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Les aberrations chromatiques :

L’aberration chromatique est une aberration optique qui produit des bords flous aux contours irisés autour de certains sujets. On les remarque en priorité près des bords de l’image et en principe sur des images fortement contrastées mais j’en ai déjà vu dans des zones d’ombre faiblement contrastées et aussi pas toujours sur les bords !

Les aberrations chromatiques aparaissent dans des plans de mise au point différents pour un même objet selon la longueur d’onde de la lumière en déplaçant le point de netteté selon les troiscomposantes Rouge, verte et bleu. Elles se traduisent souvent par l’apparition de franges vert-cyan d’un coté et magenta de l’autre.

La cause en est généralement une variation de l’indice de réfraction du matériau composant les lentilles en fonction de la longueur d’onde de la lumière qui les traverse ce qui a pour conséquence une distance focale variable, la mise au point ne se fait alors pas sur l’ensemble des canaux RVB, la mise au point se fait alors par exemple sur le rouge le bleu est alors flou, dans ce cas le bord d’un objet blanc présente une irisation tirant sur le cyan.

Les franges violettes :

Les franges violettes sont un phénomène optique dû aux aberrations chromatiques dites longitudinales, qui introduisent une différence de netteté entre les trois canaux. Elles peuvent être bleues si uniquement le canal bleu est flou, ou violettes si le bleu et le rouge sont flous. Le phénomène est plus visible près des contours en contre-jour, lorsque le contraste est maximal. Leur couleur peut varier du bleu/violet au rouge.

Les optiques de qualité utilisent des verres optiques dans leur composition permettant la réduction de variation de l’indive de réfraction.

Des objectifs dits apochromatiques associent des lentilles convergentes, et divergentes pour corriger ce problème. L’objectif apochromatique bénéficie d’une formule optique spécifique et utilise des verres spéciaux à faible dispersion. Sur les longues focales, les images sont plus contrastées, plus piquées, ont un meilleur rendu de couleurs et les aberrations chromatiques sont corrigées.

Les objectifs asphériques : Normalement les objectifs photo sont composés de lentilles dont le centre de la surface sphérique est perpendiculaire à l’axe optique. Cependant, les lentilles sphériques ne peuvent théoriquement pas faire converger tous les rayons parallèles de lumière incidente en un seul et même foyer. Sur le plan de la définition d’image, les objectifs à éléments uniquement sphériques ont ainsi toujours eu une limite inhérente à leur conception. Il fallait donc trouver le moyen de corriger ces aberrations sphériques dans les objectifs à grande ouverture, corriger aussi la distorsion des grands angles et réaliser des zooms compacts. En théorie, la solution à tous ces défis passait par des lentilles dont la courbure permettrait de faire converger tous les rayons en un seul foyer. La réponse vint des lentilles asphériques. Autrement dit dont la surface est irrégulière et non sphérique. Il faut savoir qu’une lentille asphérique conserve quand même une allure générale sphérique car le degré d’asphéricité est en fait extrêmement réduit. Au point que la précision de fabrication doit atteindre 0,1 micron. Une précision du même ordre est également nécessaire pour mesurer la courbure.

L’objectif à lentilles en verre UD (Ultra-Low Dispersion) permet d’obtenir un verre optique spécial afin de compenser la réfraction et la dispersion de la lumière. L’objectif achromatique : permet de corriger l’aberration chromatique pour deux longueurs d’onde de la lumière. En photographie, les deux longueurs d’onde corrigées par cet objectif se situent dans la gamme bleu-violet et dans la gamme jaune.

Certaines marques en plus de fabriquer des optiques avec des verres de correction des aberrations chromatiques couplent aussi dans leur boiter ces verres de correction avec un traitement interne automatique de ces aberrations comme le fait avec un résultat étonnant Panasonic qui délivre des images très propres à ce niveau.

Chez Canon par exemple les objectifs « L » sont des objectifs professionnels à faible dispersion.

Chez Pentax par exemple les objectif DA Pentax ont pour volonté d’optimiser la qualité optique en numérique. Ces optiques bénéficient de lentilles asphériques et des verres spéciaux afin de favoriser le contraste, la luminosité et le détail même sur les bords des lentilles.

Ce sont des exemples mais quelque soit l’objectif que l’on souhaite acheter il sera bon de vérifier la composition optique afin de vérifier la présence de lentille(s) destinée(s) à diminuer les aberrations chromatiques.

On notera par exemple pour le descriptif du Canon EF 24mm f/1.4L II USM :

 Caractéristiques :

• Grand-angle 24 mm
• Ouverture rapide : f/1,4
• 13/10(lentilles/groupes)
• Nombre de lamelles du diaphragme : 8
• Deux lentilles asphériques et deux UD
• Traitement « Subwavelength Structure Coating »
• Moteur USM avec retouche manuelle du point
• Mécanisme de m.a.p. interne flottant
• Étanche à l’humidité et à la poussière
• Robuste 

La qualité d’image produite par le EF 24mm f/1.4L II a été nettement améliorée par l’intégration de deux lentilles asphériques de haute précision qui corrigent les aberrations et en particulier la courbure de champ et la distorsion. D’autre part, l’aberration chromatique, qui ne doit pas être négligée en prise de vues au grand-angle, est corrigée par deux lentilles UD qui garantissent une netteté et une homogénéité optimales d’un bord à l’autre de l’image.

Exemple d’un crop d’une photo présentant de fortes aberrations chromatiques :

Si vous êtes en présence de telles aberrations chromatiques, il y a souvent la possibilité de les traiter en post-traitement avec plus ou moins de réussite (mais ça ne rendra pas la netteté à l’image), PTLens est un logiciel presque gratuit (moins de 20 $), c’est aussi un logiciel très utile pour traiter le vignetage et la distorsion. C’est un logiciel spécialisé, mais ce qu’il fait il le fait bien. La base de données d’appareils photos et d’objectifs gérés est impressionante. Il n’est disponible que pour les ordinateurs PC, je crois qu’il existe un équivalent pour Mac mais je n’en ai plus le nom en tête. DXO permet aussi de traiter les aberrations chromatiques mais son prix est nettement plus élevé. Vous trouverez un lien vers le site de PTLens dans la rubrique « Liens utiles », le site est très sérieux et il n’y a aucune crainte à avoir.