Etoiles de diffraction

[seba]

On voit parfois des "étoiles" autour des points lumineux, dues à la diffraction par le diaphragme de l'objectif.
Comment sont-elles générées ?
Comme j'ai fait quelques manips destinées à un autre fil, je balance le tout ici.

[seba]

Si on réalise une photo (merci à RTS3 pour la photo) où on voit à la fois l'étoile de diffraction et la forme du diaphragme, on constate que les branches de l'étoile sont perpendiculaires aux bords de l'ouverture.
Je précise tout de suite, car c'est un point qui est souvent évoqué, que d'après les expériences de Fresnel (lire son mémoire "De la lumière"), l'épaisseur des lamelles n'a aucune importance. Elles peuvent être tranchantes comme un rasoir ou très épaisses, le résultat sera le même.

[seba]

A propos de Fresnel, les expérimentations qu'il décrit sont très simples, à l'aide de trous percés dans des plaques métalliques, des bouts de carton, des fils de fer, etc., réalisables chez soi très facilement.
Ce qui montre que les expériences les plus simples peuvent conduire à de grandes découvertes (en l'occurrence la théorie de la diffraction de la lumière).

[Nikojorj]

A noter que les astrophotographes obtiennent de belles aigrettes à 4 branches en tendant 2 fils à 90° devant l'ouverture du télescope, fils qu'on pourra considérer comme de section ronde.
Par contre, le bord de l'objet devra être droit pour une belle et longue aigrette ; si le bord du diaphragme est courbe, l'aigrette est plus empâtée, voire absente.

[seba]

A noter que les astrophotographes obtiennent de belles aigrettes à 4 branches en tendant 2 fils à 90° devant l'ouverture du télescope, fils qu'on pourra considérer comme de section ronde.
Par contre, le bord de l'objet devra être droit pour une belle et longue aigrette ; si le bord du diaphragme est courbe, l'aigrette est plus empâtée, voire absente.

Oui c'est ce qu'on verra bien avec les diaphragmes de différentes formes que j'ai utilisés.

[seba]

Ce que j'ai fait : image focalisée puis défocalisée, on voit l'orientation des aigrettes par rapport à la forme du diaphragme (ici un hexagone).

[ChatOuille]

Concernant le nombre de bras de l'étoile, correspond au nombre de lamelles si celui est pair et au double si impair. La première photo correspondrait probablement à un diaphragme à 5 lamelles. Ne me demandez pas pourquoi. Il y a des docteurs qui peuvent vous expliquer.

[Nikojorj]

La première photo correspondrait probablement à un diaphragme à 5 lamelles.

5 ou 10, difficile à déterminer.

[seba]

5 ou 10, difficile à déterminer.

C'est 5 lamelles car on voit la forme du diaphragme dans les réflexions..

[seba]

Concernant le nombre de bras de l'étoile, correspond au nombre de lamelles si celui est pair et au double si impair. La première photo correspondrait probablement à un diaphragme à 5 lamelles. Ne me demandez pas pourquoi. Il y a des docteurs qui peuvent vous expliquer.

Chaque bord de lamelle produit un rayon de part et d'autre.
Un diaphragme à 5 lamelles produira 5 rayons (ce qui donnera une étoile à 10 branches) et un diaphragme à 10 lamelles produira 10 rayons superposés 2 à 2 (ce qui donnera aussi une étoile à 10 branches).

[PierreT]

Bonjour,

Excellente idée ce fil, seba !

[Tonton-Bruno]

Chaque bord de lamelle produit un rayon de part et d'autre.
Un diaphragme à 5 lamelles produira 5 rayons (ce qui donnera une étoile à 10 branches) et un diaphragme à 10 lamelles produira 10 rayons superposés 2 à 2 (ce qui donnera aussi une étoile à 10 branches).

Je ne comprends pas ces dessins ni ton explication.
Je vois 5 lamelles et 5 bords.
Pourquoi 10 rayons ?

Peux-tu s'il te plaît mettre en rouge une lamelle, ses 2 bords et les 2 rayons générés ?

[Gilala]

On voit parfois des "étoiles" autour des points lumineux, dues à la diffraction par le diaphragme de l'objectif.
Comment sont-elles générées ?
Comme j'ai fait quelques manips destinées à un autre fil, je balance le tout ici.

c'est l'exemple typique d'une photo de nuit ratée, plus d'étoiles que de photo.
j'ai quelques clients fabricants de luminaires public et c'est niet dès que ça part en étoile (ou alors très limité)
du coup il n'y a que les quelques minutes d'heure bleue où ce phénomène n'est pas présent.

[seba]

Je ne comprends pas ces dessins ni ton explication.
Je vois 5 lamelles et 5 bords.
Pourquoi 10 rayons ?

Peux-tu s'il te plaît mettre en rouge une lamelle, ses 2 bords et les 2 rayons générés ?

Voilà. Les couleurs des bords et des rayons correspondent.

[seba]

Bonjour,

Excellente idée ce fil, seba !

Merci
Ca fait suite à ce fil (assez instructif...).

https://www.chassimages.com/forum/index.php/topic,292902.350.html

[seba]

c'est l'exemple typique d'une photo de nuit ratée, plus d'étoiles que de photo.
j'ai quelques clients fabricants de luminaires public et c'est niet dès que ça part en étoile (ou alors très limité)
du coup il n'y a que les quelques minutes d'heure bleue où ce phénomène n'est pas présent.

Il faudrait un diaphragme circulaire (mais alors au lieu d'une étoile on a un halo).

[Tonton-Bruno]

Voilà. Les couleurs des bords et des rayons correspondent.

Merci !

[Nikojorj]

Il faudrait un diaphragme circulaire (mais alors au lieu d'une étoile on a un halo).

En astro, les gens préfèrent parfois mettre un adaptateur de filtre de diamètre inférieur (heuuuu comment on dit step-down ring en français? ) plutôt que de diaphragmer avec l'iris de l'objo, pour cette raison.

Et merci pour les belles étoiles de Noël!

[seba]

Avec des diaphragmes de différentes formes (image au point et défocalisée).
Carré, 4 branches d'égale intensité.

[seba]

Rectangle, 4 branches, intensité inégale.

[seba]

Rectangle avec les deux petits côtés en demi-cercle, 2 branches.

[seba]

Losange, 4 branches, perpendiculaires aux côtés du losange.

[seba]

En forme de goutte.
4 branches (= 2 rayons) générées par les bords droits, la pointe supérieure ne donne rien, l'arc de cercle inférieur disperse la lumière.

[ChatOuille]

Merci Seba. Très intéressant. On apprend tous les jours ici avec des gens sérieux comme toi.

[marsupioux]

Merci , moi qui pensait que c 'était du au renvoi de la lumière sur la fixation des lentilles !