Je crois qu'un instant il faut que tu oublies le concept de rayon et revenir aux objets et images des objets puisque, dans le cas de la photographie, les deux sont réels. Dans la simplification lentille mince, on identifie le centre optique et deux foyers :
  • le foyer image à l'arrière : F'
  • le foyer objet à l'avant : F

Quid de l'image de l'objet :
  • Quand l'objet est à l'infini, son image se forme dans le plan focal, dans le plan du foyer F'
  • Quand l'objet est entre l'infini et le foyer objet F, l'image se forme en arrière du foyer F' et on doit allonger la chambre (le tirage optique) d'autant plus que l'objet se rapproche de F, pour obtenir une image net
  • Quand l'objet est entre le foyer objet F et le centre optique, l'image n'est plus réelle et on ne peut plus la matérialiser sur un écran (ou un film). C'est le domaine d'utilisation des loupes

Évidemment les objectifs réels se différencient totalement des lentilles minces pour la position des foyers par rapport à l'assemblage des lentilles mais tu peux pratiquement procéder à leur modélisation. Exemple :

Tu fixe par un clou un réglet sur un mur (il pendouille verticalement). Tu mets l'APN sur pied et en format vertical pour augmenter la précision. Tu vises le réglet; tu fait le net et tu notes la longueur de la zone interceptée [j] par le cadre du viseur (on suppose que c'est la taille du capteur, ce qui n'est pas tout à fait vrai, c'est plus petit en fait (il vaudrait mieux lire les graduations sur un photo prise dans ces conditions). Tu ne sais pas où est le centre optique de ton objectif mais sur le boitier il y a un repère sur le côté marquant le plan du capteur et tu peux donc mesurer la distance capteur-objet : [D].

Tu appliques la formule fondamentale de l'optique 1/p + 1/p' = 1/f et alors, après calcul, la focale [F] (si i=22.2 mm dans le cas de mon APS-C)


F = i*j*D / (i+j)^2

Concrètement si on fait des 4 mesures avec le Canon 100 mm Marco USN on trouve 3 valeurs différentes de focale pour ce 100mm

i=____22,2___22,2___22,2___22,2
j=___150_____88,0___42____20,1
D=___893____605,0__392___315

f=___100,3___97,3___88,7__78,6

Ceci vient du fait que la MAP se fait pas des éléments mobiles dans l'optique et la focale de 100 mm est effective que pour des MAP assez éloignée. En MAP minimum, cet objectif à une focale de 79 mm environ

Dans ces conditions

p=iD/(i+j) et p'=jD/(i+j) ce qui te permettrait de déterminer la position du pseudo centre optique.

Je crois qu'il serait bien que tu fasses cette expérience, facile, avec ton zoom 77-55