L'appareil photographique

C’est un instrument d’optique qui permet de former l’image d’un objet.

En simplifiant, on peut résumer le mécanisme de l’appareil photographique suit:

Le diaphragme permet de régler l’énergie lumineuse qui pénètre dans l’appareil photographique
L’objectif peut être assimilé à une lentille convergente L à laquelle on appliquera les lois des lentilles minces.
Quand on règle l’appareil pour obtenir une image nette, la vergence de cette lentille varie.
Pour voir nettement, un objet, il faut que l’image se forme sur le film ou le capteur situé derrière la lentille L.

L’appareil photo réflex

Description

On appelle appareil photo réflex, un appareil qui utilise un seul objectif pour la visée et pour la prise de vue.

Pour se faire, l’appareil utilise un miroir plan incliné à 45^âˆ˜ sur l’axe optique de l’objectif et un pentaprisme :

Pour la visée, le miroir plan renvoie la lumière vers le pentaprisme qui la transmet à l’œil par l’intermédiaire du viseur ;
Lorsque le photographe appuie sur le déclencheur, ce miroir plan pivote de façon à laisser passer la lumière vers le capteur.

Champ d’un appareil photo

Le champ d’un appareil photo est la portion d’espace qu’il peut photographier. Celui-ci dépend de la focale de l’objectif, mais aussi de la taille du capteur.

Influence de la focale de l’objectif

Voici des photos prises du même endroit avec un appareil muni d’un unique capteur mais avec des objectifs de focales différentes. A droite le schéma illustratif de la situation :

Photo prise avec une petite focale

Illustration d'une Photo prise avec une petite focale

Photo prise avec une grande focale

Illustration d'une photo prise avec une grande focale

Donc plus la focale est grande, plus le champ est étroit, plus on capture un détail de l’image.

On dit que la première photo est prise avec un grand angle (focale courte, encombrement de l’appareil minimum), la deuxième est prise avec un téléobjectif (focale longue, encombrement important).

Influence de la taille du capteur

Voyons maintenant ce qu’il se passe si on garde une focale de 25 mm (première photo) mais que l’on diminue la taille du capteur. Sur des illustrations cela donne :

Influence de la taille du capteur pour une même focale : grand capteur

Influence de la taille du capteur pour une même focale : petit capteur

Ainsi, grand angle ne signifie pas forcément courte focale, car cela dépend de la taille du capteur.

Focale réelle et équivalente

Pour que tout le monde puisse identifier si un appareil sera un grand angle d’un téléobjectif, on a inventé la focale équivalente. C’est une focale calculée pour une seule taille de capteur (en l’occurrence un capteur 24×3624×36).Si cette focale équivalente est grande, on a un téléobjectif, si elle est petite, on a un grand angle. C’est généralement cette focale équivalente qui est annoncée sur les appareils compacts à objectifs fixes.

Pour les objectifs des reflex qui sont généralement interchangeables, on indique sur ceux-ci leur focale réelle. On connaîtra donc le champ couvert par l’appareil que si on associe cette valeur réelle à la taille du capteur.Les fabricants d’appareils donnent alors le facteur de conversion permettant de passer de la focale réelle de objectif à la focale équivalente de l’ensemble objectif-capteur.

Voici alors l’utilisation des appareils selon leur focale équivalente :

Jusqu’à 40 mm : grand angle ;
40-60 mm : standard ;
60-120 mm : focale à portrait ;
60-300 mm : téléobjectif.

La mise au point

Voici trois photos prises dans les mêmes conditions (même appareil, même focale, même endroit de prise de vue) mais avec trois mises au point différentes :

La même photo avec trois distances de mise au point différente

C’est elle qui détermine ce qui sera nette sur la photo finale et ce qui ne le sera pas. On la règle donc de façon à choisir le sujet à photographier. Elle peut se régler automatiquement (souvent en appuyant à mi-course sur le déclencheur), ou bien manuellement via une bague qui tourne autour de l’objectif.Sur cette bague, la mise au point est gradué en mètres : ”je veux faire la mise au point à 5 m de l’appareil”. Un objectif indique généralement les distances minimales et maximales de mise au point.

Prenons l’exemple d’une scène avec un homme situé devant un arbre :

Comprendre la mise au point : deux sujets pour une même photo

Je dois choisir qui je veux photographier. Si je choisis l’homme, je dois placer mon capteur au niveau de l’image de l’homme, les points objets de l’arbre donneront des taches images, ce qui donnera un arrière plan composé d’un arbre flou :

Comprendre la mise au point : déplacement du capteur pour rendre nette le bon sujet

Comprendre la mise au point : résultat du réglage

Donc la bague de mise au point doit agir sur la position du capteur par rapport à l’objectif pour sélectionner l’image à ”imprimer” ( dans le cas de l’homme, je fais la mise au point sur un objet proche, je dois éloigner mon capteur de l’objectif).Sur les appareils basiques, il y a vraiment déplacement, sur de plus perfectionnés, des lentilles de l’objectif se déplacent pour obtenir la mise au point voulue.

La profondeur de champ

Deux photos illustrant la notion de profondeur de champ

Sur la première photo, nous voyons que le batracien est net, mais l’avant plan et l’arrière plan sont flous, la profondeur de champ est faibles.Sur la deuxième, les sabots comme la tête de l’animal sont nets alors qu’ils ne sont pas situés sur le même plan : la profondeur de champ est grande.

La profondeur de champ correspond à la zone de netteté en avant et en arrière du plan de mise au point : plus celle-ci est grande, plus la profondeur de champ est grande.

Profondeur de champ et ouverture

Celle-ci dépend de l’ouverture (diamètre d’entrée de l’objectif) que l’on règle à l’aide d’un diaphragme : plus l’ouverture est petite plus la profondeur de champ sera grande. Mais attention, la taille de l’ouverture influe sur la quantité de lumière qui imprégnera le capteur.

Cette ouverture est indiquée en fonction de la focale de l’objectif : une ouverture de f22f22 est plus petite qu’une ouverture de f4f4.

Voici deux schémas qui montrent pourquoi la réduction de l’ouverture agrandit la profondeur de champ :

Lien entre la profondeur de champ et l'ouverture : grande ouverture

Lien entre la profondeur de champ et l'ouverture : petite ouverture

Avec un diaphragme ouvert, les feuilles des arbres créent une tache lumineuse assez large sur le capteur.

En réduisant l’ouverture, cette tache est plus petite. Si elle est inférieure à la taille d’un pixel du capteur (par exemple), les feuilles seront vues nettes.L’objet qui donnera une tache aussi grosse que les feuilles d’arbre du premier schéma sera plus loin en avant ou en arrière de l’homme, la zone de netteté sera plus importante.

Profondeur de champ et distance de mise au point

La profondeur de champ dépend aussi de la distance de mise au point : plus celle-ci est grande, plus la profondeur de champ est grande comme le montre le schéma suivant :

Profondeur de champ et focale

Enfin, la profondeur de champ dépend de la focale :

Attention aux réglages

Typiquement, on utilise une profondeur de champ faible, donc une grande ouverture pour effectuer des portraits, et une profondeur de champ importante lorsqu’il s’agit de photographier un paysage.Mais en même temps que l’on règle celle-ci, il faut penser à régler le temps d’exposition du capteur (le temps pendant lequel le miroir plan du reflex pivotera), car la photo risquerait d’être sur-exposée (pour un portrait) ou sous-exposée (pour un paysage).

2016-09-15 07:25:44