Catadioptre - Définition
Le catadioptre ou plus précisément un système optique catadioptrique est un dispositif rétro-réfléchissant, généralement placé sur un véhicule ou sur un obstacle afin de les rendre discernables dans l'obscurité, par réflexion des rayons lumineux sur eux (son efficacité reste réelle en plein jour, par son principe optique de renvoi dans le même axe sans dispersion).
Il sert à réfléchir un faisceau lumineux visible ou du proche infrarouge dans la direction du flux lumineux entrant, quel que soit l'angle d'incidence (ce qui n'est pas le cas du miroir plan).
Henri Chrétien en invente un en 1917 et en dépose le brevet sous le nom de cataphote en 1923.
Principe de fonctionnement
Considérons un système composé de trois miroirs placés à angles droits dans les trois plans de l'espace (formant un trièdre). Lorsque la lumière atteint l'un des miroirs, elle est renvoyée vers le deuxième, puis vers le troisième, puis vers l'émetteur. Grâce à la perpendicularité des miroirs, les angles des réflexions successives se compensent, de manière à envoyer, à la fin, le rayon parallèlement au rayon incident, avec un léger décalage, lié à la distance entre le point d'entrée du rayon sur le premier miroir et le point de convergence des miroirs (décalage le plus souvent négligeable).
Ceci constitue un système catoptrique.
Une lentille placée devant cet assemblage permet de focaliser le rayon à l'entrée, lui permettant de moins se disperser en retournant vers l'émetteur. La lumière subissant au moins une réfraction, le système optique est dit catadioptrique (de dioptre).
En photographie et en astronomie, certains des objectifs à miroir(s) comportant des lames de fermeture correctrices sont dits catadioptriques pour ces raisons, bien que les rayons soient destinés à constituer une image vers l'observateur ou la plaque photographique.
Utilisation (véhicules, objets, vêtements...)
L'intérêt du catadioptre est un moyen passif d'être bien vu la nuit, pourvu que l'on soit éclairé par une source lumineuse provenant de la personne censée nous voir. Ce dispositif complète les dispositifs actifs, basés sur des lampes, susceptibles de tomber en panne, ou éteints durant le stationnement (dynamo de la bicyclette).
Sur un catadioptre de vélo, il s'agit d'une multitude de tout petits miroirs surmontés de lentilles, disposés les uns à côté des autres (cette disposition plutôt qu'un grand catadioptre unique diminuant l'encombrement global.
En France, les catadioptres ne sont obligatoires qu'à l'arrière des véhicules (couleur rouge), alors que les USA en obligent le montage sur le côté des motocyclettes, par exemple (couleur orange). Certaines voitures automobiles en comportent dans l'épaisseur des portières, qui sont ainsi repérables ouvertes.
Il est fréquent d'en monter sur les pédales ou sur les roues des vélos, afin d'augmenter leur impact visuel grâce à leur mouvement.
La présence de bandes réflectorisées catadioptriques sur les vêtements et les chaussures des personnels piétonniers, sur les sacs de classe des écoliers, améliore leur protection la nuit.
Mesure des distances
Les appareils de topographie utilisent pour mesurer les distances, un système à rayon infrarouge réfléchi par un prisme réflecteur tétraédrique donc catoptrique.
Utilisation pour la détection
Pour les systèmes de détection de présence par rayon infrarouge, par exemple, il suffit de placer le récepteur infrarouge juste à coté de l'émetteur et de les faire pointer tous les deux vers un catadioptre. Le système DEL infrarouge + lentille concave + catadioptre est le système employé dans la plupart des barrières IR.
Historique
Le Catadioptre (ou Cataphote, marque déposée) a été inventé à Nice par Henri Chrétien pour l'armée qui désirait un dispositif de communication que l'ennemi ne pouvait pas intercepter.
Variantes
À l'époque moderne, on utilise souvent des bandes réflectorisantes, composées de milliers de billes transparentes, chacune de ces billes se comportant grossièrement comme un catadioptre. Ces bandes peuvent être autocollantes ou intégrées à un tissu pour les incorporer à un vêtement ou des accessoires, afin d'assurer la sécurité nocturne.