L appareil photo. 1.Histoire de l appareil photo : La naissance de l appareil photo : La commercialisation de l appareil photo :

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1 L appareil photo 1.Histoire de l appareil photo : La naissance de l appareil photo : L appareil photo est nait avec l invention de la chambre noir. L image d un objet éclairé rentré dans un petit trou de la chambre noir et se reflété sur un petit papier blanc placé au fond, mais elle ne resté pas visible longtemps. C est le français Nicéphore Niepce qui réussit pour la première fois, en 1822, une photographie en fixant l image de manière durable. Pour cela il utilisa une plaque de verre, couverte de bitume de Judée, substance insoluble à la lumière. Un peu plus tard, le peintre Daguerre, avec qui Niepce c était associé, inventa un procédé plus performant que l on nomma le Daguerréotype. Puis en 1841 l anglais Fox Talbot inventa le calotype, qui permettait de prendre autant d image que l on voulait. La commercialisation de l appareil photo : L américain George Eastman eu l idée de fabriquer des appareils photographiques facile à manier, moins encombrants. Il eut l idée d équiper son appareil d un film sur papier qui permettait à son utilisateur de prendre 100 photos successives. Une fois tout le rouleau utilisé, il était renvoyé à l usine qui le manipuler en chambre noir, le remplacé par un rouleau neuf puis le renvoyé à son propriétaire. Par la suite, Eastman inventa un système d emballage qui permettait de sortir le rouleau de l appareil à la lumière du jour, les amateurs pouvaient donc faire eux-mêmes la manipulation. Il inventa un nom publicitaire pour commercialiser son produit : Kodak. Le succès fut immédiat, n importe qui pouvait acheter un appareil photo, la photographie était devenue universelle. Invention du petit format : Les appareils ainsi que les rouleaux étaient encore assez grands. L ingénieur Allemand Oscar Barnack inventa donc en 1924 le premier «Leica» qui pesait 500g et pouvait prendre 36 vues, chacune de 24mm 36mm sur la pellicule photo. L encombrement réduit de «Leica» et son prix réduit firent adopter l invention de Barnack comme le modèle courant des appareils photographiques. Photo instantanée : Vers 1948, le docteur Edwin Land met au point le premier appareil à développement instantané. Le Polaroïd. En 1962 il adapte ce procédé à la couleur.

2 Premier appareil photo numérique : En 1975, Steven Sasson, un ingénieur américain travaillant chez Kodak, met au point le premier appareil photo électronique. Ce prototype pèse 3.6kg et capte des images 100x100 pixels en noir et blanc grâce à un nouveau capteur. L enregistrement de la photo, sur le support d une banque magnétique cassette, prend 23 seconde. Les grandes marques comme Canon, Kodak, Apple, Fiji invente d autre capteurs pour une meilleur qualité d image et créent des appareil photo numériques de plus en plus performant. 2. Composition de l appareil photo : L appareil photographique est composé : -d une chambre noire, boîte étanche à la lumière, dans laquelle se trouve le capteur ou la pellicule s il est argentique. -d une optique, porte entre la lumière et la chambre noire. Elle se caractérise par son zoom (sa longueur focale), par son diaphragme (ouverture qui permet de régler la quantité de lumière souhaitée dans la chambre noire). -d un diaphragme, il a 3 fonctions principales, la limitation de la quantité de lumière reçue par la pellicule ou la régulation de l illumination du capteur, la modification de la profondeur de champ de l image, la limitation des aberrations optiques de l'objectif. Il agit comme un régulateur, et il est utile pour la netteté de l'image. -un obturateur qui permet de régler le temps pendant lequel on souhaite laisser entrer la lumière dans la chambre noire (temps de pause). Il existe deux types d'obturateur : à plan focaux, pour les appareils de taille inférieures aux moyens formats et centraux, utilisés pour les appareils réflex. -un système de visée qui permet de choisir le cadrage de l image que l on souhaite enregistrer. -un objectif, système optique convergent formé de plusieurs lentilles. La quantité de lumière entrante, dû à la convergence de l objectif, est toujours plus grande que la quantité de lumière sortante. Il existe de nombreux types d objectifs depuis le sténopé (simple trou) jusqu aux objectifs comportant une vingtaine de lentilles et un système de mise au point automatique. Lors de l'appui sur le déclencheur, l'obturateur s'ouvre afin de laisser passer la lumière par l'objectif qui va fournir une image nette du sujet à photographier au film ou au capteur

3 numérique. La quantité de lumière entrante est déterminée par le temps durant lequel l'obturateur va rester ouvert et par la taille de l'ouverture du diaphragme. A la fin de l'exposition, l'obturateur reprend sa position fermée initiale. -Différences entre les appareils argentiques et les numériques : La première différence est l enregistrement de l image. Pour l argentique se fait sur film ou pellicule mais pour le numérique cela se fait sur le capteur numérique. Il faut savoir que le nombre de photos prises sur une pellicule est souvent très limité alors que pour le numérique possède une mémoire et les photos se stockent sur une carte sd. Le numérique a une autonomie, il peut marcher à piles ou à batterie. Pour les argentiques, le film nécessite d être développé en laboratoire où l image du négatif est transférée sur papier, exposée sous l agrandisseur puis révélée par de multiples bains chimiques pour obtenir la photo. Pour le numérique, la lumière entre en contact avec un capteur composé de plusieurs millions de cellules photosensibles recouvertes d'un filtre coloré rouge, vert ou bleu afin de restituer la couleur, le capteur CCD permet de transformer l'énergie lumineuse en signal électrique. Un convertisseur analogique/numérique se charge par la suite de convertir ce signal en données binaires. Ces données sont alors conservées sur le support de stockage de l'appareil. On peut obtenir les photos à l aide d une imprimante. 3. Fonctionnement de l appareil photo Réalisation expérimentale d un appareil photo : principe de la misse au point et principe du zoom 1 er expérience : Comprendre le principe de la misse au point afin qu un appareil photo puisse aussi bien photographier des objets proches ou éloignés. On place notre appareil photo à une distance x de l objet a photographié et on change la distance appareil-capteur pour arriver à avoir une image nette. A partir de là on bouge notre appareil photo en l éloignant et en l approchant de

4 l objet. On garde toujours une distance fixe entre l écran et l appareil photo. On observe cette distance entre l appareil et l objet n est pas importante car l image continue nette. B Capteur (écran) A Distance fixe : 25 cm Distance variable Appareil photo (lentille) On obtient : 1. Distance objet-lentille : 40cm / Distance lentille-capteur : 25cm/ Taille de l image nette : 1,7 cm 2. Distance objet-lentille : 50 cm/ Distance lentille-capteur : 25 cm/ Taille de l image nette : 1,4 cm 3. Distance objet-lentille : 60 cm/ Distance lentille-capteur : 25cm/ Taille de l image nette : 1,2 cm On montre que l appareil photo est capable de photographier des objets proches et éloignés, toujours en gardant une image nette et une distance fixe lentille-capteur 2 ème expérience : Connaître l influence de la vergence C de la lentille sur la taille de l image pour une distance objet-lentille fixée

5 On place notre appareil photo à une distance fixe de 50 cm entre l objet a photographié et lui. On essaye les différentes lentilles, de différentes vergences chacune, et pour obtenir l image nette on change la distance du capteur. A B Capteur Distance variable Distance fixe : 50 cm Appareil photo On obtient : 1. C=6/ Taille de l image : 1,4 cm 2. C=8/ Taille de l image : 1 cm 3. C=11/ Taille de l mage : 0,7 cm On observe que plus la vergence est grande, plus la taille de l objet sur l écran diminue et que plus la vergence est grande, plus le capteur doit être près de la lentille, c est-à-dire le capteur s approche de l appareil. Alors avec cette expérience on arrive à comprendre que les lentilles jouent le rôle de zoom dans notre appareil photo. Quand on dézoom la vergence de la lentille utilisée augment et le capteur s approche peu à peu jusqu obtenir la taille de l image demandé et l image nette, et vice-versa. 3 ème expérience:

6 Mettre en évidence les problèmes rencontrés pour photographier un objet très proche. Pour cette expérience on utilise, par exemple, la lentille de vergence 8. Avant de commencer l expérience on calcul la distance focale de cette lentille. F=1/8=0,125m 12cm On place notre appareil photo à une distance x de l objet et on règle le capteur pour obtenir l image nette. On commence à l approcher toujours en réglant cette distance déjà nommée. Quand on arrive à une distance plus petit que la distance focale (x<12) on observe que l image disparaît de l écran. A On ne voit pas d image B Distance=10cm Appareil photo (C=8) Alors on montre le principal problème qu on rencontre quand on veut faire une photo trop proche et on propose deux solutions : 1. Soit on éloigne l appareil en mettant une distance plus grande que la distance focale (x>12) 2. Soit on change la lentille par une de vergence plus grande (c est-à-dire on dezoom dans l appareil). Cette lentille aura alors une distance focale plus petite et pourra photographier alors les objets plus proches.