Comment fonctionne une paire de jumelles ? on vous dit tout.
Peut-être utilisez-vous des jumelles régulièrement lors de vos sorties chasse ou lors de vos observations animalières. Mais savez-vous concrètement de quels éléments est constitué une paire de jumelles et comment la lumière se transmet à l'intérieur ? On vient vous éclairer sur le sujet.
Le pourcentage de transmission de lumière est un critère fondamental d'une bonne paire de jumelles. Mais comment se fait cette transmission ? Quels traitements apportons-nous sur nos modèles 100, 500 et 900 ? Quels sont les critères importants à connaître ? Les réponses sont dans cet article.
Les notions de base sur une paire de jumelles
Pour bien appréhender nos choix de conception, il est absolument nécessaire de faire un focus sur comment fonctionne une jumelle. Pour cela, on va évoquer en préambule 2 principes sur les optiques qui sont fondamentaux : le premier concerne la corrélation qu’il peut y avoir entre le format d’une jumelle et sa luminosité.
Une jumelle, c’est 2 chiffres. Par exemple, 10x42. Le premier chiffre, 10, c’est le grossissement. Le deuxième, 42, c’est le diamètre de l’objectif. Si on prend le ratio des deux, on obtient une valeur en millimètre. Donc par exemple, 42/10 donne 4,2mm. Cela correspond à ce qu’on appelle la pupille de sortie. Concrètement, la pupille de sortie correspond au faisceau de lumière qui va sortir de la jumelle et qui va toucher votre œil.
Si l’on prend donc une jumelle 10x25, la pupille de sortie est de 2,5mm. Sur une 8x56, la pupille de sortie est de 7mm. Cette information est capitale, et vous allez comprendre pourquoi.
L'oeil, un organe complexe
Faisons un focus sur le fonctionnement de l’œil humain. L’œil est composé de bâtonnets et de cônes. Les bâtonnets, ce sont des photorécepteurs qui transmettent une sensation de luminance : blanc, noir ou gris. Les cônes, eux, sont responsables de la couleur. Si l’œil reçoit peu de lumière, nous aurons une perception de gris. Si par contre l’œil reçoit beaucoup de lumière, on percevra toutes les nuances de couleurs que l’on peut observer. Donc l’intérêt d’une pupille de sortie d’une jumelle, c’est qu’il faut que le faisceau de lumière sortant de la jumelle illumine intégralement la pupille de votre œil.
Par contre, là où cela devient complexe, c’est que la pupille de l’œil se contracte et se dilate en fonction de la luminosité ambiante. Donc quand on est en plein jour, la pupille de l’œil fait 2-3mm de diamètre, dans l’obscurité elle fait 7-8mm de diamètre. Et ceci varie également selon l’âge : quand on a 18 ans, la pupille dilatée fait 8mm de diamètre, entre 18 et 30 ans, on est sur 6-7mm de diamètre, entre 30 et 50 ans cela donne 5-6mm, et à 60/70 ans on est plus sur 5mm de diamètre.
Autre point important : on peut souvent entendre les parents qui accompagnent leurs enfants en observation dire qu'ils n’ont pas la même sensation. Ceci est lié au fait que les enfants ont une pupille qui se dilate plus. Ainsi, un adulte qui a 50 ans peut avoir une très belle sensation d’observation dans une jumelle alors que son enfant peut davantage avoir une sensation de lumière grise/neutre. Par conséquent, selon l’âge et selon les conditions d’observation, chaque format de jumelle a une utilité.
La circulation de la lumière dans vos jumelles
Le deuxième principe d’optique très intéressant à aborder, c’est la circulation de la lumière dans une jumelle.
Sur le visuel de cette paire de jumelles passé aux rayons x, sur le bas vous avez l’objectif. La lumière traverse l’objectif, puis la lentille de focus (qui sert à faire la netteté), puis le prisme, puis les lentilles de l’œilleton. Ce qu’il faut retenir, c’est que la lumière se transmet en ligne droite. Pour autant, dans une jumelle il y a des obstacles. Exemple, les composants optiques. Donc, au contact d’un obstacle, la lumière peut être absorbée, dispersée, réfléchie, réfractée.. La lumière va alors rencontrer 6, 7, 8 obstacles optiques, et ce qu’il faut savoir c’est qu’à chacune de ces interfaces, la lumière perd environ 5% de son taux de transmission. Si on ne fait rien en l’état, la lumière qui rentre par l’objectif à 100% sort donc au niveau de l’œilleton à environ 60%. Vous n’aurez alors que très peu de contraste, et ce sera assez terne et plutôt sombre si vous regardez dans les jumelles. Tout l’intérêt sur la conception d’une jumelle, c’est donc de faire en sorte d’améliorer la netteté et la qualité de l’image.
Comment améliorer la qualité de l'image d'une paire de jumelles ?
Pour ce faire, on a plusieurs possibilités. La première, c’est de jouer sur les lentilles. On dépose des traitements sur les lentilles, notamment du fluorure de magnésium, ce qui permet de réduire la diffraction de la lumière. Sur nos nouvelles jumelles 100, on a un traitement MC (Multi Coated) ce qui nous permet d’arriver à un taux de transmission de lumière de près de 70%. Si on prend nos nouveaux modèles de jumelles 500, on a appliqué un traitement FMC sur toutes les lentilles (Full Mutli Coated) ce qui donne un taux de transmission de lumière de 78%. Sur la gamme 900, on a un traitement FBMC (Full Broadband Multi Coated), pour près de 83% de taux de transmission.
Du coup, peut-être allez-vous vous demander : pourquoi ne met-on pas les meilleurs traitements dès le premier niveau de gamme 100 par exemple ? Il faut savoir que les traitements, c’est la partie la plus onéreuse d’une jumelle. Et contrairement à ce que l’on pourrait penser, ce n’est pas le châssis ou encore le grip qui coûtent le plus cher.. c’est vraiment la lentille minérale et son traitement. Entre une jumelle MC et une jumelle FMBC, le coût du traitement est 15 fois plus élevé (donc entre notre niveau 900 et notre niveau 100). Oui, cela a une incidence directe sur le prix de vente, mais aussi sur les performances de la jumelle. Si on veut garder une accessibilité prix, tout en offrant un produit performant, nous proposons des modèles avec des traitements différents. D'où cette montée en gamme entre un niveau 100, un niveau 500 et un niveau 900.
Et le taux de transmission des différents primes dans tout ça ?
Sur le schéma ci-après, vous pouvez voir 4 courbes : des courbes qui montrent le taux de transmission de la lumière au travers du prisme en appliquant un dépôt selon les longueurs d’onde du spectre visible (le spectre visible allant de 400 à 700 nanomètres). Sur nos nouvelles jumelles 100, nous avons appliqué un traitement à base d’aluminium sur le prisme. C’est la courbe verte sur le visuel. On peut voir grâce à ce schéma que le taux de transmission est optimum sur la couleur bleue et verte ; par contre, il est moins marqué sur les couleurs chaudes que sont le orange et le rouge. Ce qui veut dire qu’une jumelle 100 en 10x42, même si elle très bien adaptée à une observation au crépuscule, propose un contraste très marqué de jour mais moins marqué au crépuscule ou à l’aube. Contrairement à une jumelle 500 (courbe violette), qui a un taux de transmission beaucoup plus marqué sur les couleurs chaudes (type couleurs du coucher de soleil), ce qui permettra de profiter d’une observation très contrastée et lumineuse en faible condition de luminosité. La courbe rouge de notre jumelle 900 10x42 (qui dispose d’un traitement diélectrique) montre un taux de transmission homogène : près de 97% de transmission de la longueur de la lumière quelle que soit la longueur d’onde. Ainsi, peu importe le moment de la journée où vous allez avoir en main ces jumelles, vous aurez des contrastes marqués et relativement neutres (notamment au crépuscule lorsque l’on chasse à l’approche ou à l’affût, ou que l’on fait de l’observation animale tardivement).
Sur nos jumelles 900, au cœur de l’image que vous pouvez observer, vous allez avoir une finesse du détail équivalente à 0,8 minute d’arc. Alors, certes, cela ne vous parle peut-être pas du tout, mais 0,8 minute d’arc c’est une finesse qui est supérieure à l’œil humain (pour ce dernier on est plutôt sur 1 minute d’arc, ce qui correspond à la taille d’un ballon de football situé à 800 mètres de votre œil). Donc cette résolution accrue au cœur de l’image permet d’améliorer la sensation de contraste et de luminosité.
Le composant du châssis sur une jumelle
Abordons pour terminer un dernier détail technique. Nos jumelles 100 et 500 disposent d’un châssis en plastique, alors que les jumelles 900 disposent d’un châssis en magnésium. Cette matière, le magnésium, est très résistante aux chocs, aux impacts, et à la dilatation thermique. La dilatation thermique c’est important car souvent vous pouvez conserver vos jumelles dans vos véhicules. En été, lorsqu’il fait très chaud, et si vous laissez vos jumelles sur le tableau de bord par exemple, la chaleur peut être très élevée. Dans ce type de conditions, le plastique aura la propriété malheureusement de se dilater aux fortes températures. De ce fait, on vous déconseille de laisser vos optiques dans les voitures car le gaz anti-buée interne présent à l’intérieur de ces jumelles (les nôtres en niveau 100 et 500) pourrait s’échapper suite à la dilatation du châssis plastique, ce qui amènerait un peu de buée à l’intérieur de vos jumelles. N’exposez donc pas ces jumelles 100 et 500 à des variations thermiques énormes !
Concevoir des jumelles, ce n’est pas évident. Il y a beaucoup de technique derrière ces produits qui peuvent quand même paraître simples d’utilisation. Et vous, étiez-vous au fait de ces éléments avant que l’on vous propose cet article ?