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Technique de l’image, finalité photographie,
deuxième année
Optique photo : questions d’examen
Les questions sont présentées par chapitre et en deux colonnes. La première colonne est
relative à la piste verte du cours, la seconde à la piste rouge. Certaines questions
appartiennent aux deux pistes, selon le niveau de détail exigé pour la réponse. La majorité
des questions nécessitent des réponses courtes et précises (questions ponctuelles) ; d’autres
demandent des développements plus longs (questions de compréhension). Lors de
l’examen, les questions ponctuelles peuvent être regroupées pour donner naissance à une
question de compréhension.
Chapitre 3 : les aberrations et défauts des objectifs
Expliquez en quoi consiste le phénomène d’aberration chromatique pour un système
optique (origine, mesure, effet, correction).
Définissez le pouvoir dispersif d’un verre.
Comparez les aberrations chromatiques
d’une lentille convergente et d’une lentille
divergente.
Expliquez à l’aide de diagrammes d’optique
l’idée de la correction de l’aberration
chromatique par un doublet.
Donnez (sans la démontrer) la relation
d’achromaticité dans le cas d’un doublet
achromatique.
Etablissez la relation d’achromaticité dans le
cas d’un doublet achromatique.
Exercice : pour une lentille 1 de
caractéristiques
connues
(cambrures,
indices), calculez toutes les caractéristiques
de la lentille 2 à lui accoler pour obtenir un
doublet achromatique.
Définissez le stigmatisme d’un système optique. Distinguez le stigmatisme exact du
stigmatisme approché (approximation de Gauss).
Donnez une description géométrique
complète des aberrations, et classez les
aberrations géométriques en aberration de
champ et/ou d’ouverture.
Expliquez en quoi consiste le phénomène d’aberration de sphéricité pour un système
optique (origine, effet, formes de l’image, corrections).
Expliquez en quoi consiste le phénomène d’aberration de coma pour un système optique
(origine, effet, formes de l’image, corrections).
Expliquez en quoi consistent les phénomènes d’astigmatisme et de courbure de champ
pour un système optique (origine, effet, formes de l’image, corrections).
Expliquez en quoi consiste le phénomène de
distorsion pour un système optique (origine,
effet, formes de l’image, corrections).
Discutez l’influence de la position du
diaphragme sur la forme de l’image en
présence de distorsion.
Chapitre 7 : pertes d’éclairement dans le champ de l’image
Définissez le phénomène de vignettage et le
phénomène de vignettage mécanique.
Expliquez (à l’aide de schémas et de mots) le
phénomène de vignettage mécanique.
Définissez le champ de contour, le champ de
pleine ouverture et le champ total. Précisez
l’effet du diaphragme sur le vignettage
mécanique.
Expliquez (à l’aide de schémas et de mots)
comment se mesure le vignettage optique.
Décrivez (à l’aide de schémas, d’une formule
et de mots) dans le cas idéal le vignettage
optique d’un objectif.
Etablissez théoriquement la formule du
vignettage optique d’un objectif dans le cas
où l’objectif peut être assimilé à une lentille
mince.
Décrivez la formule du vignettage optique
d’un objectif dans le cas général.
Chapitre 9 : la perspective en photographie
Donnez les règles générales de la
perspective photographique.
Définir le raccourci perspectif. Comment se
calcule-t-il ?
La perspective dépend-elle de la focale ?
Justifiez votre réponse.
Définir les bascules et le décentrement
d’une chambre technique.
Enoncez la règle de Scheimpflug. Donnez des
exemples de configuration où elle
s’applique.
Définissez et caractérisez une prise de vue
en configuration anti-Scheimpflug.
Énoncez et démontrez géométriquement la
règle de Scheimpflug pour les chambres
photographiques.
Caractérisez (à l’aide de mots, de schémas et
de formules) la géométrie de la zone de
netteté relative pour une chambre
photographique.
Montrez que la profondeur de champ est
infinie en configuration Scheimpflug lorsque
la mise au point est réglée sur l’infini.
Chapitre 8 : optique physique
Définissez le phénomène de diffraction et
expliquez comment il se manifeste
visuellement en photographie.
Énoncez le critère de Rayleigh et expliquez
comment il limite le pouvoir séparateur d’un
instrument d’optique.
Décrivez l’effet de la diffraction sur les
ouvertures
utiles
en
photographie
argentique.
Décrivez l’effet de la diffraction sur les
ouvertures
utiles
en
photographie
numérique.
Décrivez l’effet de la diffraction sur le
pouvoir résolvant des objectifs photo en
argentique et en numérique.
Décrivez (à l’aide de schémas et de mots) les
différents états de polarisation de la
lumière.
Décrivez la polarisation rectiligne de la lumière et expliquez comment il est possible
d’obtenir de la lumière polarisée rectilignement par réflexion vitreuse. Donnez une
application de ce phénomène en photographie.
Décrivez la polarisation elliptique de la lumière et expliquez comment il est possible
d’obtenir de la lumière polarisée elliptiquement.
Décrivez la polarisation circulaire de la lumière et expliquez comment il est possible
d’obtenir de la lumière polarisée circulairement.
Décrivez la polarisation rectiligne de la lumière et expliquez comment il est possible
d’obtenir de la lumière polarisée rectilignement par transmission. Enoncez la loi de Malus.
Expliquez en détail une application de la polarisation rectiligne par transmission.
Décrivez la polarisation rectiligne de la lumière et expliquez comment il est possible
d’obtenir de la lumière polarisée rectilignement par diffusion. Donnez un exemple mettant
en évidence ce type de polarisation.
Caractérisez les pertes de lumière par
absorption et par réflexion dans les objectifs
photographiques.
Expliquez le principe de fonctionnement
qualitatif d’une couche antireflet.
Donnez
le
principe
détaillé
de
fonctionnement d’une couche antireflet.
Énoncez en français et en formule la loi de
Wien pour une source incandescente.
Illustrez-la sur un graphique présentant
plusieurs courbes d’émission, en fonction de
la température.
Énoncez en français et en formule la loi de
Stefan-Boltzmann
pour
une
source
incandescente. Illustrez-la sur un graphique
présentant plusieurs courbes d’émission, en
fonction de la température.
Expliquez les principales idées physiques à la base du modèle théorique du corps noir de
Planck. Quelles sont les conséquences théoriques directes de la formule de Planck ?
Définissez la notion d’émissivité pour un
corps réel, par rapport au corps noir
théorique ; de quoi dépend a priori
l’émissivité ?
Définissez précisément (avec des mots et un
schéma) la notion de corps gris et le facteur
de corps gris.
Définissez précisément (avec des mots et un
schéma) la notion de température de
couleur d’une source réelle.
Définissez les deux échelles permettant de
mesurer les températures de couleur des
sources. Reliez ces deux échelles l’une à
l’autre par une formule.
Donnez la formule permettant de calculer la
valeur de correction d’un filtre convertisseur
de température de couleur. Appliquez cette
formule sur un exemple précis
Un exercice du type de ceux figurant dans la liste donnée en fin de chapitre.