Point cardinal (optique)vignette|upright=1.25|Schéma des points focaux objet et image pour une lentille épaisse avec les plans principaux P et P' interceptant l'axe optique. EFL est l'acronyme de Effective Focal Length, la focale étant déterminée comme . La notation V est utilisée ici car on regarde dans le plan vertical. On utiliserai H dans le plan horizontal. vignette|upright=1.25|Points nodaux N et N' pour lesquels le grandissement angulaire est de 1.
Lentille mincethumb|300px|upright=2|Exemple géométrique comportant une lentille mince convergente. L'objet AB a pour image A'B'. Une lentille mince est une lentille dont l'épaisseur reste faible devant les rayons de courbure de ses faces ainsi que devant la différence de ces rayons, contrairement aux lentilles épaisses. Dans le cas de la lentille mince, les distances du plan focal objet au centre optique () et du centre optique au plan focal image (), telles qu'indiqué sur la figure, sont égales. est la distance focale image de la lentille.
Lentille optiquevignette|Une bougie se projetant sur une table par un presse-papier formant lentille. Une lentille optique est un composant fait d'un matériau généralement et transparent pour la lumière dans le domaine spectral d'intérêt. C'est le plus souvent un type de verre optique, ou des verres plus classiques, des plastiques, des matériaux organiques, voire des métalloïdes tels que le germanium. Les lentilles sont destinées à faire converger ou diverger la lumière.
Conception optiqueLa conception optique est un domaine de l'ingénierie optique dont le but est de créer, optimiser et produire des systèmes optiques comme des objectifs, des viseurs, des télescopes, des microscopes, etc. La conception optique repose essentiellement sur les lois de l'optique géométrique et sur la radiométrie. La conception optique recouvrant tout le processus d'élaboration d'un système optique, c'est un champ de l'optique qui est né dès la création des premiers systèmes optiques.
Lentille de Fresnelvignette|Une lentille de Fresnel et deux ampoules au phare d' (île de Suðuroy) dans les îles Féroé. La lentille de Fresnel ou lentille à échelons est un type de lentille inventé par Augustin Fresnel en 1822 pour remplacer les miroirs utilisés dans l'éclairage des phares de signalisation marine qui absorbaient jusqu'à 50 % du flux lumineux. C'est une lentille plan-convexe découpée de sections annulaires concentriques optimisées pour alléger l'élément.
Optique matricielleL'optique matricielle est un formalisme mathématique employé pour calculer la trajectoire des rayons lumineux dans un système optique centré (à symétrie de révolution), dans le cadre de l'optique paraxiale (approximation de Gauss). Ce formalisme ne doit pas être confondu aux autres formalismes matriciels en optique, à savoir ceux de Jones et de Mueller, qui sont employés pour calculer les effets de polarisation. L’optique géométrique décrit la trajectoire des rayons lumineux, qui permettent de construire à l'aide de dessins l' d'un à travers un système optique.
Rayon lumineuxvignette|Lasers visibles Lasers rouges : 635 nm, 660 nm Lasers verts : 520 nm, 532 nm Lasers bleus : 405 nm, 445 nm Le rayon lumineux est une notion d'optique et un outil mathématique, utilisé principalement en optique géométrique, décrivant le trajet de la lumière de manière simplificatrice, valable uniquement lorsque le rayon lumineux se propage dans des milieux où les obstacles et composants optiques ont des dimensions très supérieures à la longueur d'onde.
Ray tracingvignette|upright=1.5|Exemple d' montrant la réfraction dans cinq milieux différents : dans l'air, dans le liquide bleu, dans le liquide rouge, dans le verre et dans le tube de plastique (les images sont déformées par le changement d'indice optique). Le lancer de rayons, ou lancer de rayon, également appelé ray tracing, est une technique de calcul d'optique par ordinateur, utilisée pour le rendu en ou pour des études de systèmes optiques.
Path tracingvignette|Image d'une scène 3D constituée de trois sphères, obtenue par path tracing. Le path tracing est une technique de lancer de rayon (ray tracing), utilisée pour déterminer l'illumination globale d'une scène 3D en résolvant l'équation du rendu. L'image finale est générée par une constitution progressive : d'abord un brouillard de pixels, elle s'affine progressivement jusqu'à être débarrassée presque complètement de son « grain ». Le path tracing a été introduit par James Kajiya en 1986.
OptiqueL'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, de son comportement et de ses propriétés, du rayonnement électromagnétique à la vision en passant par les systèmes utilisant ou émettant de la lumière. Du fait de ses propriétés ondulatoires, le domaine de la lumière peut couvrir le lointain UV jusqu'au lointain IR en passant par les longueurs d'onde visibles. Ces propriétés recouvrent alors le domaine des ondes radio, micro-ondes, des rayons X et des radiations électromagnétiques.
Distributed ray tracingDistributed ray tracing, also called distribution ray tracing and stochastic ray tracing, is a refinement of ray tracing that allows for the rendering of "soft" phenomena. Conventional ray tracing uses single rays to sample many different domains. For example, when the color of an object is calculated, ray tracing might send a single ray to each light source in the scene. This leads to sharp shadows, since there is no way for a light source to be partially occluded (another way of saying this is that all lights are point sources and have zero area).
Verre correcteurUn verre correcteur est une lentille optique portée devant l'œil, principalement pour corriger les amétropies : myopie, hypermétropie, astigmatisme et presbytie. Les lunettes sont portées à une faible distance des yeux. Les lentilles de contact sont portées directement à la surface de l'œil. Les lentilles intraoculaires sont implantées chirurgicalement, majoritairement pour corriger la cataracte.
Optique de FourierL'optique de Fourier (du nom de Joseph Fourier), est un domaine de l'optique ondulatoire se basant sur la notion de transformée de Fourier. L'optique ondulatoire utilise principalement le principe de Huygens-Fresnel pour aboutir à des résultats comme celui des fentes de Young, ou de la tache d'Airy. Ces calculs sont relativement compliqués, et pour les simplifier, il est possible de se placer dans le cadre de certaines approximations. Par exemple, la diffraction de Fraunhofer suppose que l'on observe la figure de diffraction à très grande distance de l'objet diffractant.
Ray tracing (physics)In physics, ray tracing is a method for calculating the path of waves or particles through a system with regions of varying propagation velocity, absorption characteristics, and reflecting surfaces. Under these circumstances, wavefronts may bend, change direction, or reflect off surfaces, complicating analysis. Ray tracing solves the problem by repeatedly advancing idealized narrow beams called rays through the medium by discrete amounts. Simple problems can be analyzed by propagating a few rays using simple mathematics.
Approximation de GaussL'approximation de Gauss nommée d'après le physicien allemand Carl Friedrich Gauss, est l'approximation linéaire de l'optique géométrique obtenue dans certaines conditions appelées conditions de Gauss. Cette approximation, souvent applicable en pratique, permet de simplifier les relations mathématiques de l'optique géométrique. On obtient dans ces conditions un stigmatisme approché. Les écarts à cette approximation rencontrés dans les instruments d'optique sont appelés aberrations géométriques.
CristallinLe 'cristallin' est une lentille convergente naturelle de l'œil. L'œil comporte deux lentilles convergentes naturelles : la cornée, située à l'entrée de l'œil, et le cristallin, lentille biconvexe située derrière l'iris et reliée aux enveloppes de l'œil par le corps ciliaire. Ces deux lentilles concentrent les rayons lumineux sur la rétine, qui joue le rôle d'écran au fond de l'œil. La particularité du cristallin en tant que lentille est de pouvoir modifier sa courbure, sous l'action du muscle ciliaire (un muscle lisse), et donc sa vergence.
Transfer-matrix method (optics)The transfer-matrix method is a method used in optics and acoustics to analyze the propagation of electromagnetic or acoustic waves through a stratified medium. This is, for example, relevant for the design of anti-reflective coatings and dielectric mirrors. The reflection of light from a single interface between two media is described by the Fresnel equations. However, when there are multiple interfaces, such as in the figure, the reflections themselves are also partially transmitted and then partially reflected.
Raycastingthumb|right|350px|Capture d’écran de Freedoom : reproduction libre de Doom utilisant également le raycasting. Le raycasting est une technique de calcul d'images de synthèse 3D, facilement accélérée matériellement par une carte graphique dédiée. L'accélération peut se faire en utilisant l'API OpenGL, Glide (tombé en désuétude), ou Direct3D. Elle a été utilisée avec succès au début des années 1990 dans les jeux vidéo comme Wolfenstein 3D ou Doom. L'implémentation était alors entièrement logicielle et ne faisait pas appel à du matériel spécifique.
Aberration (optique)Une aberration est un défaut du système optique qui se répercute sur la qualité de l'image (flou, irisation ou déformation). Les aberrations sont définies par rapport à l'optique paraxiale et matérialisent le fait que certains rayons ne convergent pas vers l'image prédite par l'optique géométrique. Ainsi, la théorie des aberrations s'inscrit dans le cadre de l'optique géométrique et ne prend pas en compte les aspects ondulatoire ou corpusculaire de la lumière. Il est possible de classer les aberrations en deux groupes.
Dispersion (mécanique ondulatoire)vignette|Dispersion de la lumière blanche au passage d'un dioptre. En mécanique ondulatoire, la dispersion est le phénomène affectant une onde se propageant dans un milieu dit « dispersif », c'est-à-dire dans lequel les différentes longueurs d’onde constituant l'onde ne se propagent pas à la même vitesse. On rencontre ce phénomène pour tous types d'ondes, comme la lumière, le son et les ondes mécaniques (vagues, séismes, etc.). À l'exception du vide, tous les milieux sont dispersifs à des degrés divers.
