Les objectifs photographiques

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Les objectifs :

Un objectif est caractérisé par plusieurs critères : sa marque, sa longueur focale, son ouverture, son format (FX ou DX par exemple), son diamètre (important si l’on veut y rajouter un filtre).

Un objectif se caractérise en premier lieu par sa  « focale » (ou longueur focale). La longueur focale est la distance entre le centre optique de l’objectif et le capteur, lorsque la mise au point est placée sur l’infini. La longueur focale d’un objectif est exprimée en millimètres. Elle peut être fixe (par exemple un objectif de focale 50mm) ou variable (par exemple un zoom 24-70mm).

Pour restituer approximativement le champ de vision des yeux humain sur un capteur photographique, la longueur focale doit être égale à la longueur de la diagonale du capteur. Par exemple, pour un capteur de 24 x 36mm, la diagonale du capteur est d’environ 43mm. La focale permettant d’obtenir un angle de vue photographique proche de celui d’un humain est donc de 43mm (sur un objectif destiné  au grand capteur de type full frame).

focale-et-angle-de-champ

Pour ce capteur, une focale proche de 43mm est donc considérée comme une focale normale. Au delà de cette focale on parle de zoom ou de longue focale. En dessous de cette focale on parle de grand angle ou de courte focale. Mais cette focale normale n’est valable que pour les capteurs dits “full frame” c’est à dire de taille 24 x 36. Avec l’avènement du numérique les boîtiers Reflex ont dans un premier temps été équipés de capteurs plus petits de type APS-C, d’un format d’environ 15,6 x 23,7 mm (Pour Nikon car la taille varie légèrement en fonction des fabriquants). Pour ces capteurs la focale normale est d’environ 28mm.

objectifs et focale www.police-scientifique.comPlus la focale sera importante plus l’angle de vision sera réduit et plus le grossissement sera grand. Et plus la focale sera courte, plus l’angle de vision sera élargi (cf simulateur Nikkon). Des objectifs grand angle (10mm) peuvent photographier une scène à 180°. Les objectifs grand angle sont indispensables pour les policiers scientifiques qui cherchent à présenter sur un seul cliché la totalité d’une pièce exiguë (toilettes salle de bain, chambres). En revanche, ces objectifs créent une déformation optique en “écartant” le premier plan et en “éloignant” l’arrière plan.

Les objectifs ont été créés pour répondre aux deux principaux formats de capteurs existants sur le marché les capteurs APS-C de taille 15,6 x 23,7mm et les capteurs Full Frame de taille 24x36mm. Il existe donc des objectifs pour les capteurs APS-C et des objectifs pour les capteurs “Full Frame”. Les objectifs seront souvent adaptables d’un boîtier photographique à l’autre chez le même fabriquant. Ci-dessous les noms des objectifs selon leur format pour chaque marque :

tableau-format-objectif-pol

Les objectifs grand formats FX, EF ou DG permettent d’obtenir une image complète sur les appareils munis d’un capteurs APS-C, mais l’inverse n’est pas vrai. Les objectifs DX, EF-S ou DC (même si certains d’entre-eux possèdent une monture adaptée) ne permettent pas d’obtenir une image complète sur un capteur full frame.

L’objectif DX est prévu pour simplement couvrir un capteur APS-C (cas n°1). Si on utilise l’objectif DX avec un capteur plus grand (cas n°2), seule la surface d’un capteur de type APS-C sera exposée, des zones noires apparaîtront sur les extérieurs du capteur et la photographie obtenue devra être recadrée. Après recadrage, le zoom de la photographie sera identique au cas n°1. Si on utilise un objectif FX sur un capteur APS-C (cas n°3), la totalité du capteur sera couverte mais l’image produite sera différente de celle obtenue avec un capteur Full Frame (cas n°4) qui permet un angle de vue plus large.

DX-et-FX-conversion-de-focale objectifs photographiques www.police-scientifique.com

Pour un même format d’objectif FX avec la même focale, le fait d’utiliser un capteur APS-C ou un capteur Full Frame ne donne pas le même cliché puisque le capteur APS-C ne va capter que la partie centrale de l’image créé. Pour obtenir le même cliché avec le même angle de champ et le même zoom sur les deux capteurs, il faut multiplier ou diviser la valeur de la focale par 1,5. C’est ce qu’on appelle la conversion de focale.

La conversion de focale peut être utilisée dans les cas suivants :

conversion-de-focale - www.police-scientifique.com

Ainsi, un objectif FX 24-70mm utilisé sur un capteur APS-C, réalise des photographies avec un angle de vue identique à celui obtenu lors de photographies réalisées par un objectif FX de 36-105mm sur un capteur Full Frame.

De même, sur un capteur Full Frame, un objectif FX 24-70mm réalise des photographies avec un angle de vue identique à celui obtenu lors de photographies réalisées à l’aide d’un objectif DX de 16-46mm sur capteur Full Frame (après recadrage)

L’exemple ci-dessous nous permet de mieux comprendre cette notion de conversion de focale. Dans les deux premières photographies, il s’agit d’une focale 18 mm. Pourtant la photographie réalisée avec un petit capteur (cas n°2) donne une photographie “zoomée” par rapport à celle avec un gros capteur (cas n°1). Pour le capteur APS-C, bien que la focale de l’objectif DX ou FX soit de 18mm, la photographie obtenue (cas n°4) est la même que celle réalisée avec un objectif FX de focale 1,5 x 18 = 27mm sur un capteur full frame (cas n°3).

conversion-de-focale-objectifs www.police-scientifique.com

Pour simuler les effets des objectifs et de la taille des capteurs sur les images obtenues, Nikon met en ligne un simulateur d’image.

L’ouverture d’un objectif est similaire à l’iris d’un oeil qui s’ouvre ou se ferme pour laisser entrer la lumière en plus ou moins grande quantité. L’ouverture se règle à partir d’un dispositif mécanique appelé diaphragme. L’ouverture s’exprime par convention, sous forme de fraction, avec la valeur de la focale pour le numérateur et la valeur du coefficient d’ouverture pour le dénominateur.

focale objectif

Le résultat de cette fraction est le diamètre d’ouverture réel du diaphragme. Une ouverture de f/32 avec un objectif de focale fixe 50mm permettra ainsi de laisser passer de la lumière sur un trou de 50/32= 1,56mm de diamètre. Les coefficients d’ouverture sont standards et varient entre f/1,2 et f/64.

f/1,2 ; f/1,4 ; f/2 ; f/2,8 ; f/4 ; f/5,6 ; f/8 ; f/11 ; f/16 ; f/22 ; f/32, f/64

L’échelle des coefficients d’ouverture est conçue de manière à ce que la quantité de lumière soit divisée par deux à chaque fois que l’on augmente d’un indice de lumination (I.L). Inversement, la quantité de lumière est multipliée par deux dès lors que l’on enlève un indice de lumination . L’indice de lumination est une mesure de l’exposition lumineuse sur une échelle logarithmique et dépend des trois paramètres suivants : l’ouverture du diaphragme, le temps de pose et la sensibilité ISO. Le changement d’une seule valeur de ce triplet entraîne le changement de lumination. Une petite valeur d’ouverture laissera passer une grande quantité de lumière et inversement une grande valeur d’ouverture ne laissera passer que très peu de lumière.

ouvertures-objectif

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