné de 1 pour qu'il faille aller chercher les formules photométriques et les formules de profondeur de champ générales pour les optiques dissymétiques ;-)
À noter que le diamètre d'iris physique est nettement plus petit, 52,5 mm contre 66,7 mm pour le diamètre de pupille d'entrée, un facteur 1,27.
Autrement dit refaire des graduations de diaphs sur un tessar en se basant sur le diamètre d'iris et non pas sur le diamètre de pupille d'entrée, ça fait presque un facteur 1,4 sur les diamètres, soit un cran de diaph !
Eh oui, le tessar est capricieux avec les images de son iris ;-)
E.B.
