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Photographie - Principe de fonctionnement	Principe de fonctionnement de l'appareil photo
Mis à part quelques détails de structure qui diffèrent suivant leur type, les appareils photo actuels fonctionnent sur un même principe et se composent des éléments de base suivants:
Un viseur
Un déclencheur
Un objectif
Un diaphragme
Un obturateur
Un film ou un capteur
Lors de l'appui sur le déclencheur, l'obturateur s'ouvre afin de laisser passer la lumière par l'objectif qui va fournir une image nette du sujet à photographier au film ou au capteur numérique. La quantité de lumière entrante est déterminée par le temps durant lequel l'obturateur va rester ouvert et par la taille de l'ouverture du diaphragme. A la fin de l'exposition, l'obturateur reprend sa position fermée initiale.
Objectif et distance focale
L'objectif est le système optique à l'avant de l'appareil. Il est composé de lentilles dont le but est de former une image sur la surface sensible, film ou capteur. Son choix est primordial car il est responsable de la qualité de la prise de vue. Il peut être fixe ou interchangeable.
Sa caractéristique fondamentale est sa distance focale, qui détermine le grossissement et le champ de vision observé au travers de l'objectif. Plus précisement, la focale représente la distance en millimètres séparant le film ou le capteur du centre optique de l'objectif lorsque la mise au point est faite à l'infini. Plus la focale est courte, donc plus les lentilles sont proches du plan sur lequel se forme l'image, plus le champ de vision est large. Inversement, plus la focale est longue, plus le champ de vision est restreint. Un objectif possédant une focale variable est appelé communément un zoom.
La focale normale, celle qui permet de se rapprocher le plus de la vision humaine, est déterminée par la diagonale du négatif utilisé: 43mm en 24x36 par exemple. Dans la pratique, on parle généralement d'un 50mm. Les appareils ayant une distance focale inférieure sont appelés grands angles, les autres sont des téléobjectifs. La valeur de la longueur focale minimale et maximale est écrite à l'avant de l'objectif. Ces distances diffèrent totalement entre un appareil photo argentique et un numérique, puisque la taille du capteur de l'appareil numérique est relativement restreinte. Les lentilles sont alors très rapprochées du capteur. C'est pour cela qu'on trouve habituellement la correspondance avec un classique 35 mm qui caractérise les appareils argentiques.
Diaphragme, obturateur et profondeur de champ
Le diaphragme est un mécanisme présent sur l'objectif, dont le fonctionnement est semblable à celui de l'iris de notre oeil. Composé de fines lamelles qui se chevauchent, il permet d'ajuster la quantité de lumière traversant l'objectif. Sa valeur est appelée ouverture. Symbolisée par la lettre "f", elle correspond au rapport du diamètre utile de l'objectif à sa distance focale (f/D). Les valeurs les plus courantes sont 1 - 1,4 - 2 - 2,8 - 4 - 5,6 - 8 - 11 - 16 ..., la quantité de lumière étant divisée par deux à chaque graduation. Donc plus la valeur d'ouverture est grande, plus le diaphragme est fermé.
L'obturateur peut être situé au centre de l'objectif ou juste devant le film. Il est composé de lamelles métalliques qui se recouvrent mutuellement, dont le but est de laisser passer la lumière ou non. Lors de l'appui sur le déclencheur, l'obturateur s'ouvre puis se referme. La durée durant laquelle il reste ouvert, appelée temps de pose ou vitesse d'obturation, peut prendre les valeurs suivantes, exprimées en seconde: ... 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/15, 1/30, 1/60, 1/125, 1/250, 1/500, ... comme pour l'ouverture, la quantité de lumière reçue à chaque graduation est divisée par deux.
Le couple diaphragme/obturateur permet donc de régler l'exposition, c'est à dire la quantité de lumière reçue par le film ou le capteur. On parle alors de couple ouverture/vitesse. Les appareils photo numériques proposent en général quatre modes de réglage de l'exposition:	Automatique, où la quantité de lumière est dosée par l'appareil
Priorité à l'ouverture, où l'utilisateur peut régler l'ouverture du diaphragme, l'apprareil se chargeant d'adapter la vitesse d'obturation
Priorité à la vitesse, l'inverse du précédent, c'est à dire que l'utilisateur choisit la vitesse d'obturation et que l'appareil règle l'ouverture du diaphragme en fonction.
Programme, où l'utilisateur peut choisir un des modes prédéfinis parmi sport, intérieur, nuit, portrait, paysage...
La profondeur de champ est la distance entre le point le plus rapproché et le point le plus éloigné dont l'appareil fournit une image nette. Elle n'est pas également répartie de part et d'autre de la distance de mise au point: elle est deux fois plus étendue à l'arrière qu'à l'avant du sujet. La profondeur de champ dépend de:
l'ouveture du diaphragme: plus le diaphragme est fermé et plus la profondeur de champ est grande
la focale de l'objectif: plus la focale est courte et plus la profondeur de champ est grande
la distance appareil/sujet: plus le sujet est éloigné plus la profondeur de champ est grande
Film, capteur et sensibilité
Dans un appareil photo argentique, l'image se forme sur un film transparent en matière plastique sur lequel est déposé une couche photosensible formée de grains d'argent. Chimiquement activés par la lumière dans l'appareil photo, il se forme alors une image latente. L'image ainsi obtenue est appelée négatif, car les tonalités du sujet photographié sont inversées. Dans le laboratoire de développement, l'image est transférée sur papier après avoir été exposée sous l'agrandisseur. Elle est ensuite révélée par l'action d'un bain chimique, appelé révélateur, qui noircit les grains d'argent activés, les autres restants incolores. Le papier passe alors dans un bain d'arrêt pour bloquer l'action du révélateur. Afin d'éviter toute action ultérieure de la lumière sur les grains non activés, un autre bain chimique se charge de les éliminer, c'est le fixateur. Le papier est ensuite lavé pour le débarasser de tous les résidus de produit chimique. Pour la couleur, trois couches photosensibles sont superposées et séparées par des filtres colorés. Différents supports de films existent, cependant ils ont tous pour caractéristique commune leur sensibilité. Exprimée en ISO, c'est la quantité de lumière nécessaire pour que le film soit correctement exposé. Les valeurs courantes sont 100, 200 et 400. A chaque fois que la sensibilité double, la quantité de lumière nécessaire est divisée par deux.
Sur les appareils photo numériques, le film est remplacé par un capteur. Composé de plusieurs millions de cellules photosensibles recouvertes d'un filtre coloré rouge, vert ou bleu afin de restituer la couleur, le capteur CCD permet de transformer l'énergie lumineuse en signal électrique. Un convertisseur analogique/numérique se charge par la suite de convertir ce signal en données binaires. Ces données sont alors conservées sur le support de stockage de l'appareil, représenté le plus souvent par une carte mémoire amovible. Afin de faciliter l'archivage des images, celles ci sont compressées. Ce mode de compression peut être configuré avant la prise de vue et déterminera le nombre d'images qui pourront être stockées sur la carte.
De même qu'avec un appareil photo argentique, la sensibilité ISO peut être modifiée, cependant le choix s'effectue ici avant la prise de vue, par la sélection d'un paramètre dans un des menus de l'appareil.
Photographe amatrice, informaticienne de profession, j'aime partager sur ces pages mes découvertes photographiques. Voir plus...
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