“La photographie, c'est un cri de lumière ”
R Donnadieu - Photographe
Même s'il est constitué de plusieurs lentilles, l'objectif d’un appareil photo peut être modélisé par une lentille unique, telle que celle étudiée dans le billet consacré à la lentille. Les deux règles qui avait été énoncées dans ce billet permettent de déterminer l’action de cette lentille sur les rayons lumineux qu’elle reçoit en provenance de l’objet photographié, une fleur par exemple.
Ceux qui proviennent du cœur de la fleur se croisent tous en un même point, mais au-delà du plan focal.
L'image du centre de la fleur
Ceux qui proviennent de l’extrémité de la feuille se croisent tous en un autre point. Et ceux qui proviennent d’autres parties de la fleur se croisent en des points encore différents.
L'image du centre de la fleur et du bout de la feuille
Tous ces points dessinent une forme semblable à la fleur, mais une forme renversée. Ce qui est en haut se retrouve en bas et ce qui est à gauche se retrouve à droite. C’est l’image de la fleur.
Si un œil était placé un peu plus loin que l'image, il recevrait les rayons qui en émanent tout comme si ces rayons provenaient de la fleur elle-même. C'est là toute la réalité de cette image, contrairement à l'image virtuelle fournie par une loupe.
L'image de la fleur dans son ensemble après que les rayons aient traversé la lentille
Maintenant, si on s'amuse à placer un détecteur photosensible sur un plan perpendiculaire à l’axe optique, chaque point de l’image y laissera une trace à savoir sa position, sa luminosité et sa couleur. L'image pourra ainsi être enregistrée sur un support matériel comme une pellicule photo pour les argentiques ou une carte mémoire pour les numériques.
Seule la lumière qui forme l’image est intéressante et afin d'éviter que de la lumière parasite ne vienne frapper la surface sensible, le dispositif est placé dans une chambre noire, la lentille à l’avant et l’élément sensible à l’arrière.
La chambre noire
Les points de l'objet les plus proches ont des points images qui se trouvent être les plus éloignés de la lentille.
La surface photosensible capte donc, ici un point lumineux et le détail est net (la fleur), ou là une tache lumineuse et le détail est flou (la feuille).
Par conséquent, il faut régler la distance de la lentille à la surface photosensible, pour obtenir la netteté sur un des points de l'objet.
Ce réglage s'appelle la mise au point.
Le photographe effectue la mise au point en réglant la distance entre la lentille et la surface photosensible
Profondeur de champ.
La mise au point est faite sur une étamine.
Aberrations
Une aberration optique est un défaut dû à l'utilisation d'une lentille, défaut qui se répercute sur la qualité de l'image.
• L'aberration chromatique dépend de la longueur des ondes de la lumière incidente et est responsable d'erreurs de couleur dans les images. La réfraction produit une distorsion des couleurs qui se traduit par l'ajout d'un contour coloré superflu sur le bord des objets.
• L'aberration monochromatique aussi appelée géométrique, dépend quant à elle de la conception optique de l'objectif - position, angle, courbure de la lentille … Elle a un impact sur la résolution et la forme de l'image - netteté, distorsion, déviation … La diffraction peut par ex, transformer l'image d'un objet ponctuel en une tache entourée d'anneaux. Un autre exemple … les rayons lumineux qui passent par les bords de la lentille ne convergent pas sur le même plan que les rayons qui passent par le centre. Dans ce cas, on parle d'aberration sphérique. Un flou se dessine en périphérie de l'image.
Aberration sphérique - Photo Graal
Camera Obscura
A la Renaissance, un grand nombre de peintres ont utilisé ce procédé optique pour composer leurs tableaux.
"En laissant les images des objets éclairés pénétrer par un petit trou dans une chambre très obscure tu intercepteras alors ces images sur une feuille blanche placée dans cette chambre. [...] mais ils seront plus petits et renversés." Léonard de Vinci
Camera obscura
Du sténopé à la photographie
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