Pièces d'appareil photo
Un appareil photo simple se compose de lentille convexe, diaphragme oculaire, obturateur et film.
lentille convexe L'objectif d'un appareil photo permet de former des images réelles et inversées sur la pellicule. Contrairement à l'oculaire, dont la distance focale est variable, l'objectif a une distance focale fixe. Il s'agit d'une lentille convexe, et non concave, car l'image produite par une lentille concave est toujours virtuelle. À l'inverse, l'image produite par une lentille convexe est réelle lorsque la distance de l'objet est supérieure à la distance focale. Une image réelle est une image qui existe réellement et peut donc être enregistrée sur la pellicule. En revanche, une image virtuelle est une image erronée et ne peut donc pas être enregistrée sur la pellicule. La position de l'image réelle et de l'image inversée produites par une lentille convexe coïncide avec la position de l'image sur la pellicule.
Diaphragme ou « arrêt » Le diaphragme est un espace ajustable en forme de cercle de diamètre arbitraire D. Il permet de contrôler la quantité de lumière qui atteint la pellicule. Le diamètre de l'ouverture dépend de la taille de l'objectif et est exprimé par l'ouverture relative (ou nombre f). L'ouverture relative est définie comme le rapport entre la distance focale de l'objectif (f) et le diamètre de l'ouverture (D). f-stop = f / D. Si l'objectif a une focale de 100 mm et un diamètre d'ouverture de 20 mm, son ouverture relative est de 100 mm / 20 mm = 5. Dans ce cas, l'objectif est réglé sur f/5. Si l'objectif a une focale de 100 mm et un diamètre d'ouverture de 25 mm, son ouverture relative est de 100 mm / 25 mm = 4. Dans ce cas, l'objectif est réglé sur f/4. Ce calcul permet de conclure que plus le diamètre d'ouverture est grand, plus le nombre f est petit et plus la lumière atteignant le film est importante. La plus petite valeur f (correspondant au plus grand diamètre d'ouverture) correspond à la luminosité de l'objectif.
Volet ou couvercle L'obturateur contrôle également la quantité de lumière qui atteint la pellicule. La durée d'ouverture de l'obturateur influe sur cette quantité de lumière, car lorsque l'obturateur est ouvert, la pellicule est exposée à la lumière. La vitesse d'obturation, aussi appelée « temps d'exposition », est liée à la durée d'ouverture de l'obturateur et s'exprime donc en secondes. Les vitesses d'obturation varient de quelques secondes à une fraction de seconde. Plus le temps d'ouverture de l'obturateur est court, plus la vitesse d'obturation est rapide et moins la pellicule reçoit de lumière. Une vitesse d'obturation rapide est nécessaire en faible luminosité. Elle est également indispensable pour éviter le flou de bougé.
Film La fonction d'un appareil photo est d'enregistrer l'image formée par son objectif. Il y a quelques années, on utilisait encore de la pellicule, mais aujourd'hui, ce n'est plus le cas. L'image formée par l'objectif est désormais enregistrée électroniquement. Les appareils photo qui enregistrent les images électroniquement sont appelés appareils photo numériques. Les appareils photo qui enregistrent les images sur pellicule sont appelés appareils photo argentiques.
Mise au point de l'objectif et formation de l'image
La qualité des photos dépend non seulement de l'ouverture du diaphragme et de la vitesse d'obturation, mais aussi de la mise au point. Avant d'aborder la mise au point d'un objectif, il est important de comprendre l'explication suivante. Concernant les lentilles convergentes, il est expliqué que si la distance objet (s) est très grande et considérée comme infinie, l'image réelle formée par la lentille convergente coïncide avec le foyer de cette lentille. Ainsi, lorsque la distance objet est infinie, la distance image (s') est égale à la distance focale (f). Concernant les images formées par une lentille convergente, on apprend que plus la distance objet est petite, plus la distance image est grande et plus la taille de l'image est grande. Dans les exemples 2 et 3 relatifs aux lentilles convergentes, on constate que plus la distance focale de la lentille est grande, plus la distance image (s') est grande et plus la taille de l'image est grande.
La mise au point d'un objectif d'appareil photo est différente de celle d'un oculaire. La mise au point d'un oculaire s'effectue en modifiant sa courbure (en ajustant sa distance focale) jusqu'à ce que l'image se forme directement sur la rétine, pour une image optimale. Si l'appareil photo utilise un objectif unique (et non un zoom), la distance focale de cet objectif est fixe. La mise au point d'un objectif d'appareil photo s'effectue alors en modifiant la distance image (s') jusqu'à obtenir l'image la plus nette possible.
Si la distance de l'objet (s) est très grande ou infinie, alors la distance de l'image (s') est la même que la distance focale (f). Voir la figure 1.
Si la distance objet est inférieure à l'infini, la distance image (s') est supérieure à la distance focale (f). Plus la distance objet (s) est petite, plus la distance image (s') est grande et plus l'image est grande. On en déduit que si la distance entre l'objet et la lentille est faible, la distance entre la lentille et le film doit être augmentée. Inversement, si la distance entre l'objet et la lentille est élevée, la distance entre la lentille et le film est réduite. Voir figure 2.
Lors de la mise au point d'un objectif, il est essentiel de tenir compte de sa focale. Plus la focale est longue, plus la distance entre l'image et le sujet est grande. Un objectif à longue focale produit également une image plus grande. Pour obtenir une image nette d'un sujet éloigné, privilégiez un objectif à longue focale. Les objectifs à longue focale sont généralement plus plats, ou moins incurvés.
