Anatomie d`Appareil photo - Emmanuelle Menny Fleuridas

www.emf-artiste.com
Anatomie
d’Appareil photo
Photographie
Emmanuelle Menny Fleuridas
23/09/2016
Anatomie d’APN
Quelle est l’anatomie d’un appareil photographique (AP) ? ........................................ 2
L’Objectif ............................................................................................................ 3
Obturateur .......................................................................................................... 5
Diaphragme........................................................................................................ 6
Système de visée ............................................................................................... 7
Système de mise au point ................................................................................ 10
Levée de miroir (argentique et numérique) ...................................................... 11
Système de transport du film (argentique) ....................................................... 12
Boîtier étanche à la lumière.............................................................................. 12
Illustrations ............................................................................................................... 13
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Anatomie d’APN
Quelle est l’anatomie d’un appareil photographique
(AP) ?
Que l’on parle d’argentique ou de numérique, un AP c’est toujours (sur le principe de
la Camera obscura antique) une petite chambre noire au fond de laquelle se trouve
une surface sensible à la lumière ou photosensible (film ou capteur CCD, CMOS ou
autre) et à l’avant de laquelle se trouve une ou plusieurs lentilles.
Eteint, l’AP ne laisse pas passer la lumière, allumé, il la laisse passer pour qu’elle
forme une image sur la surface photosensible du fond de la chambre noire.
Avec les films traditionnels, la lumière traverse une lentille et est enregistrée via un
processus chimique sur le film qui est un support plastique enduit d’une émulsion
contenant des cristaux photo sensibles maintenus par une gélatine. Le film est traité
chimiquement via un processus de développement pour créer l’image définitive.
Maintenant l’APN est un matériel qui capture les images via un outil d’enregistrement
de l’intensité lumineuse, qu’il s’agisse de films ou de capteurs numériques.
1 schéma d’un APN reflex1
Les organes principaux de l’appareil photographique sont les suivants :
1
Les appareils photographiques [en ligne] Police scientifique [consulté le 22 septembre 2016]
Disponible sur : http://www.police-scientifique.com/photographie/les-appareils-photographiques/
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Anatomie d’APN
L’Objectif
C’est un cylindre situé à l’avant de l’appareil, amovible ou non, contenant une ou
plusieurs lentilles, une bague de diaphragme, une bague de mise ou point, une bague
de focale pour les zooms, une bague de fixation, un pare-soleil.
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Le nombre de lentilles varie en fonction des possibilités de l’objectif.
L’objectif peut être de focale fixe ou non (zoom).
L’objectif est caractérisé par sa distance focale et la luminosité (son ouverture
maximale).
Plus la focale est longue, plus le champ de visée est étroit, plus le sujet semble
rapproché, plus les plans de l’image semblent écrasés.
Quand la focale est courte, c’est l’inverse : champ de visée plus large et plans
moins écrasés.
Plus l’objectif est lumineux, plus il permet de shooter rapidement en condition
de faible lumière.
Voici un schéma proposé par PIXELvalley 2
2 schéma
PIXELvalley
d’objectif
proposé
par
Le zoom [en ligne] PIXELvallet Tout l’univers de la photo numérique [consulté le 22 septembre 2016]
Disponible sur : http://www.pixelvalley.com/appareil-numerique/zoom-objectif-photo.php
2
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Anatomie d’APN
Distance focale
La distance focale est aussi appelée « longueur focale » ou « focale ». De manière
simplifiée, la distance focale peut être définie comme la distance entre le centre
optique de l’objectif et le foyer, la mise au point étant effectuée à l’infini.
Le foyer est le point vers lequel les rayons lumineux convergent après leur passage
dans la ou les lentilles de l’objectif qui doit être un système centré, c’est-à-dire, un
système concentrant les rayons vers un même point (bien que mathématiquement
parlant, il s’agisse là d’une approximation).
3 schématiser la distance focale
Par exemple, pour un objectif de 50 mm, cela signifie que la distance focale est de 5
cm.
Quel est le lien entre la focale et l’angle de champ ?
L’angle de champ est l’angle pour lequel le capteur va capter la lumière.
Le grand angle correspond à une focale courte tandis que la focale longue (téléobjectif)
restreint l’angle de champ.
Quand l’angle est supérieur à 45°, on parle de grand angle, à l’inverse, pour les angles
de moins de 45°, on parle de longue focale ou encore de téléobjectif. Donc, quelle que
soit la taille du capteur, 45° est l’angle de la focale dite « normale », ce qui revient à
dire que quand la distance focale est inférieure à la normale, ce que l’on voit avec
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Anatomie d’APN
l’appareil photo, est plus petit que ce que l’on voit avec l’œil humain, tandis que dans
le cas contraire, c’est l’inverse.
Par exemple, pour un capteur grand format (24*36 mm), voici ce que l’on obtient,
grosso modo, en termes d’angles de champ rapportés à la focale.
Focale en mm
Angle de champ en ° pour
un reflex plein format
8 mm
180 °
14 mm
114 °
20 mm
94 °
24 mm
84 °
28 mm
75 °
35 mm
64 °
50 mm
47 °
85 mm
28 °
100 mm
24 °
135 mm
18 °
180 mm
13 °
200 mm
12 °
300 mm
8°
400 mm
6°
500 mm
5°
600 mm
4°
800 mm
3,5 °
1000 mm
2,75 °
Si le capteur est plus petit (APS C), automatiquement, du fait de la capture inversée
des rayons lumineux, au niveau du foyer, sur le capteur, une plus petite partie de
l’image sera capturée.
Dans les faits, bien que la distance focale reste identique, la réduction de la taille du
capteur induit une réduction de l’angle de champ.
Cette réduction de l’angle est proportionnelle au coefficient de réduction du capteur et
génère une indication matérielle exprimée comme une équivalence de focale grand
angle.
Obturateur
C’est le système qui permet de laisser passer la lumière pendant une durée
déterminée.
L’obturateur peut être focal (situé dans le boitier) ou central (situé dans l’objectif).
Dans le cas des reflex argentiques, l’obturateur est un rideau situé derrière le miroir et
se déplaçant de gauche à droite. Pour les APNs ce sont des lamelles qui obturent.
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Anatomie d’APN
4 principaux types d’obturateurs3
Diaphragme
C’est l’élément de l’objectif qui permet de moduler la quantité de lumière qui traverse
l’objectif. Il possède une ouverture relative, codée sur l’échelle des diaphragmes. C’est
un peu comme l’iris de l’œil. De petites lamelles métalliques permettent de calibrer la
taille de l’ouverture. C’est le nombre F qui indique la taille de l’ouverture (fraction
d’ouverture). Plus F est petit, plus l’ouverture est importante, plus la lumière entre, et
plus la profondeur de champ est faible. A l’inverse, plus F est grand, plus l’ouverture
est petite, plus la profondeur de champ est importante. Attention cependant à une
ouverture trop petite (F trop grand) qui nuit à la netteté.
F 1,4 – F2,8 – F4 – F5,6 – F 8 – F 11 – F 16…etc.
On définit le diaphragme par un rapport entre son diamètre et la focale de l’objectif.
Par exemple, pour un objectif de focale 50mm ouvert à 8 ou f/8, l’ouverture du
diaphragme est égale à : 50mm * 1/8 = 6,25 mm.
5 ouvertures de diaphragme4
3
Les appareils photographiques [en ligne] Police scientifique [consulté le 22 septembre 2016]
Disponible sur : http://www.police-scientifique.com/photographie/les-appareils-photographiques/
4 Les appareils photographiques [en ligne] Police scientifique [consulté le 22 septembre 2016]
Disponible sur : http://www.police-scientifique.com/photographie/ouverture-diaphragme-temps-depose-modes-prise-de-vue
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Anatomie d’APN
Système de visée
Selon l’appareil photographique, le viseur peut exister ou être inexistant. Quand le
viseur existe, il peut revêtir différents aspects correspondant à différentes
technologies. La visée est dite « claire » quand elle ne passe pas par un dépoli ou
autre intermédiaire.
Visée sur dépoli sans viseur
Sur certains appareils grands formats anciens, la visée se fait sur dépoli avec la tête
du photographe recouverte d’un drap noir. Le photographe observe l’image formée par
l’objectif sur une plaque de verre dépoli. Cette image est tournée à 180 °, c’est-à-dire
que le haut réel se retrouve en bas et la gauche réelle se retrouve à droite. Quand le
photographe est satisfait de ses réglages, il substitue une surface photosensible au
dépoli.
Visée simple (claire)
Le viseur simple est une petite fenêtre qui délimite la zone photographiée mais ne
permet pas de visualiser la mise au point.
Visée directe sur écran (pour compacts, hybrides ou
mode « live view » de reflex)
L’image formée sur le capteur numérique est reproduite en « live » sur un écran à
cristaux liquides (le même que celui qui sert à visualiser les photos déjà prises). Cette
visée n’est pas d’une précision parfaite et nécessite souvent un recadrage ultérieur
pour « nettoyer » les bords du cliché. On trouve ce type de visée sur tous les APN
maintenant. Ce système, installé sur un reflex, permet de filmer et de shooter plus bas
(au niveau du nombril du photographe par exemple) offrant ainsi une nouvelle
expérience photographique, notamment en photo de rue (plus discret) et un point de
vue différent et très vivant.
Viseurs électroniques doubles
On trouve ces viseurs sur des APN bridge ou hybrides. Un écran tel que décrit cidessus (orientable ou pas) est doublé par un autre petit écran faisant office de viseur
et simulant un peu la visée optique des reflex sans pour autant apporter la même
précision.
Visée télémétrique (claire)
Le viseur télémétrique de type « LEICA » permet la visée silencieuse par jeux de
miroirs. C’est un système qui permet de mesurer les distances simplement. Un viseur
transmet l’image à l’œilleton grâce à un miroir à 45°. Très écarté du premier, un second
viseur transmet une deuxième image qui se réfléchit sur le miroir et se superpose à
l’autre. La mise au point est correcte quand les deux images sont parfaitement
superposées. Sachant que la mise au point n’est pas faite au travers de l’objectif,
l’angle de vue du sujet photographié est un peu faussé et les réglages de l’objectif ne
sont pas pris en compte. Plus la focale augmente, plus la précision diminue. En
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Anatomie d’APN
revanche la luminosité de ce type de visée est excellente parce que les rayons ne
passent par un dépoli. Voici une image de ce type de visée, issue du site streetphoto.fr.
6 viseur télémétrique de type « LEICA »
(street-photo.fr5
Visée iconomètre (claire)
Un cadre, de dimensions égales à la pellicule, ou au capteur, est situé à l’avant de
l’appareil et un viseur de dimensions plus restreintes est présent à l’arrière de l’appareil
sous forme d’un petit cadre.
L’angle de champ du viseur est strictement identique à l’angle de champ de l’objectif,
donc pour les sujets lointains (photo aérienne par exemple), la précision est parfaite.
En revanche, du fait de l’écart entre l’œilleton viseur et l’objectif (égal grosso modo à
la profondeur du boitier), la précision pour les sujets rapprochés, n’est pas excellente.
5
La visée télémétrique [en ligne] Ch.Esperando pour Street photo & Cie [consulté le 22 septembre
2016] Disponible sur : http://www.street-photo.fr/fr/technique-theorie/19-la-visee/23-la-viseetelemetrique
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Anatomie d’APN
7 visée iconomètre6
Visée reflex au travers de l’objectif
L’image est reflétée sur un miroir pivotant qui l’envoie sur un verre dépoli. Dans ce cas,
l’objectif sert à la fois à la visée et à la prise de vue.
La lumière passe ensuite au travers d’un prisme, puis est reflétée à nouveau dans un
miroir qui offre au photographe une image à l’endroit.
Le cadrage est précis et l’exposition est très précise.
Le photographe dispose d’un contrôle sur la mise au point, de la mesure de la lumière
par cellule dédiée, de l’autofocus, de la visée optique, en revanche, il perd la visée
pendant la prise de vue.
8 viseur reflex7
6
Viseur « iconomètre » [en ligne] PHOTOGRAPHIE Wikibooks [consulté le 22 septembre 2016]
Disponible
sur
:
https://fr.wikibooks.org/wiki/Photographie/Appareils/Syst%C3%A8mes_de_vis%C3%A9e
7 Photo : les dispositifs de visée [en ligne] Franck Mée lesnumeriques.com [consulté le 23 septembre
2016] Disponible sur : http://www.lesnumeriques.com/appareil-photo-numerique/photo-dispositifsvisee-a943.html
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Anatomie d’APN
Visée reflex à deux objectifs
Ce système assez ancien, du domaine de la photo argentique, ne compte plus
beaucoup de pratiquants. Le reflex est muni de 2 objectifs, l’un pour la prise de vue,
l’autre pour la visée, tous deux situés, verticalement, à l’avant de l’appareil, celui du
haut étant dédié à la visée. L’ensemble est assez lourd, ne dispose pas de redresseur
d’image, mais permet une mise au point rapide, silencieuse et une grande stabilité
pour la visée à hauteur de poitrine.
9 Appareil
objectif8
photographique
reflex
bi-
Système de mise au point
Dans un appareil photographique, à certaines exceptions près, l'objectif peut avancer
ou reculer par rapport au sujet afin de procéder à la mise au point.
Un objectif ne peut en effet donner une image nette d'un sujet que s’il se trouve dans
le plan de mise au point ; la zone de netteté acceptable s'étendant plus ou moins en
avant et en arrière de ce plan et définissant la profondeur de champ.
Fix-focus
Certains appareils appelés (fix-focus » n’ont pas de système de mise au point, ils sont
réglés pour permettre une grande profondeur de champ (c’est-à-dire qu’ils sont calés
sur l’hyper focale).
Par Juhanson — [en ligne] Image taken by Juhanson, CC BY-SA 3.0, [consulté le 23 septembre 2016]
disponible sur : https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=366400
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Anatomie d’APN
Mise au point manuelle
La mise au point est assurée par la rotation d’une bague de l’objectif, d’un bouton ou
d’une molette.
Tandis que sur certains appareils il n’y a pas d’aide à la mise au point, sur d’autres à
viseurs télémétriques ou reflex, le photographe dispose d’un système d’aide à la mise
au point, soit par superposition d’image, soit par netteté perceptible directement.
Autofocus : système de mise au point automatisée
Des collimateurs opérant sur des parties de l’image ou au centre de celle-ci (la
sélection du type de contrôle est possible sur certains appareils) ajustent la netteté par
évaluation du contraste. L’appareil communique la validité de la mise au point par un
signal vert. Cependant, l’autofocus via le collimateur doit disposer d’une lumière
suffisante et n’opère pas systématiquement la mise au point sur le point souhaité par
le photographe, il est alors nécessaire de désactiver ce mode et recourir à une mise
au point manuelle.
Levée de miroir (argentique et numérique)
Ainsi qu’on l’a vu plus haut, sur un appareil reflex, un miroir permettant la visée à
l’endroit est installé dans le boitier, lequel miroir se relève au moment de la prise de
vue.
Une fonctionnalité intéressante est le verrouillage du miroir aussi appelée relevage du
miroir ou miroir up (MUP).
Quand le miroir remonte, il fait vibrer l’appareil et génère un certain flou de bougé, plus
ou moins important en fonction de la vitesse d’obturation.
Quand on verrouille le miroir, (il est en position haute avant le déclenchement) on évite
ces vibrations. Dans ce cas l’appareil marque un temps de pose entre la montée du
miroir et le déclenchement, il faut donc appuyer deux fois sur le déclencheur, la
première pour relever le miroir, puis la deuxième pour déclencher la prise de vue.
Sans trépied et dans l’obligation de shooter rapidement, le MUP est fortement
déconseillé.
Sur trépied, si l’objectif installé dispose d’un dispositif de stabilisation optique, il faut la
désactiver (sinon, le système électronique recherchant malgré tout une correction et
une stabilisation à effectuer, va, électroniquement, dégrader la netteté de l’image).
Pour les photos au téléobjectif à fort taux de grossissement (longue focale) ou les
photos très rapprochées du sujet (macro), le MUP est une bonne option.
En mode « live view », (visée à l’écran), le miroir est forcément relevé.
Il existe aussi une fonctionnalité de verrouillage de miroir sur certains appareils pour
permettre le nettoyage du capteur et du filtre passe-bas.
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Anatomie d’APN
Système de transport du film (argentique)
Dans le cas de l’argentique, la photo n’est pas obtenue à l’aide d’un capteur, mais
d’une pellicule sensible à la lumière.
La pellicule est : un film support en plastique recouvert d’une émulsion (couche de
gélatine sur laquelle sont couchés des cristaux d’halogénure d’argent ou de bromure
d’argent). Ce film est perforé pour permettre par un système de cran de le faire
avancer.
Le film est logé dans un boitier hermétique à la lumière qu’il faut extraire de son
« logement » pour procéder au développement.
L’appareil photo argentique est équipé d’un système (poussoir) permettant au film
d’avancer pour chaque photo (le photographe peut décider de ne pas avancer, et ainsi
de s’offrir la possibilité de faire des effets de superposition.)
Boîtier étanche à la lumière
C’est le corps de l’Appareil photographique, il est en métal, en plastique ou en bois,
hermétique à la lumière (et à l’eau et aux poussières quand il est tropicalisé).
Il contient la mécanique et l’électronique pour les APNs et porte les boutons et leviers
ainsi que la monture de l’objectif, dans l’hypothèse où l’objectif est amovible.
Dans le boitier se trouve la chambre d’exposition du film ou de la cellule photosensible
(capteur), le viseur, le télémètre quand il existe, le dépoli quand il existe, l’obturateur
(cas de l’obturateur focal) …
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Anatomie d’APN
Illustrations
5 schéma d’un APN reflex .......................................................................................... 2
6 schéma d’objectif proposé par PIXELvalley............................................................. 3
7 schématiser la distance focale................................................................................. 4
8 principaux types d’obturateurs ................................................................................ 6
9 ouvertures de diaphragme ....................................................................................... 6
10 viseur télémétrique de type « LEICA » (street-photo.fr .......................................... 8
11 visée iconomètre ................................................................................................... 9
12 viseur reflex ........................................................................................................... 9
13 Appareil photographique reflex bi-objectif............................................................ 10
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