Vers le forum actuel de galerie photo : http://www.galerie-photo.info/forum

Retour à l'index des archives 2006-2009
phorum - équipements et procédés - Fabrication de « zone plate » alias : réseau zôné de Fresnel

Archives 2006-2009 équipements et procédés
galerie-photo, le Site Français de la Photographie Haute Résolution


 Fabrication de « zone plate » alias : réseau zôné de Fresnel
Auteur: bernard ardaud 
Date:   29-01-2008 22:08

Bonsoir à tous
Je souhaiterais fabriquer une zone plate de focale 120mm qui couvre le 6x12 ou 4x5.
Comment calculer exactement les épaisseurs des anneaux,des espaces de la cible.
La lecture des articles sur le web,les ouvrages ne m'a pas apporté toutes les réponses attendues.
Je fais appel aux spécialistes,que je remercie par avance.
Bien cordialement à vous tous

Bernard Ardaud


 
 Re: Fabrication de « zone plate » alias : réseau zôné de Fresnel
Auteur: Emmanuel Bigler 
Date:   30-01-2008 10:36

Bonjour
Avant de fabriquer il est bon de savoir calculer un minimum les caractéristiques du réseau zôné de Fresnel.
C'est très simple et çà tient en deux ou trois formules.

1/ les rayons successifs r_n des centres des cernes noirs (ou blancs, peu importe, voir plus bas) sont donnés par
r_n = r_1 . racine(n)
2/ la focale pour une longueur d'onde l'ambda est donnée par
f= r_1^2 / (2.lambda)

On voit que le chromatisme longitudinal du réseau zôné de Fresnel est effroyable, puisque la pseudo-focale varie d'un facteur 2 entre le bleu (0,4 microns) et le rouge-rouge (0,8 micron, invisible à l'oeil qui s'arrête vers 0,75 en fait)

Quelques trucs amusants :
- Peu importe que le centre soit blanc ou noir, c'est comme pour les Droits Civiques dans les pays démocratiques, çà marche pareil ;-)
- Le complémentaire négatif d'un réseau zôné est un réseau zôné de même focale
- le sténopé optimum a un diamètre égal, en gros, au diamètre de la première zône de Fresnel
- le nombre de zônes n'influe pas sur la focale
- dans un bête réseau zôné binaire noir/blanc la lumière parasite est effroyable, pour s'en affranchir il faudrait un réseau transparent qui combine la diffraction et la réfraction.
- un sténopé optimum (à centre clair) donne une image moins nette et bien moins lumineuse qu'un réseau zôné mais avec très peu de lumière parasite ; il faut donc choisir entre la peste de la faible résolution du sténopé (résolution égale en gros au diamètre du trou) et le choléra de la lumière parasite du réseau zôné de Fresnel binaire !

Le calcul est donc simple on va prendre 0,6 microns comme longueur d'onde centrale

Pour une focale de 120mm le rayon r_1 vaut donc racine carrée de (2.lambda.f) comme pour le sténopé optimum soit environ 0,4 mm
le plsu simple est de fabriquer un réseau zôné à cenrte clair, c'est à dire un sténopé bordé des crnes en progression r_n = r_1 . (racine(n))
Les rayons successifs des centres des anneaux suivants sont donc selon la progression
0,4
0,4 x 1,41
0,4 x 1,73
0,4 x 2
0,4 x 2,23
.....
la centième zône
0,4 fois 10 = 4 mm
mais cette centième zône est très très fine !
l'écart entre la N-ième et la (N+1) -ième zône est comme r_1 / (2 . racine carré de (N))
soit autour de la centième zône, 0,4 / (2 x 10) = 0,02 mm soit 20 microns.
On peut montrer qu'un réseau zôné bien construit travaillant en lumière monochromatique a comme limite de résolution l'écart entre les deux dernières zônes, en l'occurence les 20 microns si on s'arrête à la centième zône. Plus exactement, à une image assez nette se superpose une lumière parasite à peu près homogène.
D'où une difficulté pour choisir l'exposition, puisque la luminosité totale de l'image résulte de la superposition de l'image utile avec le fond parasite...

Le réseau zôné est un motif facile à tracer agrandi sur papier.
Envoyez- moi un mél privé je peux vous fournir un dessin en pdf
Au choix centre blanc, centre noir et tous les centres intermédiaires (çà marche pareil ;-)
à charge ensuite de faire bosser un Nikro-Mikkor pour le photo-réduire sur le support de votre choix ! (4mm de diamètre, un appareil 24x36 sera un bon porte-film, je verrais bien du microfilm genre Copex Pan dévelopé dans du D-19 qui arrache pour avoir un très grand contraste et des noirs très profonds)

L'idéal évidemment serait une photo réduction professionnelle sur un masque au chrome sur verre ;-)
le nec plus ultra hors de portée de l'amateur, la photo-génération sur une résine dite à neiveau de gris pour donner une forme de micro-lentille à chque cerne afin virer la lumière parasite le plus possible (mais là c'est __vraiment___ spècial)

------------------------

Je cède la parole à Christophe Frot dont les zônes ont toujours été très plates (ultra-plates même comme le fameux calibre horloger suisse délirium en septante-neuf, moins de 1 mm d'épaisseur)




 
 Re: Fabrication de « zone plate » alias : réseau zôné de Fresnel
Auteur: Gilles barbier 
Date:   30-01-2008 11:41

Bonjour,
Pour Bernard Ardaud
Quelques informations et un calculateur sur ce site, si ce n'est déjà fait...
http://www.pinhole.cz/en/pinholedesigner/

Elève Bigler, vous copierez 100 fois le mot "zone" dont le O n'a pas de chapeau vu la température extérieure.

Salutations.
G.B.


 
 Re: Fabrication de « zone plate » alias : réseau zôné de Fresnel
Auteur: Emmanuel Bigler 
Date:   30-01-2008 11:47

Oups : M'sieur Barbier mes excuses !
J'ai utilisé l'orthographe phonétique comtoise !
Comme on dit : la Madeleine avait préparé des gââââteaux d''méééééénage pour les jeûeûeûeûeûness de la zôôôôône nordique de Mouthe.
----------------
J'ai préparé pour qui veut un ensemble de fichiers explicatifs avec des images en jpeg
ce qui n'empêche pas d'utilsier l'excellent site de la République Tchèque (il faut les deux ;-)




 
 Re: Fabrication de « zone plate » alias : réseau zôné de Fresnel
Auteur: Gilles barbier 
Date:   30-01-2008 11:57

Emmanuel, je veux vien les fichiers explicatifs.

Avis de concours !
Qui va fabriquer un sténopé géant équipé du trou de la Société Générale ?
G.B.


 
 Re: Fabrication de « zone plate » alias : réseau zôné de Fresnel
Auteur: Emmanuel Bigler 
Date:   30-01-2008 12:01

http://cjoint.com/?bEl3ieib2S différents centre noir ou blanc ou intermédiaire
http://cjoint.com/?bEl3TU5lwR (suite) tous ces réseaux auront la même focale
http://cjoint.com/?bEl4PVUFoO explication à la main sur papier à l'ancienne
http://cjoint.com/?bEl5bzwQ22 un petit tracé pour identifier les rayons des cernes

J'avais préparé cela pour un ami du forum qui se reconnaîtra (j'ai peur que par politesse, il ne s'en soit jamais servi mais il ne m'a rien dit pour ne pas me chagriner ;-)




 
 Re: Fabrication de « zone plate » alias : réseau zôné de Fresnel
Auteur: Emmanuel Bigler 
Date:   30-01-2008 12:05

Qui va fabriquer un sténopé géant équipé du trou de la Société Générale ?
Exactement ; comme on dit : les marchés se régulent d'eux-mêmes ;-)
-------------
Gilles : voir sur cjoint les fichiers dans le message précédent
Je peux fabriquer des images avec plus de cernes et des fichiers de sortie en pdf à imprimer pour ceux qui veulent
çà devrait être possible de photo-réduire cela même avec une chambre, même si le format final est minuscule !




 
 Re: Fabrication de « zone plate » alias : réseau zôné de Fresnel
Auteur: nicom76 
Date:   30-01-2008 14:21

Bah... le trou de la S.G. du passé (composé) ou presque, furtivement comblé par une p'tite augmentation du capital, subréptice et pas virtuelle du tout !
Au fond de ma campagne , j'entends encore grincer les dents des Banquiers des deux bords du Channel ...


 
 Re: Fabrication de « zone plate » alias : réseau zôné de Fresnel
Auteur: Mirochoco 
Date:   30-01-2008 15:07

Mis à part le trou de la SG qu'une bande de Shadoks hadok reboucherons de leur petite pompe idoine et adéquat.
A quoi çà sert tout çà.

Signé: le nez aux fites.


 
 Re: Fabrication de « zone plate » alias : réseau zôné de Fresnel
Auteur: bernard ardaud 
Date:   30-01-2008 21:23

Bonsoir à tous
Je crois avoir enfin compris quelque chose.
Un grand merci à vous tous pour vos réponses.

Bernard Ardaud


 
 Re: Fabrication de « zone plate » alias : réseau zôné de Fresnel
Auteur: Georges Giralt 
Date:   30-01-2008 22:29

Mirochoco,
Le zone plate (ou réseau de Fresnel) est une "lentille " je mets des guillemets pour que le Génie du Jura ne me tombe pas dessus trop vite ;-)
En partant d'une feuille transparente et en y dessinant des cercles noirs judicieusement espacés, et de largeur idoine, on réalise une lentille de distance focale calculée et d'ouverture précise...
Bref, une lentille plate en quelque sortes. Notre bon emmanuel nous a expliqué que cette lentille souffre de terribles défauts (aberration chromatique longitudinalle) mais, ce n'en est pas moins une lentille !
Le naïf que je suis se demande si l'on ne pourrait pas construire un système optique corrigé en empilant des réseaux de Mr Fesnel dont les défauts se compenseraient ???
Allez, je vais prendre mes cachets et vais au lit ;-)


 
 Re: Fabrication de « zone plate » alias : réseau zôné de Fresnel
Auteur: Emmanuel Bigler 
Date:   31-01-2008 10:17

Pour répondre à Georges
On fabrique des systèmes optiques fonctionnant surivant le principe du réseau zôôôné (pardon : zoné) de Fresnel, ce sont des micro-moulages en plastique.
Il faut que les cernes aient la forme d'un morceau de lentille, pour que la lumière diffractée les oit dans l'ordre utile (vois plus bas l'explication) mais on sait reproduire par moulage des micro-reliefs par les machines analogues à celles qui pressent les CD.
Cette famille de composants s'appelle éléments optiques diffractifs
lls sont en production industriellle aujourd'hui
Canon a proposé un zoom où un élément diffractif compense l'aberration chromatique
Par exemple chez ce fabricant
http://www.silios.com/3_doe.html
Le CSEM à Neuchâtel a aussi une activité dans ce domaine.

Le réseau zoné simple et mince en (r_n = r_1 racine de n) fonctionnant en transmission avec des cernes noirs ou blancs, se comporte comme la superposition de trois composants : une lâme (pardon ; un lame) transparente plane, une lentille convergente de focale f=r_1^2/(2 Lambda) PLUS une divergente de même focale !
Seule la partie convergente donne une image lisible, le reste donne un fond parasite quasi uniforme.
Pour que seule la convergente fonctionne, il faut un réseau en plastique ou en verre transparent avec des cernes de section prismatique pour ne sélectrionner que la partie convergente de la diffraction.
C'est un peu compliqué... mais c'est analogue à ce qui se passe dans un réseau, ou de façon plus générale dans un hologramme.
Les grosses lentilles de Fresnel en plastique qu'on met sur un dépoli de chambre sont comme les lentilles de phare, il n'y a pas de diffraction dans le principe, çà rabat les rayons comme au temps de M. Fresnel lui-même




 
 Re: Fabrication de « zone plate » alias : réseau zôné de Fresnel
Auteur: nicom76 
Date:   31-01-2008 11:05

Ce qui est sympa avec les cours (non magistraux...) de Maitre Bigler , c'est qu'après ingurgitation , on à (l'impression ?) le plaisir de se sentir moins ignorant !!!
Tenez , pour les amateurs, une autre application des réseaux zonés de ce cher et génial Augustin :
http://www.ast.obs-mip.fr/equipes/doctorants/JdT2006/posters/dserre.pdf
et :
http://www.ast.obs-mip.fr/users/lkoechli/w3/publisenligne/papierFresnelV1.pdf
Pfuit ... ça me change de la méca-flu et des problèmes de robinets associés !

galerie-photo, le Site Français de la Photographie Haute Résolution

Vers le forum actuel de galerie photo : http://www.galerie-photo.info/forum

Retour à l'index des archives 2006-2009