4 - L'OBJECTIF

a - Rôle de l'objectif


* Diffusion de la lumière


Lorsque la lumière atteint un objet, elle rebondit dans toutes les directions. On ne peut obtenir une image sur une surface sensible, mais un voile uniforme et flou.


* Sélection des rayons lumineux par le sténopé


Pour qu'une image se forme, il est indispensable d'interposer devant la pellicule un dispositif qui sélectionne les rayons lumineux. Par une ouverture de très faible diamètre dans une cloison opaque, la presque totalité des rayons émanant de chaque point est arrêtée. Les quelques rayons qui passent viennent frapper la pellicule suivant des faisceaux lumineux rapprochés et donnent une image acceptable (suffisamment nette).


L'ouverture étant très petite, peu de lumière pénètre dans l'appareil, il faut donc un très long temps d'exposition pour obtenir une image.



Si l'on augmente le diamètre de l'ouverture, le temps d'exposition diminue mais la diffusion de la lumière augmente, la sélection des rayons étant moins grande. On obtient donc une image moins nette (cercle de confusion : l'image d'un point n'est plus un point mais une tache).

* Sélection des rayons lumineux par l'objectif


Remplacer l'ouverture du sténopé par une lentille convexe permet d'obtenir une image aussi nette, sinon meilleure, tout en recevant assez de lumière pour prendre les photographies en une fraction de seconde.


a) Sténopé

b) Sténopé agrandi


Sténopé       Sténopé



b - Quelques notions d'optique


* les lentilles


On appelle lentille le système optique constitué par un milieu transparent homogène, généralement du verre, limité par deux faces sphériques ou par une face sphérique et une face plane.



lentilles convergentes: les lentilles sont plus épaisses au centre qu'aux bords

Lentilles convergente



lentilles divergentes: les lentilles sont plus épaisses aux bords qu'au centre

Lentille divergente


Seules les lentilles convergentes forment directement une image réelle.



lentille convergente

Schéma lentille convergente



lentille divergente - remarque : pas de foyer réel (virtuel)

Schéma lentille divergente


* le foyer


Si on fait tomber sur une lentille convergente un faisceau de rayons parallèles à l'axe optique, le faisceau vient converger en un point de cet axe: le foyer (voir réfraction: changement de direction de la lumière en passant d'un milieu transparent dans un autre milieu transparent d'indice différent).


* La distance focale


La distance qui sépare le foyer du centre optique de la lentille.


La distance focale

* Dimensions de l'image formée par une lentille convergente


Les dimensions de l'image, par rapport à celles de l'objet (ou grossissement) dépendent de deux facteurs : la distance focale de la lentille ( si une distance focale de 25 mm donne d'un objet une image de 1,2 cm, dans les mêmes conditions un objectif de 50 mm donnera une image de 2,4 cm). Une distance focale double donne une image de surface double (Une courte distance focale donne une petite image, une longue distance focale donne une grande image).


Dimension de l'image formée par une lentille convergente

L'éloignement du sujet: plus le sujet est éloigné plus l'image sera petite. La grandeur de l'image est donc directement proportionnelle à l'éloignement du sujet.

La mise au point de l'appareil consiste à amener le plan du film sur l'image de l'objet : si l'objet est éloigné, il faudra rapprocher le plan du film du centre optique (et inversement).


Dimension de l'image en fonction de l'éloignement du sujet.

Puissance des lentilles


Une lentille à grande convergence donne un plan focal situé à faible distance en retrait de l'objectif et donne une petite image de l'objet.

Une lentille à faible convergence donne un plan focal situé à grande distance en retrait de l'objectif et donne une grande image de l'objet.


* Angle de champ


Angle de vision de l'objectif.

En formant un cercle avec le pouce et l'index à proximité de l'oeil, on intercepte une partie du champ de vision et ai l'on éloigne la main du visage on réduit cette portion et le nombre des objets que l'on peut y voir. L'angle de champ décroît à mesure que vous éloignez de vos yeux le cercle de vos doigts.


L'angle de champ décroît avec l'augmentation de la distance focale.


- A une courte distance focale correspond un grand angle de champ

- A une grande distance focale correspond un petit angle de champ



focale



angle



28 mm



75°



50 mm



45°



105 mm



23°



300 mm





500 mm




Les objectifs ne sont pas tous de qualité identique; il existe des tops et des "culs de bouteille".


Ces derniers équipent en général les kits proposés en premiers prix par les fabricants.


En tous cas, pour obtenir la qualité d'image la meilleure possible, il vaut mieux choisir l'ouverture de diaphragme la plus proche possible du centre de l'échelle; c'est à 5,6 que les objectifs donnent le meilleur d'eux-même.


L’objectif photo