Sommaire. Notion de mise au point. Exercice 2. Exercice 3. Exercice 4. Exercice 5. Exercice 6. Exercice 7. Exercice 8. Exercice 9.

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1 Sommaire Exercice 1 Notion de mise au point Exercice 2 Exercice 3 Exercice 4 Exercice 5 Exercice 6 Exercice 7 Exercice 8 Exercice 9 Exercice 10

2 Exercice 11 Exercice 12 Exercice 13 Exercice 14 Exercice 15 Exercice 16 Exercice 17 Exercice 18 Exercice 19 Exercice 20 Dans tous les exercices ces 2 formules seront données. Relation de conjugaison : Relation de grandissement : 1. OA' 1 OA = 1 OF '. A'B' AB = OA' OA

3 Exercice 1 Notion de mise au point Dans tout l exercice, on étudie un appareil photographique Réflex de format 24x36. Il est muni d'un zoom mm réglé sur 35 mm. Pour simplifier ce zoom sera assimilé à une lentille mince convergente. 1. Que signifie le mot «format 24x36». 2. Que signifient les valeurs mm? 3. Calculer la vergence de l objectif utilisé. 4. Dans quelle catégorie peut-on classer cet objectif? 5. Comment appelle-t-on les 2 bagues présentes sur l objectif? Cas n 1 La mise au point est faite sur l'infini. On réalise la mise au point sur un objet situé à une distance de 50m. 6. Sans calcul, mais en justifiant, donner la valeur de la distance capteurs CCDcentre optique de la lentille. 7. En utilisant la relation de conjugaison, calculer la position de l image. (valeur arrondie à 0.1 mm près) 8. Ce résultat est-il en accord avec la question 5. Justifier. 9. Parmi les schémas proposés lequel vous semble représenter le mieux le cas n 1 :

4 Cas n 2 La distance minimale de mise au point. Voici pour simplifier le dessin d un appareil photo. 10. Légender ce dessin. 11. Réaliser un schéma encore plus simplifié de l appareil. Placer sur ce schéma l objectif, le plan focal image, la position des capteurs CCD lorsque la mise au point est réalisée sur l objet AB. On règle la focale sur 17 mm. Pour simplifier la mise au point d un appareil photo consiste à déplacer les capteurs CCD par rapport au plan focal image de la lentille. Ces capteurs peuvent se déplacer de 1.5 mm. 12. Quelle est la valeur maximale de la distance F A? 13. En utilisant la relation de conjugaison, déterminer la position minimale de mise au point c'est-à-dire la distance minimale par rapport à l objectif à partir de laquelle l image de l objet n est plus nette sur la photographie. (valeur arrondie au cm près). 14. Le résultat obtenu est-il en accord avec la photographie de l objectif sigma? Un objet a une hauteur de 1,8 m est placé à 5 m de l objectif. 15. Déterminer la position à laquelle se forme l image du sujet. 16. Déterminer la taille de l image.

5 Exercice 2 Un appareil photo Réflex muni d un objectif photographique de focale f = 50mm est utilisé pour photographier une statue de hauteur AB= 3 m située à 4m du centre O de l objectif. On assimile l objectif à une lentille mince. 1. Calculer la vergence de l objectif utilisé. 2. Quels sont les avantages d un Réflex par rapport à un appareil compact? 3. Dans quel catégorie classe t on cet objectif? 4. A l aide d un schéma clair (non réalisé à l échelle) construire l image A B de AB. La photo de la statue est nette. 5. Où se forme son image? 6. Calculer la distance objectif-pellicule. 7. Calculer la grandeur de l image A B. Exercice 3 On veut former, sur une pellicule photographique, l'image A'B' d'une antenne AB de 300 m de hauteur qui se trouve à 5 km devant l'objectif. L image a une hauteur de 1,2 cm. 1. Quelle doit être la distance focale f de l'objectif? Aide : étape 1 : faire un schéma étape 2 : extraire les données du document étape 3 : utiliser les formules 2. Dans quelle catégorie classe-t-on cet objectif? Exercice 4 L'objectif d'un appareil photographique est assimilable à une lentille convergente de distance focale f'=50 mm. On désire maintenant photographier un objet situé 1,5 m devant l'objectif. 1. Quelles sont les dimensions de l'image sachant que l'objet est un rectangle de dimensions 20 x 30 cm? 2. Dans quelle catégorie peut-on classer cet objectif?

6 Exercice 5 Un photographe désire réaliser des portraits. Il utilise un appareil photographique muni d'un zoom mm, réglé initialement sur 50 mm. Le premier sujet dont il désire faire le portrait se situe à 5 m devant lui. 1. En utilisant la formule de conjugaison, déterminer la position à laquelle se forme l'image du sujet. 2. Quel est l'avantage d'un zoom? 3. Donner la signification des valeurs mm? Après avoir fait la mise au point sur l'ensemble du sujet, il désire cadrer le visage du sujet uniquement. 4. Comment doit-il agir sur le zoom? Exercice 6 Un photographe désire réaliser des portraits. Il utilise un appareil photo muni d un objectif de focale 50 mm. Le sujet dont il désire faire le portrait est situé à 2 m de l objectif et à une hauteur de 40 cm. 1. Déterminer la position à laquelle se forme l image du sujet. 2. Déterminer la taille de l image. Exercice 7 Un photographe utilise un appareil photo de format 24 x 36 muni d'un zoom 28-85mm. La focale du zoom est réglée sur 30mm.Le sujet photographié est un bâtiment situé à 20 m devant l'objectif. 1. Déterminer la hauteur et la largeur du bâtiment (l'image du bâtiment occupe exactement tout le cliché sur la pellicule de format 24mm sur 36mm). 2. Dans quelle catégorie d objectif peut-on classer cet appareil?

7 Exercice 8 Un photographe utilise un appareil photo de focale 50 mm. Sur l appareil on peut observer ces 2 bagues : Nombre d ouverture Temps de pose 2 2,8 4 5, A quel nombre correspond la plus grande ouverture? 2. Déterminer dans ce cas le diamètre du diaphragme utilisé. 3. Dans quelle catégorie peut on classer cet objectif? Un photographe réalise la photo de la Tour Eiffel.Il choisit un nombre d ouverture de 8 mais sa photo n est pas assez claire. 4. Que doit-il faire pour obtenir une belle photo? 5. Que se passe t il si le photographe choisit un nombre d ouverture de 22? Exercice 9 Nombre d ouverture Temps de pose 2 2,8 4 5, Un appareil semi-automatique réglé en mode S affiche un temps de pose de 1/500 s pour un nombre d ouverture N = Indiquer pour ce mode les réglages possibles par le photographe. 2. Indiquer les réglages imposés par l appareil. 3. Déterminer le temps de pose qu il affiche si on règle le diaphragme sur N =11 puis sur N = 5,6. 4. Donner tous les couples équivalents au niveau exposition au couple ( 500, 8).

8 Exercice Donner la définition de profondeur de champ. 2. Quelle photo a la plus grande profondeur de champ? Le photographe utilise un objectif standard pour réaliser la 1 ère photo. Il réalise une photographie en mode A. Le nombre d ouverture est de 16. Le temps de pose est de 1/60 s. 3. Indiquer pour ce mode les réglages possibles par le photographe. 4. Indiquer les réglages imposés par l appareil. 5. Parmi les focales suivantes quelles sont celles qui augmente la profondeur de champ : A : 15 mm B : 35 mm C :80 mm D : 150 mm Justifier. 6. Parmi les réglages suivants quel est le réglage nécessaire pour obtenir la 2ième photo. (125 ;22) (30 ;11) (125 ;11) (30 ;22) Justifier. Exercice 11 Légender cette photographie.

9 Exercice 12 Soit un appareil photographique de format 24 x 36. Avec une pellicule de 200 ISO, le réglage ( 125 ; 16), convient bien. 1. Que signifient ces 3 nombres? 2. Le temps s assombrit. La quantité de lumière parvenant aux capteurs est divisée par 2. Partant du réglage (125; 16) de la question précédente, quel nouveau réglage conviendrait parmi les réglages suivants : -(125; 11) -(125;22) -(250;11) Justifier la réponse. 3. Que donneraient les deux autres réglages? 4. Partant du réglage ( 125 ; 16), quel nouveau réglage conviendrait, parmi les réglages suivants, pour photographier par temps ensoleillé un animal qui court? -(60;22) -(250;11) -(250; 16) Justifier la réponse. 5. Que donneraient les deux autres réglages? Exercice Nombre d ouverture Temps de pose 2 2,8 4 5, Un photographe a un appareil 24x36 muni d'un objectif 50 mm. 1. Calculer la vergence de l'objectif. 2. Quelle est la signification de 24x36? 3. Quelle est la signification exacte de 60? 4. Quel est le rôle de l'obturateur d'un appareil photographique? En mode automatique, l'appareil détermine le couple (8;60). Le photographe règle manuellement l'appareil avec un nombre d'ouverture égale à Quel nouveau temps de pose doit-il choisir pour obtenir une exposition équivalente? 6. Que se passe-t-il s'il choisit le couple (11;125)?

10 Exercice Un photographe utilise un appareil photo format 24 x 36 muni d'un zoom mm. La focale du zoom est réglée sur 50 mm. Les bagues utilisables sur ce zoom sont : Nombre d ouverture Temps de pose 2 2,8 4 5, A quel nombre correspond la plus grande ouverture de diaphragme? 2. Déterminer, dans ce cas, le diamètre du diaphragme utilisé. 3. Quelle est la signification exacte de la valeur 60? En mode automatique le réglage (8 ; 60) convient bien. Le photographe règle manuellement l'appareil sur le couple (11 ; 125). 4. Expliquer pourquoi ce couple ne donnera pas une exposition correcte, par rapport au précédent. 5. Quelles seront alors les conséquences sur la pellicule avec ce réglage? La distance de mise au point est 3,0 m, la zone de netteté s'étend de 2,0 m à 6,0 m. 6. Comment s'appelle cette zone? 7. Quels sont les moyens de réduire cette zone de netteté, sans bouger de place? (2 possibilités) Le zoom est maintenant réglé sur la focale 30 mm. 8. A quelle catégorie d objectifs appartient cette focale? 9. A quels types de photographies est-il destiné? Le sujet photographié est un bâtiment situé à 20 m devant l objectif. 10. Justifier que l image se forme sur le plan focal image. 11. Déterminer la hauteur et la largeur du bâtiment ( L image du bâtiment occupe exactement tout le cliché sur la pellicule de format 24 mm sur 36 mm.

11 Exercice Le photographe place son appareil sur un 'pied face au tableau à une' distancé de 2,0 mètres pour le prendre en photo. 1. Qu'est-ce que la profondeur de champ en photographie? 2. La prise de vue de ce tableau nécessite-t-elle une grande profondeur de champ? Justifier. La profondeur de champ est liée à trois critères: la distance objet-objectif de l'appareil photographique, l'ouverture de l'objectif et la focale de l'objectif. 3. Sans justifier, préciser comment varie la profondeur de champ lorsque: a. La distance objet...objectif de 1.' appareil photographique croît b. Le nombre d'ouverture de l'objectif croît c. La focale de l'objectif croît. Le photographe décide de choisir un nombre d'ouverture N = 3,5 et une focale f= 50 mm. 4. Calculer le diamètre du diaphragme de l'objectif. 5. En vous aidant de la relation de conjugaison de Descartes,calculez la position OA de l'image du tableau photographié.

12 Exercice Nombre d ouverture Temps de pose 2 2,8 4 5, Un appareil photographique est équipé d'un zoom mm supposé adaptable sur un boitier «argentique» comme sur un boitier «numérique». Il est muni de deux bagues : Œil Appareil Appareil Argentique Numérique Récepteur de a b Capteur CCD l image Elément Cônes et batônnets c d photosensible L'appareil argentique est utilisé avec un film 24x36 mm et le numérique possède un capteur CCD dont les dimensions sont 23,7 x 15,7 mm et affiche 6 MP. 1. Comparaison entre récepteurs : oeil, appareil argentique, appareil numérique. 2. Indiquer sur la copie les mots manquants : a), b), c) et d). 3. Que signifient les indications : mm et 6 MP? Le photographe réalise une prise de vue d'un tableau (carré) de hauteur AB = 1,80 m situé à la distance OA = 10,0 m de l'objectif. Il utilise la totalité du zoom : OF' = 110 mm. 4. Calculer la position de l'image OA' en mm. 5. Calculer la hauteur de l'image A'B en mm. L'angle de champ α (en degrés) est donné par la relation: tan α = L / (2.OF') où L est la diagonale du récepteur (film ou capteur CCD). 6. Calculer l'angle de champ de l'objectif pour un zoom maximal lorsqu'il est utilisé avec le boitier numérique. (Note : on calculera L par le théorème de Pythagore) Pour la prise de vue précédente, l'appareil indique un couple de valeurs (8 ; 60). Le photographe sélectionne le temps d'exposition Quel doit être le nouveau nombre d'ouverture N pour que la quantité de lumière dans l'appareil reste invariable? Justifier.

13 Exercice 18 Nombre d ouverture Temps de pose 2 2,8 4 5, Un appareil photo a les caractéristiques suivantes : format 24 x 36, vitesses de 1s à 1/1000 s, objectif 50 mm, ouvertures possibles de 2,8 à Le photographe utilise la plus grande ouverture de diaphragme Préciser cette ouverture Quel est le diamètre du diaphragme? 2. On photographie ensuite un sujet situé à 2 m. Déterminer la nouvelle position de l image. Dans quel sens faut-il déplacer l objectif par rapport au réglage précédant? 3. L objet a une hauteur de 0,50 m. Déterminer celle de l image. Cette image rentre-telle entière dans le format du film (24 mm sur 36 mm)? 4. Pour N=11, la cellule indique un temps de pose de 1/125s. Que devient ce temps de pose si on choisit N=22? Quel nombre d'ouverture choisir avec t=1/500 s? 5. Les objectifs Définir l objectif normal. Quels sont les autres types d objectifs? On utilise un zoom : quelle est la signification? Quelles sont les particularités du fish-eye? Exercice 19 Nombre d ouverture Temps de pose 2 2,8 4 5, Un photographe utilise un appareil photographique dont les caractéristiques sont les suivantes : f = mm Nmini=4 t compris entre 1/1000 s et 30 secondes 1. Quelle est la signification de ces caractéristiques? 2. L utilisateur photographie un vase de 15 cm de hauteur, situé à 3 m de lui, avec la focale 35 mm. Quelle est la position et la hauteur de l image sur le film? 3. Quels sont les différents types d objectifs? 4. Quels sont les rôles respectifs de l obturateur et du diaphragme? 5. Les couples diaphragme-temps de pose suivants sont-ils équivalents?

14 t = 1/250 s - N = 5,6 et t = 1/60 s - N = 4 t= 1/500 s - N = 11 et t = 1/125 s - N = 22 Justifier la réponse. En cas de réponse négative, rectifier l ouverture du diaphragme du deuxième couple pour obtenir l équivalence. 6. Un photographe passe d une mise au point d un sujet situé à l infini sur un autre sujet situé à 1 m de lui. La focale de l objectif est 70 mm. 6-1 Ou se forme l image dans les deux cas? 6-2 De combien et dans quel sens doit-il déplacer l objectif pour avoir une image nette?

15 Exercice 20 f = 300 mm f = 50 mm 1. En analysant les deux images, indiquer que