Prisme en toit ou prisme de Porro ?

Ceci n’a rien à voir avec l’architecture : les avantages imbattables du type classique à prisme de Porro et du type moderne à prisme en toit.

Ne vous souciez pas, nous ne parlerons pas de particularités architecturales d’ouvrages monumentaux. Le prisme en toit et le prisme de Porro sont deux systèmes différents que l’on utilise pour fabriquer des jumelles.

La différence entre les jumelles à prismes de Porro et celles à prismes en toit réside essentiellement dans le fait qu’elles utilisent différents systèmes de prismes qui redressent l’image acquise inversée. Comme leur nom l’indique, il s’agit de prismes de Porro ou de prismes en toit. Dans les prismes de Porro, le chemin optique de la lumière évolue en quelque sorte en angles droits tandis que, dans les prismes en toit, il évolue en angles aigus sous la forme du toit d’une maison.

Aujourd'hui, on préfère les jumelles à prismes en toit à celles à prismes de Porro. Elles sont assez différentes dans leur aspect. Ainsi, les objectifs des jumelles à prismes de Porro sont plus écartés que les oculaires. Les systèmes à prismes en toit sont plus compacts et plus étroits.

La raison en est une conception différente des prismes. Les prismes de Porro ont une forme relativement large. L’avantage des jumelles à prismes de Porro réside dans l’impression qu’elles donnent une image avec plus de relief. Leur mise au point est à l’extérieur tandis que les jumelles à prismes en toit ont une mise au point par vis sans fin dans le tube. Cette mise au point est souvent préférée à celle des jumelles à prismes de Porro car elle est souvent plus stable et mieux protégée contre l’humidité.

Globalement, on ne peut pas dire quelles sont les meilleures jumelles. Dans ces deux types, il y en a de bonnes et de moins bonnes. Fabriquer de bonnes jumelles à prismes en toit est toutefois sensiblement plus coûteux. Dans la tranche bon marché, il faut donc avoir un œil particulièrement attentif et se faire conseiller.

Les jumelles traditionnelles et qui ont fait leurs preuves comportent des systèmes de Porro. Ce type de prismes a été le premier à être utilisé pour fabriquer des jumelles. Ces prismes tiennent leur nom de leur concepteur, Ignazio Porro. On utilise deux segments de prismes qui redressent l’image par réflexion totale, et la dévient de 180°, par segment de prisme. Aux interfaces des prismes, le faisceau lumineux n’est pas rompu, mais réfléchi sous un angle d’incidence spécial. Le décalage oculaires/objectifs, est une particularité classique à laquelle on reconnait des jumelles à prismes de Porro. Elles ont pour avantage de mettre plus de relief dans l'image.

Le deuxième type de jumelles est connu sous le nom de systèmes à prisme en toit. Ces systèmes sont une forme de jumelles sensiblement plus compacte. Ce type de jumelles est maintenant plus apprécié que les variantes à prisme de Porro.

Comme le nom l’indique, le chemin optique traversant les prismes évolue sous une forme rappelant le toit d’une maison. C’est pourquoi on l’appelle aussi « roof prism » en anglais. La lumière est acheminée par réflexion dans les prismes en toit. Une face au moins doit être réfléchissante, ce qui est rendu possible par des revêtement à l’argent ou diélectriques. Le faisceau lumineux est réfléchi en cinq points, jusqu’à ce qu’il pénètre dans l’oculaire. Fabriquer un bon système à prismes en toit est sensiblement plus coûteux car il faut que la perte de lumière sur les faces réfléchies soit aussi faible que possible. On utilise parfois des prismes d’Abbe-König, dont les faces n’ont pas besoin d'être réfléchissantes.

Dans des jumelles à prisme en toit se cachent deux prismes assurant une image verticalement redressée. À gauche de l’image se trouve une lentille d’oculaire, tandis que la lentille d’objectif serait à droite.

Un autre effet qui ne se produit qu'avec les prismes en toit est le décalage des phases de lumière, créé par le chemin de réflexion à travers les prismes. La lumière est pour ainsi dire découpée en deux parties. Les creux et les crêtes de l'onde lumineuse sont décalés les uns par rapport aux autres. Cela affaiblit l'intensité de la lumière, réduit le pouvoir de résolution, crée des réflexions internes et le contraste de l'image peut en souffrir.

Les jumelles à prisme de Porro et les jumelles à prisme en toit sont de conception tout à fait différente. La principale raison en est l’utilisation des prismes. Des jumelles à prisme en toit peuvent ainsi être d’une conception sensiblement plus compacte. Le chemin optique évolue sous la forme du toit d’une maison.

C’est la raison pour laquelle on applique sur les jumelles à prisme en toit de grande qualité un traitement de correction de phase (également appelé revêtement P) qui réassemble les phases. Les jumelles à prisme de Porro et les jumelles à prisme en toit peuvent en principe, en fonction de la complexité, offrir la même performance optique.