Point nodal

Les points nodaux d'un dispositif optique sont deux points de l'axe optique notés N et N', conjugués l'un de l'autre, c'est-à-dire image l'une de l'autre, pour lesquels les angles d'inclinaison des rayons comparé à l'axe, passant en N et sortant en N'sont semblables. N'est nommé point nodal d'émergence.

Pour un dispositif optique dont les milieux transparents d'entrée et de sortie ont le même indice de réfraction, les points nodaux sont confondus avec les points principaux H et H'. C'est par conséquent le cas pour l'usage photographique courant : entrée et sortie dans l'air.

La distance focale se mesure dans le cas général à partir du point principal H'qui, dans l'air, coïncide avec le point nodal d'émergence N'.

Application à la photographie

Une particularité du point nodal d'émergence N'est que pour des objets lointains formant une image sur un détecteur fixe comparé à l'objet, la position de l'image sur le détecteur est stationnaire vis-à-vis des mouvements de rotation de l'objectif autour du point nodal d'émergence. Cette technique sert à déterminer la position de ce point nodal et de mesurer la distance focale qui sépare N'de la position de l'image d'un objet lointain. D'autre part dans les appareils panoramiques à tambour pour lesquels le film est fixe comparé au paysage et où l'objectif tourne, l'axe de rotation du tambour doit passer par le point nodal d'émergence. S'il n'en est pas ainsi, il y a un flou de bougé dans l'image.

Le schéma suivant explique le principe de la stationnarité de l'image d'un objet lointain quand on tourne l'objectif autour du point nodal d'émergence N'. Ce tracé est un cas spécifique pour un dispositif épais dont les pupilles limitant les faisceaux sont positionnées dans les plans principaux et dont les milieux extrêmes sont semblables.

On lit quelquefois que le point nodal est l'endroit autour duquel il faut faire tourner un appareil ordinaire pour pratiquer le raccordement panoramique d'images. C'est une confusion fréquente, en réalité c'est autour de la pupille d'entrée qu'il faut tourner l'appareil pour faire ce raccordement en minimisant certains effets de parallaxe qui rendent particulièrement complexe la superposition des images aux jointures. En effet les conditions sont particulièrement différentes de celles d'un appareil panoramique à tambour, puisque c'est la totalité de l'appareil qui tourne avec le film comparé au paysage. Le point nodal d'émergence ne joue par conséquent totalement aucun rôle dans cette affaire. Il se trouve que dans les objectifs de formule symétrique, la pupille d'entrée est localisée au niveau du plan principal (ou nodal) objet.

Le schéma suivant explique le rôle du centre de la pupille d'entrée comme le lieu autour duquel il faut faire tourner l'appareil et le film pour espérer faire une raccordement panoramique sans effet de parallaxe.

La minimisation des effets de parallaxe quand la totalité de l'appareil tourne vient de ce que l'alignement des points de l'espace objet avec le centre de la pupille d'entrée conditionne l'alignement de la totalité des taches-images projetées sur le film. Le point-clé de la discussion réside dans la superposition d'images défocalisées, qui n'obéissent pas aux relations de conjugaison habituelles. En tournant autour de la pupille d'entrée on ne défait par conséquent pas ces alignements.

Un certain nombre de constructeurs précisent dans la fiche technique l'ensemble des caractéristiques de leurs objectifs, surtout : la position des points N et N', mais aussi les diamètres et positions des pupilles comparé aux sommets des lentilles d'entrée et de sortie.

Dans la majorité des objectifs d'amateurs, surtout les zooms, ces données ne sont pas disponibles. L'unique chose qui ne change pas c'est que le point nodal d'émergence se situe à une distance focale en avant de l'endroit où se forme l'image d'un objet lointain, c'est-à-dire le foyer image. N'se déplace par conséquent avec la bague du zoom de manière à maintenir l'image d'objets lointains le plus près envisageable du film ou du détecteur ; néanmoins grâce à la mise au point automatique, une plus large tolérance existe puisque l'appareil peut retoucher la mise au point indépendamment de la bague de zoom.

Dans les zooms, la pupille d'entrée se déplace fortement et indépendamment de la position des points nodaux quand on modifie la focale de l'objectif, il convient par conséquent d'en déterminer la position de façon empirique pour chaque position du zoom si on veut faire un raccordement panoramique avec un tel objectif. Les appareils panoramiques à tambour rotatif ne peuvent pas généralement respecter cette condition de minimisation des effets de parallaxe puisque tournant autour du point nodal d'émergence qui ne coïncide généralement pas avec la position de pupille d'entrée.

Liens externes

• La Grille Méthode pour un repérage fin de la pupille d'entrée sur un appareil photo numérique (méthode d'Alain Hamblenne)

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