vendredi 9 décembre 2011

Le pentaprisme : étude optique et géométrique avec PStricks et POV-ray

Le pentaprisme est l'une des pièces essentielles des appareils photographiques dits « reflex mono-objectif ». Je vous en propose une étude géométrique et optique en plusieurs parties  :
  • Comment dessiner le pentaprisme avec pst-solides3D ;
  • Comment exploiter les fichiers obtenus avec pst-solides3d avec POV-Ray afin d'avoir un rendu plus réaliste du pentaprisme ;
  • Dessiner le cheminement des rayons lumineux avec PStricks ;
  • Dessiner le cheminement des rayons lumineux avec POV-Ray ;
  • Exploiter les possibilités de POV-Ray pour visualiser les images obtenues avec le pentaprisme de façon réaliste.

Voici un lien vers un répertoirel dans lequel j'ai placé les différents fichiers PStricks et POV-Ray.


Le fichier pentaprisme.zip de ce répertoire contient tous les fichiers qui sont mentionnés dans la suite.
Quelques images :

Géométrie du pentaprisme et cheminement d'un rayon lumineux lorsque les deux faces (AB) et (CD) ne sont pas métallisées, les calculs ont été faits avec n=1,52. Les intensités des différents rayons réfractés et réfléchis ne sont pas respectées.
Réflexion totale à 90°
Les deux faces réfléchissantes sont métallisées : le rayon subit une réflexion totale à 90°. Fichier : 
 pentaprisme.tex

Tracé de quelques rayons
Un faisceau de rayon incidents parallèles est réfléchi à 90° par rapport à sa direction initiale. Fichier : 

Quelques images avec POV-Ray :
  Les 2 faces ne sont pas métallisées, il n'y a pas de réflexion totale. La majeure partie est transmise sur la première face.
fichier : pentaprisme_v1_1.pov
Le rayon incident est réfléchi à 90° par rapport à sa direction initiale. On observe une réflexion totale sur les deux faces.
fichier : pentaprisme_v2.pov
On observe le groupe de lettres (ABC) et l'image observée n'est pas renversée, elle est droite.
fichier : pentaprisme_image_1.pov
Le pentaprisme est chanfreiné, les lettres sont éclairées et c'est le jour.
fichier : pentaprisme_chanfreine_jour.pov

Les pentaprismes obentus par différentes méthodes :
Le pentaprisme chanfreiné par Patrick Fradin.
fichier : pentaprisme_patrick_fradin.pov
 Pentaprisme chanfreiné avec pst-solides3d :
 pentaprismechanfrein.pov

Friedrich A. Lohmüller qui propose sur son site : http://www.f-lohmueller.de, un tutoriel très complet avec des exemples formidables, m'a envoyé un exemple de pentaprisme chanfreiné avec les macros de POV-ray :

Bevelled_Prism_0.pov
Je rappelle que tous les fichiers et d'autres images sont dans ce répertoire et dans le fichier .zip:

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