Détermination expérimentale de la position des plans nodaux

Description

La détermination de la position des plans nodaux d'un objectif donné peut être utile lorsqu'on veut mesurer la distance focale, la distance objet, la distance image ou pour calculer un rapport de grandeur avec précision. Pour les prises de vues panoramiques et les caméras techniques, les objectifs devraient pivoter autour du point nodal arrière pour assurer l'immobilité de l'image lors du mouvement de rotation.
En l'absence d'un banc optique professionnel permettant l'observation de l'image aérienne avec un microscope, on peut rechercher la position des points nodaux à l'aide du dispositif simple décrit ci-après (cf. schéma) :

1. Caler l'objectif au milieu d'un dispositif comportant un axe de rotation vertical (une cornière en U percée en son centre d'un trou traversé par une vis par exemple) et permettant le déplacement longitudinal de l'objectif (le long de l'axe optique principal) par rapport à cet axe de rotation vertical. L'axe optique principal de l'objectif doit être perpendiculaire à l'axe de rotation vertical du dispositif et doit l'intersecter quelque soit la position longitudinale de l'objectif sur son support.
2. Faire la mise au point sur un objet distant, ou sur une source de lumière collimatée, soit à l'aide d'un verre dépoli que l'on déplace ou, mieux encore, faire une mise au point parallactique à l'aide d'une forte loupe munie d'un réticule. Le dépoli (ou la loupe) devrait être fixé sur le "banc optique" et pouvoir coulisser sur celui-ci.
3. L'objectif est ensuite mis en légère rotation en va-et-vient autour de l'axe vertical tandis que l'image est observée sur le dépoli (ou avec la loupe). Si l'image bouge (glisse), il faut déplacer un peu l'objectif le long de l'axe longitudinal (le long de l'axe optique principal), vers l'avant ou vers l'arrière, puis recommencer l'opération après avoir pris soin de réaligner l'axe optique principal de l'objectif avec le "banc optique" et de refaire la mise au point. Chercher ainsi par itération la position de l'objectif pour laquelle l'image ne "glisse" plus lorsque celui-ci est pivoté.

Lorsque finalement l'image reste immobile alors que l'objectif est pivoté, c'est que l'axe de rotation se trouve dans le plan nodal. Le point nodal se trouve à l'intersection entre l'axe optique principal de l'objectif et l'axe de rotation. Si cela est possible, marquer la position du plan nodal sur l'objectif.
Lorsque c'est la face avant de l'objectif qui est dirigée vers la source, c'est le plan nodal arrière (image) qui est déterminé. Pour déterminer le plan nodal avant (objet), il suffit de retourner l'objectif et de répéter l'opération. Il va de soi que la fiabilité du résultat dépend de la précision du dispositif mis en oeuvre et de la méthode de travail.