Loupe

Une loupe fonctionne sur le principe de la lentille convexe (un système convergent simple) : une image virtuelle agrandie d'un objet est créée en avant de la lentille. Pour cela, la distance entre la lentille et l'objet doit être plus courte que la distance focale de la lentille. Caractérisée par son grossissement, son grossissement commercial (pour un observateur à 0,25 m), sa lentille par sa puissance.

L'invention de la loupe est incertaine : par exemple le musée archéologique d'Héraklion, en Grèce, présente dans une vitrine d'objets du XV^e siècle av. J.-C. quelques « cailloux » arrondis et soigneusement polis de verre, bien transparents, et à travers lesquels on voit parfaitement la trame très grossie de la toile sur laquelle ces « cailloux » sont posés.

Il existe plusieurs sortes de loupes différenciées par leurs montures :

• les loupes à manche, les plus courantes, qui se tiennent à la main, et permettent de grossir un détail difficile à distinguer à l'œil nu, ou à lire un texte écrit trop petit.
• les loupes compte-fils ou quart de pouce, qui peuvent se poser, et éliminent ainsi les tremblements. À l'origine, ces loupes étaient destinées à compter les fils d'un tissu et pour cela comportent un réticule gradué. Les photographes les utilisent pour contrôler le détail des négatifs ou des diapositives de petits formats, en technique argentique.
• les loupes oculaires se plaquant sur l'arcade même de l'œil par une monture de même forme, libérant la main de son maintien.
• les loupes de grand diamètre associées à un éclairage circulaire, accouplés sur un support articulé souvent de type pantographe, permettant de travailler des deux mains sur la pièce observée et sans ombre.
• les loupes à lentille de Fresnel en plastique moulé de l'épaisseur d'une feuille de papier fort et pas plus lourdes, facilement transportées avec les documents, facilitent la lecture.

Il existe des loupes pliantes, des loupes éclairantes, des loupes à support frontal, des loupes à support flexible, à pince, etc.

Par extension, on appelle loupe numérique, des systèmes de vision industrielle utilisés en remplacement de la loupe classique. Pour des opérateurs utilisant continuellement des loupes à leur travail, comme les horlogers, mécanique de précision, contrôle qualité, le confort visuel est incomparable.

Les loupes numériques sont composées d'un système de vision et de divers éléments :

• caméra numérique de résolution variable (mais au maximum égale à la résolution de l'écran d'affichage), noir et blanc ou couleur ;
• objectif à grossissement fixe ou variable ;
• logiciel d'acquisition et d'affichage ;
• écran LCD pour affichage ;
• support rigide ou réglable, aimanté ou fixe.

Les loupes numériques sont largement utilisées pour supprimer la fatigue visuelle qui survient rapidement chez les opérateurs travaillant continuellement avec des loupes conventionnelles.

L'instrument d'optique appelé couramment « loupe binoculaire » est en réalité un stéréomicroscope qui fournit une image tridimensionnelle de faible grossissement.

Le grossissement commercial de la loupe est donné par la formule : ${\displaystyle Gc={\frac {dm}{f'}}={\frac {1}{4f'}}={\frac {V}{4}}}$

avec f' distance focale de la loupe en mètres, dm distance minimale de vision distincte dm=0,25 mètre et V la vergence ou dioptrie (pour une lentille sphérique, V=1/f').

Souvent, on trouve des valeurs du type x3. Il suffit de rajouter 1 à Gc pour obtenir cette correspondance. Exemples: loupe de 4 dioptries, soit f'=0,25m on a un grossissement x1 ; loupe de 8 dioptries, soit f'=0,125m on a un grossissement x2 ; loupe de 12 dioptries, on a x3 ; loupe de 16 dioptries, on a x4 ; loupe de 20 dioptries, on a x5 ; etc.