THE TUTORIAL OF OPTICS

LE TUTORIEL D'OPTIQUE (Pour l'étude et la formation des employés de l'industrie optique)

Composants de la portée

Ce cours se concentre sur l'optique sportive avec des télescopes, notamment des lunettes de visée, des lunettes d'observation, des jumelles et des télémètres laser. Cette section traite des lunettes de visée. Des sections sur d’autres optiques sportives seront ajoutées ultérieurement. La figure 1 représente les éléments clés de la lunette de visée. Le dessin représente le réticule dans le deuxième plan focal (SFP). Le réticule pourrait également être situé dans le premier plan focal (FFP).

Composants des lunettes de visée
Figure 1. Composants d'une lunette de visée.

Conception optique

La conception optique d'une lunette de visée se compose de quatre parties : l'objectif, le réticule, le monteur et l'oculaire (voir Figure 2). L'objectif produit une image inversée à la position du premier plan focal (FFP). L'objectif et l'oculaire fonctionnent ensemble pour former un télescope « afocal », qui fournit une image focalisée à l'infini. Les lentilles érecteurs forment un télescope focal qui ajoute un grossissement, produit une image dressée au deuxième plan focal (SFP) et permet des modifications du réticule (dérive et élévation). Sans les lentilles érecteurs, les lentilles d'objectif et d'oculaire auraient un petit grossissement d'environ 3X et produiraient une image à l'envers.

Le réticule peut être fixé au tube érecteur au niveau du FFP, comme le montre la figure 2, ou au niveau du SFP, en suivant les lentilles érecteurs. Les réglages de dérive et d'élévation déplacent le réticule FFP en inclinant le tube contenant les lentilles érecteurs (voir Figure 6). Cependant, les réglages de dérive et d'élévation ne déplacent pas le réticule SFP ; au lieu de cela, ils inclinent le tube érecteur dans lequel il est maintenu. Le tube érecteur agrandit à la fois le réticule FFP et les objets de la scène. Parce qu'il est situé après le tube érecteur, le réticule SFP reste de taille constante, quel que soit le grossissement du tube érecteur.

L'objectif contrôle l'ensemble du champ de vision et la qualité de l'image, en particulier lorsque des modifications majeures du réticule sont entreprises. Les caractéristiques de l'image situées au centre du champ de vision sont appelées « sur l'axe », tandis que celles plus éloignées sont appelées « hors axe ». La lentille d’objectif représente une part importante du coût global de l’optique. Une lentille de champ entre le FFP et le tube monteur évite la perte de lumière pour les objets hors axe (ceux au bord du champ de vision). L'optique du tube monteur a également un impact sur la qualité de l'image. Ils sont peu coûteux en raison de leur taille modeste.

optique de lunette de visée

Figure 2. Optique de lunette de visée.

Performances optiques

Résolution et contraste :

Parce qu'un télescope sert d'aide à l'œil humain, il est également connu sous le nom d'« optique visuelle ». Contrairement à un appareil photo numérique, équipé d'un objectif générateur d'images et d'un capteur d'images, un télescope nécessite la vision humaine pour fonctionner. Il s'agit d'une difficulté lors des tests d'optique visuelle, car différentes personnes ont des normes variées en matière de qualité d'image.

optique visuelle et ambiance

Figure 3 : Tenir compte de l'objectif, du cadre et de la portée L'œil est un système optique cohérent. La résolution est généralement limitée par l'un d'entre eux, et ce n'est pas nécessairement la portée. Dans de nombreux cas, le contraste et la résolution des images sont déterminés par l’atmosphère plutôt que par leur portée.

L'œil humain est un appareil optique complexe. L’image d’un objet, ou d’une cible, est formée sur la rétine par le cristallin de l’œil. L'image est convertie en impulsions électriques par les bâtonnets et les cônes de nos yeux, qui sont des photodétecteurs. Le cerveau analyse ensuite ces signaux pour créer ce que nous considérons comme une image couleur de la cible. Il existe des niveaux de luminosité maximum et minimum pour chaque élément d'une image, et le rapport entre la luminosité la plus élevée et la luminosité la plus faible est appelé « contraste ». L'œil humain réduit toujours le contraste de la cible, mais à des degrés différents.

La caractéristique distinctive de taille la plus basse dans une image est appelée résolution, ou « résolue ». Pour être résolue, cette caractéristique de l'image doit avoir un contraste minimum. En réalité, ce que nous voulons dire lorsque nous affirmons que l’œil a une résolution donnée, c’est que l’image a le contraste le plus faible autorisé à cette résolution. Rappelons que le cerveau est la source de cette « image ». La résolution de l'œil humain pour une cible à contraste élevé en plein soleil est d'environ 1 minute d'arc, ou 1 minute d'angle (1 MOA).

Le contraste de l’œil dépend du niveau d’éclairage. Cela indique que la résolution de l'œil est la plus élevée en cas de lumière vive (soleil direct, etc.) et la plus faible en cas de faible luminosité (aube ou crépuscule, ombre intense, etc.). Lorsque nous disons « dégradé », nous entendons qu'une plus grande taille de caractéristique correspond à l'endroit où le contraste minimal autorisé se produit. Afin de collecter autant d’informations que possible sur une scène, l’œil échange le contraste contre la résolution à chaque niveau d’éclairage.

En utilisant un télescope comme aide visuelle pour agrandir les caractéristiques de la cible, nous pouvons augmenter la résolution de l'image de l'œil. Un télescope à grossissement 10X, par exemple, agrandit les caractéristiques de la cible dix fois. Il en résulte une amélioration d'un facteur 10 de la résolution de l'œil assisté (soit 0,1 MOA pour les cibles éclairées par le soleil, contre 1 MOA pour l'œil nu).

Par conséquent, l’objectif du télescope est d’agrandir la cible afin qu’elle paraisse plus grande ou plus proche de l’œil de l’observateur. Pour plusieurs raisons, le télescope réduit également le contraste et la résolution (expliqués plus en détail ci-dessous).

Contraste et éblouissement :

Il n’existe pas de lunette de visée parfaite, et l’éblouissement et la diffraction en particulier peuvent réduire considérablement le contraste de l’image. De tous les aspects des performances du télescope, l'éblouissement est sans doute le moins compris, bien qu'il contribue grandement à une image nette ou « brillante ». Étant donné que la lumière « parasite » provenant des surfaces intérieures du télescope se disperse et finit par tomber dans l'image de la scène, l'éblouissement détériore la qualité de l'image. Ce phénomène, appelé « éblouissement voilé », affaiblit le contraste de l'image. Le rapport entre l'intensité la plus élevée et la plus faible imaginable d'une image d'une cible en noir et blanc est appelé contraste. Les revêtements noirs plats sur les surfaces métalliques intérieures et les bords des lentilles, ainsi que les ouvertures anti-lumière à l'intérieur de la lunette qui filtrent la lumière parasite, aident à réduire l'éblouissement.

La raison pour laquelle une image semble « apparaître » lorsqu'elle est vue à travers un bon télescope est qu'il n'y a pas de lumière dispersée à cet endroit. Bien qu’il existe diverses sources de lumière dispersée, l’éblouissement est souvent la plus importante. lorsqu'une cible est partiellement ou partiellement éclairée et entourée d'un terrain ou du ciel plus éclairé, comme c'est souvent le cas lors de la chasse au gros gibier, l'effet dominant restreint généralement le contraste visuel.

Par exemple, l’une des différences entre les optiques de moindre qualité et les bonnes optiques allemandes est la performance en matière d’éblouissement. Les concepteurs optiques allemands, par exemple, réduisent l'éblouissement en utilisant des lentilles aux bords noircis, en ajoutant des déflecteurs de lumière (également appelés « stops d'éblouissement ») et en peignant les surfaces métalliques intérieures avec un revêtement noir mat. Pour s'assurer d'avoir éliminé toutes les sources d'éblouissement importantes, ils testent des lunettes avec une sphère d'intégration. Le coût est augmenté par ces fonctionnalités.

En général, l’éblouissement augmente à mesure que la taille de l’objectif et le grossissement augmentent. Quel que soit le réglage de grossissement, l'éblouissement augmente avec la plage de grossissement de la lunette. De plus, la taille de l'objectif augmente fréquemment avec la plage de grossissement, créant un effet composé qui augmente sensiblement l'éblouissement pour les lunettes avec des plages de grossissement plus grandes. Enfin, l'éblouissement semble augmenter considérablement autour du bord de la pupille de sortie, ce qui le rend beaucoup plus problématique pour les lunettes à fort grossissement, car la pupille de l'œil, qui est plus grande que la pupille de sortie, collecte tout l'éblouissement.

Lors du choix d'un viseur pour la chasse au gros gibier à longue distance ou pour les opérations de détection et de traque, les performances d'éblouissement doivent être soigneusement prises en compte. Même avec les meilleures optiques, les animaux sont notoirement difficiles à voir en raison du faible contraste et de l’éclairage de leur cible. De plus, les turbulences atmosphériques sont généralement faibles, ce qui réduit une source majeure de flou qui pourrait autrement dégrader la qualité de l'image.

Pour certaines applications, les performances en matière d’éblouissement ne constituent pas un facteur décisif. Par exemple, l’éblouissement est moins problématique lors de la chasse aux chiens de prairie et aux écureuils terrestres ou lors du tir sur cible à distance, car les turbulences atmosphériques, évoquées ci-dessous, réduisent le contraste visuel. De plus, les cibles ont généralement un éclairage et un contraste adéquats. L'éblouissement peut être efficacement réduit par des protections solaires. Il leur est conseillé si vous pouvez en utiliser un sur le stand.

L'impact de l'éblouissement voilant sur le contraste des images.

Figure 4. impact de l'éblouissement voilant sur le contraste des images.

Diffraction:

Le deuxième effet qui peut réduire considérablement le contraste est la diffraction. La diffraction est une contrainte fondamentale sur la résolution optique de tout télescope. Chaque fois que la lumière traverse une ouverture, telle que l’objectif, une diffraction se produit. En raison de l'existence d'aberrations optiques, il est rare que les optiques grand public atteignent la résolution fondamentale « limitée par la diffraction ». Nous couvrons également les aberrations. Ici, l’impact de la diffraction sur le contraste de l’image est notre objectif principal.

Le verre est meulé et poli pour créer les surfaces optiques des lentilles. Une lentille doit avoir au moins une surface sphérique pour avoir une « puissance ». Cependant, en raison de petites imperfections dans le processus de fabrication, cette surface n'est pas exactement sphérique. Le degré auquel la surface d'une lentille est parfaitement sphérique ou sans défaut est appelé par les fabricants de lentilles « figure de surface ».

Chaque fois que la lumière traverse une optique dont la surface optique n'est pas exactement sphérique, un processus appelé diffraction a lieu. La lumière est « diffractée » lorsqu’elle est réfléchie par un point image. En optique optique, la diffraction entraîne principalement une diminution du contraste de l’image.

Une lunette de visée contient cinq à douze lentilles, chacune contribuant à la diffraction. L'allongement de la durée de polissage améliore la forme de la surface de la lentille, diminuant ainsi la diffraction. Le coût de fabrication augmente à mesure que le temps de polissage optique augmente. Les techniques de polissage de haute qualité sont un autre facteur qui contribue à la réputation de l'optique allemande pour produire des images d'une clarté et d'un contraste exceptionnels.

Turbulences atmosphériques :

Presque invariablement, l’atmosphère située entre la cible et le télescope réduit la résolution de l’image. Les faisceaux lumineux ne se déplacent pas vraiment en ligne droite lorsqu'il y a des changements de température dans l'atmosphère ; au lieu de cela, ils sont quelque peu tordus, ou « réfractés », lorsqu'ils traversent l'atmosphère. Même à des distances suffisamment grandes pour qu’un télescope soit efficace, il existe toujours des différences de température de l’air entre vous et l’objet distant. Le flou induit par les turbulences est le terme désignant cet effet, qui entraîne une perte de contraste et de résolution de l'image (Figure 5).

Figure 5. Flou causé par la turbulence.

Figure 5. Flou causé par la turbulence.

Le terme « mirage », qui apparaît sous la forme de lignes ondulées traversant l’image cible, est bien connu des tireurs. L’air tourbillonnant traversant le champ de vision est à l’origine de cet effet. Le flou provoqué par la turbulence est un effet légèrement distinct.

La longueur du chemin optique (c'est-à-dire la distance à cibler), la « force » de la turbulence et la taille de l'ouverture affectent tous l'ampleur du flou induit par la turbulence. Par conséquent, le flou causé par la turbulence est pire pour :

  • Gammes étendues
  • Des ouvertures plus grandes pour la lunette
  • températures plus élevées au sol
  • terrain plus plat (faisceaux lumineux plus proches de la surface)
  • un observateur ou une cible proche de la terre.

Les environnements à forte turbulence ont généralement une cible minuscule et un terrain plat exposé directement à la lumière du soleil devant la cible. Le tir à la cible sur un champ de tir et la chasse aux chiens de prairie et aux écureuils terrestres en sont des exemples courants.

Dans les situations de faible turbulence, la cible est généralement élevée au-dessus du terrain devant elle (par exemple sur une pente), ombragée et/ou avec une température de l'air basse. La chasse au gros gibier dans les zones montagneuses, à l'aube et au crépuscule, ou sous un ciel nuageux, surtout en automne et en hiver lorsque le soleil est bas dans le ciel, en est un exemple typique.

Ce qu'il faut retenir, c'est que ce sont les turbulences, et non les différentes optiques de la lunette, qui sont généralement à l'origine d'images floues lors de l'observation de cibles sur un champ de tir. S'il y a une variation dans la « qualité » des images produites par deux oscilloscopes placés côte à côte dans ces circonstances, c'est très probablement parce que les tailles d'ouverture effectives des oscilloscopes diffèrent. Si vous effectuiez un test côte à côte par une journée fraîche avec une couverture nuageuse, il serait beaucoup plus simple de détecter les changements de résolution optique si vous regardiez à travers les lunettes une cible située à travers une petite vallée ou un canyon.

Mirage:

L'image de la cible peut être modifiée de plusieurs manières par l'air et le vent. Le flou provoqué par les turbulences a déjà été abordé. Un autre résultat est le « miracle ».

Lorsqu'ils décrivent l'effet dynamique que l'air en mouvement à des températures variées a sur la vue de la cible, les tireurs utilisent fréquemment le mot « mirage ». Lorsque l’on regarde des objets à bords droits, comme des poteaux, des planches cibles, etc., cet effet est particulièrement visible. Il semble y avoir des vagues ou des ondulations qui se déplacent le long de ces bords. Les objets, y compris les humains et les animaux, ont souvent des images déformées qui donnent l'impression qu'ils se trouvent devant un miroir de « maison amusante ». Cette distorsion visuelle rapide évoque également des vagues. Les vagues sont généralement orientées vers le haut selon un angle, mais elles peuvent également être horizontales en cas de vents violents. Dans les compétitions sur banc, les tireurs utilisent le mirage pour calculer la vitesse du vent et tenir compte de la déviation de la lumière.

Un mirage est un phénomène optique qui se produit en dehors de la communauté du tir. Elle est causée par la courbure des rayons lumineux, créant une image miroir déplacée d’un objet distant. La perte de résolution optique résultant des gradients de température de l'air est un phénomène tout à fait distinct dont nous parlerons dans cette session. Cet effet n’est pas un phénomène lié au vent car il se produit indépendamment de la présence du vent.

Aberrations et résolution :

Un champ de vision pratiquement exempt d'aberrations optiques, à au moins un degré de l'objectif, est crucial. En effet, une imprécision de l'axe de visée ou un réglage d'élévation important aurait pu entraîner le positionnement du réticule à cet endroit. Afin de garantir que la prise de vue puisse être prise en toute sécurité, l'image de la scène environnante doit également être suffisamment claire. Lorsqu'un télescope présente une mauvaise résolution sur un large champ de vision, les « aberrations optiques » sont généralement la cause du problème. Même si les aberrations peuvent dégrader le contraste, leur impact sur la résolution de l’image est plus important. Essentiellement, ils aboutissent à une image floue, particulièrement visible pour les caractéristiques de l’image hors axe.

Parce qu'ils sont les plus simples à fabriquer, de simples surfaces de lentilles sphériques en verre sont utilisées, ce qui entraîne des distorsions optiques. Les termes sphérique, chromatique, coma, astigmatisme, distorsion et courbure de champ font référence à divers effets d'aberration. « Sur l'axe » fait référence aux caractéristiques de l'image qui se trouvent au centre du champ de vision, tandis que « hors axe » fait référence aux caractéristiques qui se trouvent à l'extérieur de celui-ci. Les quatre dernières aberrations sont exclusives aux caractéristiques d'image « hors axe », tandis que l'aberration chromatique et le coma peuvent se produire pour les caractéristiques d'image « sur axe » ou « hors axe ». Sur Wikipédia, les aberrations sont expliquées en profondeur.

En ce qui concerne les caractéristiques de l'image dans l'axe, les aberrations optiques sont relativement simples à « corriger » ou à effacer. La correction des aberrations pour les caractéristiques d'image « hors axe » est plus difficile. Des optiques plus coûteuses sont nécessaires pour minimiser les aberrations optiques hors axe.

Bien que la distorsion modifie la forme de l'objet, elle ne réduit pas la résolution de l'image. La résolution n'est pas toujours compromise par la courbure du champ puisque l'œil peut s'adapter à d'infimes changements de mise au point. Les autres sont l'astigmatisme, chromatique, sphérique et coma.

L'ajout de lentilles supplémentaires à une conception optique peut éliminer presque complètement les aberrations hors axe, mais cela entraîne un coût plus élevé. Ainsi, si des aberrations sont détectées, c'est parce que des mesures de réduction des coûts ont été prises pour compromettre la conception optique. L'image deviendra généralement floue lorsque vous détournerez le regard du centre du champ de vision en raison d'aberrations. Ces aberrations sont "corrigées" et l'image présente une excellente résolution sur tout le champ de vision dans une très bonne conception optique.

Les aberrations hors axe provoquent un flou de l'image, et ces effets deviennent plus apparents à des niveaux de grossissement plus élevés, nécessaires lorsque le sujet est plus petit et plus éloigné. En conséquence, la quantité d'ajustement d'élévation nécessaire pour tirer sur une cible distante est réduite avec une installation de lunette appropriée. Afin de viser une cible à courte distance, cela nécessite parfois un réglage d'élévation encore plus important dans la direction opposée. De plus, il existe un effet cumulatif dû aux modifications simultanées importantes de la dérive et de la hauteur. Afin de frapper une cible à courte portée par vent faible, une installation de visée appropriée devrait donc également réduire le réglage de la dérive requis.

Technologique :

Le télescope monteur et l'oculaire ont un champ de vision légèrement séparé du champ de vision de l'objectif. L'étendue du champ visuel de l'observateur dépend du niveau de grossissement. De plus, il est influencé par la distance entre l’œil et l’oculaire, appelée dégagement oculaire, ainsi que par le diamètre de l’oculaire. En supposant que tout le reste reste constant, un dégagement oculaire plus long entraîne un champ de vision plus étroit, mais un oculaire plus petit conduit également à un champ de vision plus étroit. En fin de compte, le champ de vision peut être réduit en implémentant un arrêt de champ dans la conception. Un arrêt de champ est une ouverture circulaire positionnée à proximité de l'un des plans focaux. Son objectif est de restreindre le champ de vision, généralement pour éviter le flou de l'image qui se produit à la limite la plus éloignée du champ de vision. Un arrêt de champ peut être positionné soit sur la monture du réticule, soit à la position alternative du plan focal, connue sous le nom de FFP, si le réticule est situé au niveau du SFP.

Sur la figure 6, les lignes pointillées colorées illustrent les trajets des rayons optiques pour les faisceaux sur axe et hors axe à un grossissement de 10X. La lumière suit ces trajectoires à l’intérieur du télescope. Le diagramme illustre le processus de réfraction de la lumière sur chaque surface de la lentille. Les lignes pointillées vertes représentent les rayons émanant d'un objet situé au centre du champ de vision, tandis que les lignes pointillées rouges correspondent à des objets situés plus loin du centre du champ de vision.

Les tourelles rotatives sont utilisées pour effectuer des changements d'élévation, qui modifient l'inclinaison de l'optique du télescope monteur. Lorsque le tube érecteur est en position centrale (comme le montre la figure 6.A), les rayons verts ont tendance à rester proches de l'axe optique de la lunette une fois qu'ils sont entrés dans le tube érecteur. Les rayons sont appelés « sur l'axe » car ils partent d'un objet positionné au centre du champ de vision objectif et restent à proximité immédiate de la ligne centrale optique sur toute la portée.

Figure 6 : Rayons hors axe dans l’optique de la lunette de visée.

Figure 6 : Rayons hors axe dans l’optique de la lunette de visée.

L'ajustement de l'élévation serait d'environ 3 à 4 MOA si le fusil était configuré de manière traditionnelle et que le viseur était réglé à une portée standard de 100 mètres. Le tube érecteur aurait très peu d'inclinaison et le réticule pointerait vers le bas à un angle de 3 à 4 MOA par rapport au centre du champ de vision de la lunette de visée. Le réticule pointerait vers le bas à 20 MOA du centre de vue de la lunette de visée si un ajustement d'élévation significatif, par exemple 20 MOA, était effectué pour une cible à longue portée.

Lignes pointillées rouges de la figure 6. Affichage de rayons provenant d'un objet distant qui n'est pas au centre du champ de vision objectif mentionné précédemment. Des images nettes sont généralement produites lorsque la lumière est réfractée sous de petits angles. Cependant, lorsque les rayons sont réfractés sous de grands angles, l'astigmatisme, le coma et l'aberration sphérique, collectivement appelés « aberrations optiques hors axe », ont tendance à provoquer un flou dans l'image. À un angle d'incidence d'environ 0,5° (30 MOA), des aberrations hors axe peuvent être facilement observées pour la majorité des objectifs de lunette de visée. Quelques fabricants augmentent cet angle à environ 1,0° (60 MOA) en utilisant des lentilles à très faible dispersion ou apochromatiques.

De plus, les rayons pointillés rouges de la figure 6.A ne se trouvent pas au centre du champ de vision du tube érecteur. L'image est floue en raison de la forte action réfractive des rayons rouges à l'intérieur du tube érecteur et de l'oculaire. Cela explique pourquoi les aberrations hors axe peuvent entraîner des images floues à partir de cibles à longue portée lorsque le tube érecteur est centré.

Le tube érecteur est incliné sur la figure 6.B dans la direction requise pour élever l'élévation du fusil. Maintenant, lorsqu'ils traversent le tube érecteur, les rayons verts quittent l'axe. En conséquence, un flou de l'image des cibles à courte portée peut résulter de l'inclinaison du tube érecteur pour atteindre une élévation importante du canon.

Les lignes pointillées rouges de la figure 6.B sont moins hors axe qu'elles ne l'étaient sur la figure 6.A lorsque le tube érecteur est incliné. Ainsi, pour les cibles à longue portée, la réduction du flou peut être obtenue en inclinant le tube érecteur pour créer une grande élévation du fusil. Cependant, gardez à l’esprit qu’il peut toujours y avoir un certain flou provenant de l’objectif. La conception optique particulière de la lunette de visée, le grossissement, le diamètre de l'objectif, etc., affectent tous le degré de flou de l'image entière. L'inclinaison du tube érecteur présente cependant toujours des avantages, car elle élargit le « champ de vision » global de la lunette de visée à fort grossissement, permettant ainsi des réglages d'élévation plus importants pour les lunettes de visée à fort grossissement.

Dans la vue de la lunette de visée, les objets situés à des distances plus longues sont plus petits que ceux situés à des distances plus courtes. Les objets à plus longue portée devraient donc avoir moins de flou que les objets à plus courte portée, qui sont plus grands dans l'image. Les cibles à plus longue portée auront moins de flou si elles sont situées plus près du centre du champ de vision de l'objectif. Pour les cibles à longue portée, l'angle d'inclinaison nécessaire du tube érecteur peut être diminué en utilisant un rail incliné allant de 10 à 30 MOA entre la lunette de visée et le récepteur. Pour les cibles à plus longue portée, c'est pourquoi l'utilisation d'un rail incliné avec un MOA de 10 à 30 améliore généralement la qualité de l'image.

Grossissement et pupille de sortie :

Le tireur peut distinguer les détails de la cible à grande distance grâce au grossissement télescopique. Cependant, le champ de vision se rétrécit avec l'augmentation du grossissement, ce qui diminue la conscience de la situation du tireur. De plus, la taille de la pupille de sortie est diminuée. La pupille de sortie de la plupart des télescopes est calculée en divisant le grossissement par la pupille d'entrée, ou diamètre de l'objectif :

Pupille de sortie = Grossissement / Diamètre de l'objectif

Dans les lunettes variables à faible grossissement (M = 3 ou moins), la pupille de sortie est souvent plus petite que ce que suggère cette équation. En effet, à faible grossissement, la pupille effective est limitée par un diaphragme situé quelque part dans le tube érecteur.

L'œil humain ajuste automatiquement la taille de sa pupille en réponse aux niveaux d'éclairage, protégeant ainsi la rétine de la surcharge. Environ 1,5 mm est le diamètre minimum de la pupille. La résolution de l'œil est maximale entre 2 et 4 mm de taille de pupille. À l'aube et au crépuscule, la taille maximale de la pupille est d'environ 5 mm. La pupille peut s'agrandir jusqu'à environ 7 mm après de longues périodes d'obscurité presque complète, mais seulement chez les individus relativement jeunes. La taille maximale de la pupille chez les plus de 50 ans est d'environ 5 mm.

L’image vue à travers un télescope est presque aussi brillante que ce que l’œil non assisté peut voir, à condition que l’œil puisse capter toute la lumière de la pupille de sortie. Cependant, la luminosité visuelle commence à diminuer lorsque la pupille de sortie devient plus petite que la pupille de l’œil. Cela peut entraîner une diminution notable de la luminosité. Il est beaucoup plus difficile d'aligner une petite pupille de sortie avec l'œil du tireur. L'éblouissement est plus intense pour les élèves de sortie aussi petits, comme nous l'avons évoqué.

Il existe un grossissement idéal qui se traduit par une taille de pupille de sortie identique à celle de la pupille sous un faible éclairage (avant l'aube et après le crépuscule). Le diamètre de l'objectif augmente avec ce grossissement optimal. La taille de la cible diminue à des grossissements inférieurs à celui-ci. Un grossissement plus important entraîne des pupilles plus petites, ce qui réduit le contraste et la luminosité de l'image. La luminosité de l'image est indépendante de la taille du tube-scope.

Pour la chasse au gros gibier, nous vous conseillons de ne pas acheter plus de grossissement que celui dont vous avez réellement besoin. Un grossissement de 1,5 fois pour 100 mètres de portée est une règle générale décente. Généralement, un grossissement 9X ou 10X est suffisant à 600 mètres. Pour la chasse au gros gibier, un grossissement de 14X à 16X fonctionne bien même à 1 000 mètres.

Une ligne de réticule courante en termes d'angles cibles est d'environ 0,1 MOA, et la taille d'un point de réticule peut varier de 0,125 MOA (point cible fin) à 0,9 MOA (mildot USMC). La plupart des gros gibiers ont un diamètre de zone vitale d’environ 8 pouces. Un diamètre de 8 pouces sous-tend 0,80 MOA à 1 000 mètres. La zone cruciale est agrandie à 12 MOA avec un grossissement de 15X.

En conséquence, le tireur doit viser le point du réticule ou le réticule sur une cible de 12 MOA. N'oubliez pas que la résolution de l'œil est d'environ 1 MOA. Les dimensions angulaires de la zone importante sont dix fois supérieures à la résolution maximale de l'œil. Avec un grossissement de 15X, la poitrine de l'animal mesure près de 24 pouces de hauteur, soit 36 ​​fois la résolution de l'œil humain. Il n'est pas trop difficile pour un tireur expérimenté d'atteindre cet objectif.

L'image visuelle apparaît 60 % plus grande lorsque le grossissement passe de 15X à 24X, mais cela ne réduit pas significativement les difficultés de visée. Mais à tous les niveaux de grossissement, l’éblouissement augmente sensiblement lorsque la limite supérieure de grossissement passe de 15X à 24X. La pupille de sortie pour un objectif de 50 mm passe de 3,3 mm à 2,1 mm, ce qui réduit la taille de la boîte à yeux et la luminosité de l'image tout en augmentant l'éblouissement pour les pupilles plus grandes.

Lorsqu’un tireur a des problèmes d’acuité optique non corrigés, un grossissement élevé peut être utile. De nombreux photographes ne peuvent pas utiliser de verres correcteurs au moment de la prise de vue. Pour la myopie ou l'hypermétropie, le réglage dioptrique de l'oscilloscope effectuera des corrections. Mais l’ajustement dioptrique ne peut pas être utilisé pour corriger l’astigmatisme. Dans ce cas, augmenter le grossissement améliorera la résolution de l’image mais diminuera également le contraste (comme indiqué précédemment).

Soulagement des yeux :

La distance derrière la lentille oculaire de la lunette à laquelle la pupille de sortie est nettement focalisée est connue sous le nom de dégagement oculaire. Lorsque vous pointez un fusil, c’est la position idéale pour l’œil. Lorsque vous tirez avec un fusil à fort recul, la valeur du dégagement oculaire doit être aussi élevée que possible pour éviter que le bord oculaire ne heurte le front du tireur. Étant donné que la cloche oculaire dépasse davantage et entre en contact avec le front en premier lors d'un recul extrême, la mesure du dégagement oculaire via la lentille de l'oculaire est trompeuse.

Le dégagement oculaire varie généralement de 3 à 4 pouces, selon le niveau de grossissement. Lors du montage d'une lunette de visée sur un fusil à recul élevé, le tireur doit lever la tête vers l'avant de 0,25 à 0,5 pouces pour que l'œil soit à la distance de dégagement des yeux. Le dégagement oculaire doit être d'au moins 3,5 pouces. Avec cette configuration, il est moins probable que le tireur, tenant le fusil dans une position de terrain standard, se tire une balle dans le front, le meurtrissant ou même le sectionnant. L'emplacement de la lunette dans les anneaux doit être déterminé en utilisant cette posture de tir si le tireur prévoit de tirer fréquemment avec la carabine depuis la position couchée.

Avec certaines lunettes, l'œil peut être positionné plus près ou plus loin de l'emplacement de mise au point précis et pourtant voir une image sans entrave en raison de leur dégagement oculaire plus accommodant que d'autres. La boîte à yeux est définie comme la zone de sortie de la pupille multipliée par la longueur de ce dégagement oculaire utilisable. Les emplacements des yeux qui permettront au tireur d'observer tout le champ de vision sont inclus dans ce cylindre cylindrique. Un champ de vision partiellement obscurci est dû au déplacement de l'œil vers la gauche ou la droite, plus près ou plus loin. Encore une fois, la boîte à yeux doit être aussi large que possible pour faciliter l'acquisition rapide de la cible dans des scénarios très stressants comme le combat rapproché ou la chasse au gibier dangereux. La distance derrière la lentille oculaire de la lunette à laquelle la pupille de sortie est nettement focalisée est connue sous le nom d'œil. relief. Lorsque vous pointez un fusil, c’est la position idéale pour l’œil. Lorsque vous tirez avec un fusil à fort recul, la valeur du dégagement oculaire doit être aussi élevée que possible pour éviter que le bord oculaire ne heurte le front du tireur. Étant donné que la cloche oculaire dépasse davantage et entre en contact avec le front en premier lors d'un recul extrême, la mesure du dégagement oculaire via la lentille de l'oculaire est trompeuse.

Le dégagement oculaire varie généralement de 3 à 4 pouces, selon le niveau de grossissement. Lors du montage d'une lunette de visée sur un fusil à recul élevé, le tireur doit lever la tête vers l'avant de 0,25 à 0,5 pouces pour que l'œil soit à la distance de dégagement des yeux. Le dégagement oculaire doit être d'au moins 3,5 pouces. Avec cette configuration, il est moins probable que le tireur, tenant le fusil dans une position de terrain standard, se tire une balle dans le front, le meurtrissant ou même le sectionnant. L'emplacement de la lunette dans les anneaux doit être déterminé en utilisant cette posture de tir si le tireur prévoit de tirer fréquemment avec la carabine depuis la position couchée.

Avec certaines lunettes, l'œil peut être positionné plus près ou plus loin de l'emplacement de mise au point précis et pourtant voir une image sans entrave en raison de leur dégagement oculaire plus accommodant que d'autres. La boîte à yeux est définie comme la zone de sortie de la pupille multipliée par la longueur de ce dégagement oculaire utilisable. Les emplacements des yeux qui permettront au tireur d'observer tout le champ de vision sont inclus dans ce cylindre cylindrique. Un champ de vision partiellement obscurci est dû au déplacement de l'œil vers la gauche ou la droite, plus près ou plus loin. Encore une fois, la boîte à yeux doit être aussi large que possible pour faciliter une acquisition rapide de la cible dans des scénarios très stressants comme le combat rapproché ou la chasse au gibier dangereux.

Transmission:

Avant que l'optique sportive n'adopte les revêtements diélectriques multicouches à couches minces il y a cinquante ans, la transmission du champ d'application pouvait être aussi faible que cinquante à soixante pour cent. Avec l'adoption croissante de cette technologie de revêtement dans les biens de consommation, la transmission des optiques de haute qualité a progressivement atteint la fourchette actuelle de 90 à 98 %. Les transmissions à 90 % et 95 % diffèrent si peu en termes de performances optiques qu'elles ne constituent plus vraiment un discriminateur. De nos jours, la seule distinction entre le revêtement d'un fournisseur et celui d'un autre est le marketing, à condition que tous les verres, et pas seulement le premier et le dernier, soient dotés d'un revêtement diélectrique multicouche.

Revêtements hydrophobes :

L'eau perle en minuscules gouttelettes sur la surface de la lentille à la suite de ces revêtements, qui sont appliqués sur la première et la dernière surface de la lentille. Ces revêtements ont le potentiel d’améliorer considérablement l’image dans des conditions extrêmement humides. D’un autre côté, un grand nombre de minuscules gouttelettes augmenteront considérablement la lumière diffusée et diminueront le contraste de l’image. Dans ce type de contexte, le revêtement est recommandé.

Verre:

La chaîne d'approvisionnement de l'industrie de l'optique sportive est structurée comme suit :

chaîne d'approvisionnement de l'industrie optique

Étant donné que le processus de meulage et de polissage du verre pour en faire des lentilles représente la majorité du coût de production des lentilles, la provenance des ébauches de verre n’a en réalité qu’une importance mineure. Les principaux fournisseurs de verre, notamment Schott, Hoya, O'Hara et d'autres, produisent des verres de qualité comparable et les vendent aux entreprises qui fabriquent les verres à travers le monde. Plus précisément, Schott n'est pas un fabricant de lentilles ; il s'agit plutôt d'un simple fournisseur de matériaux en verre.

La qualité optique des lunettes de visée et autres optiques sportives haut de gamme est généralement déterminée par la conception optique et le processus de fabrication des lentilles. En règle générale, l'entreprise qui fabrique des produits optiques crée le produit et établit les paramètres des lentilles. Les performances optiques et le coût sont principalement déterminés par la surface lors du processus de fabrication des lentilles. Les écarts extrêmement légers de la surface de la lentille par rapport à une véritable surface sphérique sont décrits par la figure de la surface. Un chiffre de surface plus élevé est nécessaire pour améliorer les performances optiques, ce qui augmente le coût du produit final pendant le processus de polissage en nécessitant plus de temps et d'attention aux détails.

Il est fort probable que tous les fabricants de lunettes basés aux États-Unis achètent leurs objectifs auprès des mêmes fournisseurs, qui font appel à des usines nationales et étrangères pour fabriquer les objectifs. Les lentilles sont fréquemment fabriquées en mer, puis sont taillées sur place ou en mer jusqu'à leur diamètre final. C'est la surface qui compte, pas l'endroit où l'objectif est fabriqué.

Filtres de couleur :

En fonction de l'objectif de la lunette de visée, plusieurs filtres photographiques fonctionneront. Lorsque vous photographiez pendant la journée, un filtre jaune est probablement le plus pratique parmi les différents types de filtres. Toutefois, si vous souhaitez chasser à l’aube ou au crépuscule, supprimez-le.

Technologique :

Un filtre jaune doit être pris en compte pour trois raisons. Initialement, le violet et une petite partie du spectre bleu, qui comprend la majorité de la lumière dispersée par les particules atmosphériques, sont bloqués par le filtre jaune. Ainsi, en plein soleil, l’application du filtre améliore le contraste visuel. Étant donné que les turbulences atmosphériques et les aberrations chromatiques sont plus graves dans ces teintes de longueur d'onde plus courte, le filtre contribuera probablement également à réduire le flou de l'image. Tout est bien ici.

Cependant, les turbulences atmosphériques et la diffusion de la lumière solaire posent moins de problèmes à l'obscurité et à l'aube, ce qui réduit les avantages du port du filtre jaune.

Deuxièmement, la teinte la plus sensible de l'œil tout au long de la journée est le vert, qui correspond précisément au spectre du soleil. La sensibilité maximale de l’œil passe au bleu à mesure qu’il s’adapte à l’obscurité. Étant donné que l'œil met un certain temps à s'adapter complètement à l'obscurité, cela peut ne pas se produire fréquemment pendant les heures où la chasse est autorisée. Mais si vous chassez dans un canyon sous un ciel couvert et sans lune, vos yeux devraient avoir suffisamment de temps pour s'adapter à l'obscurité avant que la saison n'expire et que la chasse ne devienne interdite. De même, si l’on était en position de repérage avant l’aube, l’œil est probablement encore acclimaté à l’obscurité au moment où commence la saison de chasse légale. Dans ce cas, le filtre réduirait considérablement la luminosité.

Troisièmement, le filtre pourrait atténuer le contraste entre le feuillage et le gros gibier. Les créatures sont de différents tons de brun, un mélange de toutes les couleurs principales plus une touche de rouge. La plupart de la végétation est verte, même si certaines sont brunes. Une partie du bleu est éliminée par le filtre jaune car il s'agit d'un composant de la couleur du pelage de l'animal plutôt que de la verdure. Toute légère perte de contraste entre la fourrure brune et la flore verte est plus que compensée par l'augmentation du contraste des images de jour abordée précédemment.

Test de portée :

Parfois, des individus tentent de comparer des oscilloscopes en observant des cibles de « résolution » à longue portée et à contraste élevé (cibles à barres, billets d'un dollar, etc.). Même dans les comparaisons côte à côte, la configuration de ces tests les empêche souvent d'identifier des variations significatives entre les étendues. La plupart des oscilloscopes semblent avoir une résolution et un contraste presque identiques à un grossissement donné pour une cible à contraste élevé dans des conditions diurnes lumineuses, et en particulier sur un terrain plat.

Cela est dû aux niveaux élevés d’éclairage et de contraste de la cible, qui produisent généralement des turbulences réduisant la résolution. Des optiques de qualité relativement faible peuvent « résoudre » des cibles à contraste élevé. Les aberrations optiques sur l'axe sont simples à corriger. De plus, le contraste de l'image plutôt que la résolution est le premier à diminuer lorsqu'un fabricant utilise des objectifs bon marché avec une qualité de « front d'onde » inférieure à la moyenne. Il est difficile de voir les effets de contraste sur une photographie d’une cible bien éclairée et très contrastée.

L'un des pires endroits pour évaluer la qualité optique d'une lunette est un champ de tir réel. Il existe plusieurs explications à cela, mais la principale est que les turbulences de l'air sont intenses à la plupart des distances. C'est généralement cette turbulence, et non les différences optiques d'une lunette par rapport à l'autre, qui fait que l'image vue à travers une lunette sur les cibles situées sur le champ de tir apparaît floue. Dans ces circonstances, toute différence dans la « qualité » des images capturées par deux oscilloscopes côte à côte est très probablement le résultat de leurs différents diamètres d’ouverture. Si vous effectuiez un test côte à côte par une journée fraîche avec une couverture nuageuse, il serait beaucoup plus simple de détecter les changements de résolution optique si vous regardiez à travers les lunettes une cible située à travers une petite vallée ou un canyon.

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