Astigmatisme (optique)

Observations d'un texte avec astigmatisme

On constate que la distance focale de l'objectif n'est pas constante autour de l'axe optique. En effet, la distance focale dépend de l'indice de réfraction de la lentille et de son rayon de courbure. Dès lors que celui-ci n'est pas à symétrie de révolution, la distance focale ne l'est pas non plus. On constate en particulier cet effet lors de l'impression de mire disposant de traits horizontaux et verticaux. Ces traits n'ont pas la même netteté dans le plan de mise au point selon la direction des traits, entraînant un flou[1].

Observation de l'image d'un point source pour différents foyers

Allure du front d'onde issu d'un système présentant de l'astigmatisme

L'écart au front d'onde idéal ${\displaystyle \Delta }$ s'exprime :

• suivant x par ${\displaystyle dx=C_{s}{\frac {h^{2}}{2}}\sin(\phi )}$
• suivant y par ${\displaystyle dy=-C_{s}{\frac {h^{2}}{2}}\cos(\phi )}$

Dans ces équations, ${\displaystyle h}$ désigne la distance entre l'axe optique et le point d'étude, ${\displaystyle \phi }$ l'angle entre l'axe x et le point d'étude et ${\displaystyle C_{s}}$ désigne la courbure de champ.

L'astigmatisme ophtalmique désigne un défaut de vision causé par un problème de sphéricité de la face antérieure de la cornée[2]

Une lentille est dite corrigée des défauts d'astigmatisme dès lors que son rayon de courbure est à symétrie de révolution. Les objectifs corrigés de l'astigmatisme sont dits « anastigmats ».

Les objectifs modernes, calculés et fabriqués selon des procédés de haute précision (laser) sont quasiment exempts d'astigmatisme.

Le décentrement d'une lentille ainsi que son tilt (en) sont également à même d'induire un astigmatisme.