Objectif photographique
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L'objectif photographique est un système optique convergent formé de plusieurs lentilles, donnant des images réelles sur la surface sensible de l'appareil photographique. Un objectif se caractérise par sa distance focale, son ouverture relative, son angle de champ (définit le format maximum avec lequel il est utilisable).
La quantité de lumière sortant de l'objectif est toujours plus faible que la quantité de lumière entrant dans l'objectif.
La qualité d'un objectif se mesure au fait que le taux de lumière entrant demeure le plus proche possible de 100 %, que les couleurs divergent le moins possible sur le plan sensible, que la géométrie des objets photographiés soit respectée.
Une immense variété d'objectifs existe, depuis l'absence d'objectif, remplacé par un trou minuscule (sténopé) jusqu'à l'objectif de très haute qualité comprenant une vingtaine de lentilles, en plusieurs groupes mobiles et incluant souvent maintenant un moteur de mise au point automatique (exploitant "l'autofocus" de l'appareil).
Les critères de qualité essentiels sont : définition et contraste, transmission lumineuse, absence d'aberration chromatique et géométrique et de vignettage.
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4.1 Bague-allonge |
Les objectifs à focale fixe
Ce sont les objectifs les plus simples. Leur formule optique comprend généralement 4 à 8 lentilles sauf aux focales extrêmes. Ils sont donc relativement légers et ont un bon rapport qualité/prix.
Inconvénient: si le preneur de vue souhaite ajuster le cadrage, il doit s'éloigner ou s'approcher du sujet.
Avantage: Un objectif à focale fixe offre, à prix comparable, de bien meilleurs résultats qu'un objectif à focale variable.
Standard
C'est l'objectif de base qui a le meilleur rapport qualité/prix. Il donne une visée de taille normale, en accord avec la vue humaine.
Exemples pour les appareils 24*36: 50 mm f/1,4, 50 mm f/1,8
Pour les appareils numériques, la focale standard dépend de la taille du capteur.
Il suffit d'utiliser un coefficient: 1,5 pour les capteurs « APS » (18*24 mm), 2 pour les capteurs 13*18 mm.
Avec cette dernière taille de capteur, l'objectif standard est donc le 50/2= 25 mm.
Grand-angulaire
Un objectif de courte focale (ou objectif grand angle), couvrant un grand angle de champ. Pour les objectifs destinés aux appareils reflex, la formule est celle du téléobjectif inversé ou « rétrofocus » : on a une courte focale et un tirage mécanique suffisant. La distance focale d'un grand-angulaire est de 20 à 35 mm (en 24 × 36).
Le grand angle se caractérise par sa très grande profondeur de champ, qui peut se révéler un avantage ou un inconvénient selon le type de photos prises.
Exemples pour les appareils 24*36: 35 mm f/2,8, 28 mm f/3,5
Téléobjectif
Objectif_photographique.jpg
Un téléobjectif permet d'obtenir une image plus grande, donnant donc l'impression d'être prise de plus près. Pour cela sa longueur focale est supérieure au standard. La distance focale d'un téléobjectif est de 85 mm et au-delà (en 24 × 36). Au dessus d'un rapport 5 (250 mm en 24*36) on emploie souvent le terme super-téléobjectif.
La formule optique des téléobjectifs était généralement assez simple (2 groupes) et s'est compliqué pour diminuer l'encombrement et obtenir une grande ouverture maximale (5 à 7 groupes de lentilles).
Téléobjectifs courants pour les appareils 24*36: 135 mm f/2,8, 200 mm f/3,5, 300 mm f/4, 600 mm f/8.
Téléobjectifs exceptionnels: 300 mm f/2,8, 500 mm f/4, 800 mm f/5.6.
Objectif à miroirs
Encore appelés « catadioptriques ».
Les objectifs de très longue focale (500 mm et plus) sont si longs (30-50 cm) et lourds (plusieurs kg) que l'on doit les monter sur un pied.
Une alternative est l'utilisation d'un objectif à miroir, inspiré par les télescopes de type Schmidt-Cassegrain ou Maksutov-Cassegrain.
On divise ainsi la longueur par deux et l'ensemble est beaucoup plus léger, le miroir étant mince et les lentilles arrières sont de faible diamètre.
Des inconvénients: il ne peut y avoir de diaphragme et l'ouverture est donc fixe (généralement f/8 pour les 500 mm et f/11 pour les 1000 mm). La profondeur de champ est faible et les éléments hors du champ de netteté sont dédoublés (effet « pointilliste »). Le vignettage est important.
Macro90_Tirage.png
Objectif «macro»
Ces objectifs sont calculés pour donner la meilleure image avec des sujets placés très près (quelques dizaines de centimètres) et donc obtenir de forts grossissements. Le tirage (éloignement du centre optique de la surface sensible) important, permettant une mise au point rapprochée et un rapport de reproduction élevé, est généralement obtenu grâce à une double rampe hélicoïdale de mise au point (cf. illustration).
La mise au point fine est plutôt effectuée en déplaçant l'ensemble appareil+objectif par rapport au sujet une fois le grossissement choisi avec la bague.
A côté de leur utilisation privilégiée en macrophotographie, ils peuvent être utilisés pour des sujets plus éloignés où ils sont moins efficaces que les objectifs normaux.
Les « macros » atteignent couramment le rapport 1:1 (taille de l'image sur la surface sensible égale à la taille réelle du sujet) en autorisant une mise au point à courte distance (quelques centimètres de la lentille frontale), moyennant un fort allongement de l'objectif.
L'ouverture photométrique diminue avec l'augmentation du tirage. On perd souvent une valeur de diaphragme aux forts grossissements.
Une des caractéristiques des objectifs macro est la planéité de mise au point sur tout le champ ce qui les rend aptes à la reproduction de documents.
Les objectifs à longueur focale variable
Lens_Nikkor_18-70mm.jpg
Ils sont communément nommés zooms
Exemples:
35-350 f/3,5-5,6
28-400 f/2,8-5,6
- Avantage: La bague du zoom fait varier la longueur focale, permettant de rapprocher ou éloigner le sujet et donc un cadrage plus aisé. Il n'est pas toujours possible de s'approcher du sujet. C'est un objectif qui offre un grand confort lors de la prise de vue.
- Inconvénient: Pour les objectifs courants, la qualité n'est pas toujours au rendez-vous, les ouvertures sont faibles, et, de ce fait, le risque de flou est plus important. Il est fort difficile de construire un téléobjectif efficace dans toutes les focales.
Objectifs spéciaux
Le fisheye, au contraire, donne une perspective curviligne, rendant l'image semblable à celle qui est réfléchie par un miroir convexe. Les objectifs fisheye pour 24 × 36 ont une focale comprise entre 6 et 16 mm. Certains donnent une image couvrant tout le format; d'autres, une image circulaire inscrite dans le format.
Des objectifs très particuliers
La plupart des objectifs sont conçus pour donner une image de qualité optimale en lumière visible et dans l'air.
Il existe des objectifs spéciaux, corrigés pour travailler en ultraviolet (en plus du visible) ou en infra-rouge, ou donnant une image aux contours très adoucis (objectifs « soft-focus ») utilisés par exemple pour des portraits flatteurs, et encore des objectifs étanches, adaptés pour travailler dans l'eau.
Objectifs articulés
- Objectif à décentrement (shift): l'objectif à décentrement est souvent utilisé pour redresser les perspectives architecturales.
- Objectif à bascule (tilt): le dispositif de bascule permet d'ajuster le plan de netteté.
- Objectif à soufflet (bellow): le soufflet permet les réglages de bascule et de décentrement avec une latitude importante comme les bonnes vieilles chambres grand format. Il est utilisé pour les prises de vue architecturales de grande précision. Il permet également la macro en augmentant le tirage (voir plus loin-accessoires)
Les accessoires et compléments
Bague-allonge
Simple dispositif mécanique (pas de contenu optique), elle augmente le tirage de l'objectif et permet d'augmenter le grandissement d'un objectif pour une prise de vue « macro ». L'augmentation du tirage diminue l'ouverture photométrique, l'image s'assombrit.
Bonnette
Complément optique (lentille) fixé à l'avant de l'objectif (comme un filtre). Elle est généralement utilisée pour diminuer la longueur focale (transformation en grand angle), en fonction de sa caractéristique la puissance, exprimée en dioptries. Permettant également de diminuer la distance minimale de mise au point elle permet des prises de vue « macro ». Elle ne modifie pas l'ouverture de l'objectif mais augmente le vignettage et la diffraction.
Convertisseur de focale (doubleur, tripleur)
Accessoire optique, composé de plusieurs lentilles, il se place à l'arrière de l'objectif dont il augmente la longueur focale. Généralement utilisé avec les télé-objectifs il permet d'obtenir des longueurs focales impressionnantes au regard de la taille de l'objectif. Pas de miracle, l'ouverture maximale est diminuée en proportion (divisée par 2 avec un doubleur) et les qualités optiques en baisse.
Filtre
Complément optique introduit la plupart du temps à l'avant de l'objectif sauf avec certains objectifs (très grand-angle, fish-eye) où on le positionne à l'arrière, parfois sans démonter l'objectif avec une « vanne ».
Quand il est neutre optiquement il a un effet sur le rendu des couleurs:
- filtre UV limitant l'effet bleuté des lointains ensoleillés,
- filtre froid (bleuté) améliore le rendu des ciels ou le contraste des paysages enneigés,
- filtre chaud (jaune, rose) par exemple pour un portrait plus flatteur,
- filtre magenta corrige la dominante verte des éclairages artificiels,
- filtre polarisant, rétablit le contraste des paysages par fort soleil au zénith ou élimine les reflets à la surface de l'eau.
Il existe aussi une variété impressionnante de filtres à effets pour créer des effets de diffraction, de flou, d'images multiples.....
Soufflet
Uniquement mécanique, c'est un accessoire souvent lourd et toujours encombrant. Le mouvement du soufflet est en effet guidé avec précision par un ou des rails. À l'instar d'une bague allonge, il augmente le tirage et donc le grandissement possible en prise de vue « macro ». Son atout est de pouvoir faire varier ce tirage, en général entre 50 et 150 mm.
Inverseur
Dispositif d'adaptation permettant d'installer un objectif à l'envers sur l'appareil, également pour augmenter le grossissement. On obtient des rapports supérieurs à 2 avec un objectif grand-angle standard. Vu l'acrobatie mécanique, à réserver à l'usage en studio.
La luminosité et l'ouverture maximale
L'ouverture, notée f/x est le rapport entre le diamètre du diaphragme et la focale de l'objectif; f/2 par exemple pour un objectif de 50mm de focale indique une ouverture du diaphragme de 25 mm. On comprend que plus la focale augmente, plus il est difficile d'obtenir un objectif lumineux. Les valeurs courantes d'ouverture sont comprises entre f/1,4 et f/32.
La valeur d'ouverture dans la dénomination d'un objectif est son ouverture maximale. Quelques objectifs exceptionnels atteignent f/1 et un prix vertigineux!
Les zooms ont généralement une ouverture maximale variable en fonction de la focale utilisée.
La dénomination suivante: 28-350 f/3,5-5,6 signifie que l'ouverture maximale à 28 mm est f/3.5 et que l'ouverture maximale à 350 mm est f/5,6.
Il y a une grande relation entre l'ouverture maximale et le prix de l'objectif ; plus cette ouverture est grande, plus l'objectif sera cher. Plus également l'objectif sera lumineux, et plus vous pourrez réussir des photos créatives.
Le diaphragme
Diaphragme_Photo.png
A l'exception des appareils bas de gamme, tous les objectifs sont munis d'un diaphragme. Il s'agit d'un assemblage de lamelles mobiles (6, 8, 10 suivant la taille de l'objectif et son luxe), à l'intérieur de l'objectif entre les groupes de lentilles avant et arrière.
Un mécanisme (manuel ou automatique) fait varier l'ouverture et permet donc de régler la quantité de lumière qui atteindra la surface sensible. Bien se souvenir que le diaphragme est d'autant plus ouvert que la valeur indiquée (sur l'objectif, dans le viseur) est petite....
Par la même occasion, il modifie la zone de netteté d'autant plus importante que l'ouverture du diaphragme est petite.
Voir l'article sur la profondeur de champ.
Sur les appareils reflex, le diaphragme est toujours ouvert en grand, pour permettre une visée lumineuse, confortable. Il est fermé à la valeur affichée, par l'appareil, juste avant la prise de vue grâce au levier de présélection.
Pour juger de la profondeur de champ, il faut actionner un levier (ou touche) dit « testeur de profondeur de champ ». La visée s'assombrit -normal mais la zone de netteté perçue dans le viseur se retrouvera sur la photo.
Qualités et défauts
Ouverture photométrique « T »
Elle est la mesure de l'efficacité lumineuse réelle d'un objectif. Souvent inférieure à l'ouverture « mécanique », elle est nettement inférieure avec un objectif macro utilisé à fort tirage, avec la plupart des zooms.
Résolution
Toujours meilleure au centre que sur les bords.
Distorsion.png
Distorsion
Elle peut être en barillet ou en coussinet. Elle se mesure en pourcentage, positif pour une déformation en barillet et négatif en coussinet.
Vignettage
Vignettage.png
Tous les objectifs donnent une image dont les coins sont plus sombres. Ce peut être très peu sensible (inférieur à 0,1 IL) à gênant (1 IL). Ce sont les objectifs grand angle et les zooms qui souffrent le plus de ce défaut. Il est particulièrement visible sur fond blanc et également sur un beau ciel bleu.
Le vignettage se mesure généralement en rapport: 0,3 indique que les bords reçoivent 70 % de la lumière du centre.
Le vignettage est surtout du à une distance focale faible.
Rendu Chromatique
Un objectif parfait doit transmettre le blanc, blanc. La plupart des objectifs le transmettent « plus blanc que blanc » - sérieusement ils le rendent un peu jaune ou rose (ils ont un rendu « chaud ») ou vers le vert ou le bleu (rendu « froid »).
Quelques notions financières
- 85 mm f/1 = 5000 €
- 85 mm f/2 = 2000 €
- 85 mm f/3.5 = 200 €
- 85 mm f/5.6 = 100 €