Approche documentaire autour de l appareil photographique numérique

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1 Approche documentaire autour de l appareil photographique numérique I) Description rapide : Un objectif photographique comprend : un groupe de lentilles, qui donne d un objet réel une image réelle, inversée, au niveau du capteur; photo 1 un diaphragme, qui règle l ouverture du faisceau lumineux et la quantité de lumière entrant dans l appareil ; photo 2

2 un obturateur situé derrière l objectif, qui permet de choisir la durée d exposition de l image sur le capteur; il règle ainsi la quantité de lumière qui parviendra au capteur. un capteur numérique. Il est «l'équivalent» de la pellicule sur les appareils argentiques. C'est le capteur numérique qui «capte» la lumière lorsque la photo est prise. II) l objectif : Une simple lentille convergente sert d objectif dans les appareils bon marché. Lorsqu elle est diaphragmée, de façon à se trouver dans les conditions de Gauss, elle donne d un objet réel une image relativement nette. Cette image se forme sur le capteur, tout près du plan focal image. La plupart des objectifs sont constitués par des associations de lentilles différentes (cf photo 1), taillées dans des verres spéciaux, aux indices bien déterminés. Cette association permet de corriger les nombreux défauts (aberrations géométriques et chromatiques) que présente toute lentille. Nous assimilerons ce groupe de lentilles à une lentille unique. Une caractéristique importante de l objectif est sa distance focale f. On peut la définir comme la distance en millimètre entre le capteur et le centre optique de l objectif. Notre but est, dans un premier temps, de discuter l influence de la distance focale d un objectif sur la formation de l image. 1) Observez la série de photographies suivante :

3 2) A quoi correspond, sur la série de photos précédente, l indication 63 pour la focale 35 mm par exemple? 3) Complétez la phrase qui servira de conclusion : plus la focale.., plus l angle de champ se..et le sujet se.. III) Le diaphragme : C est un écran métallique percé d un trou. Un dispositif à iris permet de faire varier le diamètre du trou.(cf photo 2) Le rôle essentiel du diaphragme est de contrôler la quantité de lumière qui impressionnera le film. En outre, il limite l inclinaison des rayons lumineux sur l axe optique (conditions de Gauss). On définit le nombre d ouverture N : N = f/d où f est la distance focale de l objectif et D le diamètre de l iris. La grandeur 1/N est appelée ouverture relative. Par exemple f/1.8 pour un objectif de 85mm de distance focale représente un diamètre de 85/1.8 = 47mm. Le nombre N est d autant plus petit que le diaphragme est largement ouvert. Quand N est élevé, l iris est presque fermé. Les diaphragmes sont construits de telle manière que N ne peut varier de façon continue. Les valeurs possibles sont gravées sur le boitier. L éclairement est proportionnel à la surface du diaphragme. Une ouverture f/1,4 correspond à une grande ouverture, f/16 à une petite ouverture qui laisse entrer peu de lumière. D'un cran de diaphragme au suivant, on divise ou multiplie par deux la quantité de lumière reçue. En passant de f/8 à f/11, on divise par deux la quantité de lumière reçue. En passant de f/11 à f/8, on laisse passer deux fois plus de lumière.

4 Nous cherchons, à présent à comprendre l influence du diaphragme sur la formation de l image. 4) Ouvrez le lien suivant et lisez ce qui concerne le diaphragme tout en comparant les photographies présentées : numerique/mode- av- mode- a- mode- diaphragme.php Que conditionne le diaphragme d ouverture? Comment définiriez-vous la profondeur de champ? Est-elle répartie uniformément de part et d autre de la zone de mise au point? Comparez les différentes photos de la page et conclure sur l utilité d une grande ouverture? Par ailleurs, pour quel type de photographie a-t-on intérêt à avoir une grande profondeur de champ? 5) Observez maintenant les photographies suivantes : Les deux photographies de gauche ont été prises avec la même ouverture ; de même celles de droite l ont été avec la même ouverture. Je vous propose (f/16) pour un cas et (f/2.8) pour l autre. Que choisissez-vous pour les photographies de gauche et pourquoi?

5 6) L ouverture du diaphragme agit aussi sur un autre facteur. L'exemple ci-dessous a été réalisé avec l'objectif Sigma 17-50mm f/2.8. C'est un objectif qui permet d'avoir une ouverture maximale de f/2.8 constante. Voici plusieurs photos avec une mise au point sur la tête du cheval jaune, une distance focale fixe de 33 mm, une vitesse d'exposition fixe de 1/500 sec et une sensibilité ISO de 200 en changeant uniquement l'ouverture : Que se passe-t-il quand on ouvre de plus en plus le diaphragme? On a déjà vu précédemment l influence de l ouverture du diaphragme sur la profondeur de champ. Sur quoi influe ici clairement l ouverture du diaphragme? En conclusion, complétez : - f/chiffre petit (f/2.8) =. ouverture =. lumineux mais zone de netteté

6 - f/chiffre grand (f/22) = ouverture = peu lumineux et. zone de netteté. Il est à noter que l'ouverture a également un léger impact sur les performances optiques de l'objectif ; les ouvertures extrêmes provoquent des aberrations optiques plus marquées. Les très grandes ouverture (en dessous de f/5.6, f/4 ou f/2.8, selon la qualité de l'objectif) provoquent en général du vignettage (les coins de l'image sont plus sombres que le centre) ; Les très petites ouvertures (au-delà de f/16, pour n'importe quel objectif) provoquent de la diffraction (phénomène optique qui mène à une moindre netteté/qualité d'image). Ainsi, dans les cas où on n'a pas de contraintes particulières liées à l'ouverture (pour la luminosité ou la PDC), on utilise une ouverture intermédiaire (f/5.6, f/8 ou f/11) afin d'obtenir une meilleure qualité d'image. IV) L obturateur : Ce dispositif laisse pénétrer la lumière dans l appareil pendant une durée déterminée appelée temps d ouverture, ou temps de pose. Cette durée varie couramment de plusieurs secondes à 1/2000 seconde. On parle aussi de vitesse d obturation. C est le temps pendant lequel le capteur enregistre l'image. Comparez les deux photos suivantes et devinez leur vitesse d obturation : A votre avis, laquelle des deux a été prise avec un temps de pose de 3,3 s et laquelle a été prise avec un temps de pose de 1,6 s? Justifiez votre réponse.

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