..:: Fonctionnement D'un Objectif ::..
La lentille est un élément optique, c'est le composant principal des objectifs photographiques. Elle est transparente, homogène, et possède un axe de symétrie. Elle sert à modifier le trajet de la lumière qui passe. Une lentille est composé de deux parties de verre, et entre les deux morceaux de verre, il y a du gaz. Il existe deux types de lentilles :
- Il existe des lentilles dites "convergentes", elles possèdent un centre plus épais que les bords. Elles font converger la lumière, c'est-à-dire concentrent la lumière en un point ( c'est pour cela qu'il faut un axe de symétrie pour que les points se croisent au même endroit ). La lumière se coupe en un point nommé foyer de l'image, c'est a cet endroit que l'image est la plus nette. Le foyer d'une lentille convergente se situe après la lentille, l'image qui se forme est dite réelle car on peut l'obtenir et la voir sur un plan :
Ici f represente la focale, F' le foyer, les flèches sont les rayons lumineux, et la ligne en pointillé montre l'axe optique. La lumière se refracte en fonction des longueurs d'ondes, donc certaines couleurs se croisent avant, ce qui forment des abérrations chromatiques (séparation des couleurs non-voulue), pour pouvoir régler ce problème il faut rajouter une autre lentille.
On peut voir que les rayons violets et rouges ne se croisent pas au même endroit.
Grâce à l'ajout d'une autre lentille, la trajectoire est rectifiée, donc l'image qui se formera sera plus nette qu'avant.
- Il existe un autre type de lentille dit "divergent", c'est l'inverse d'une lentille convergente, c'est à dire que les bords sont plus épais que le centre, et l'image qui se forme au croisement des faisceaux se situe avant la lentille. Donc l'image ne sera pas réelle car il faudrait mettre le papier avant la lentille, donc la lumière ne passerai pas : c'est une image virtuelle, non-concrète.
Donc après la lentille les rayons lumineux ne se croiseront jamais. Son utilité est donc de s'additioner à une lentille convergente pour pouvoir réduire les abérrations chromatiques.
Elle n'a donc pas d'utilité non additionnée à une lentille convergente dans la photographie, car elle ne définit pas de focale.
Dans cette seconde expérience nous avons donc utilisé un banc d'optique, sur lequel nous avons fait varier à chaque photographie un paramètre, ceci afin de montrer comment se forme une image nette à travers une ou plusieurs lentilles.
Tout au long de l'expérience, nous utiliserons des abréviations pour simplifier l'écriture :
- M1 pour la distance entre la source lumineuse et la lentille (en mm)
- M2 pour la distance entre la lentille et le plan (en mm)
La première photographie sera l'expérience témoin, nous choisissons une lentille convergente d'une focale de 90mm. M1 = 130, M2 = 350. L'image formée est donc nette.
Pour la seconde photographie nous faisons varier uniquement M1. M1 = 200mm. L'image n'est pas nette.
Nous replaçons notre lentille pour avoir la distance M1 de l'expérience témoin (130mm), et nous changeons uniquement M2. M2 = 450mm. L'image n'est pas nette.
Nous choisissons ensuite de modifier M1 à 100mm, et d'ajuster M2 afin que l'image soit nette. M2 = 980mm. L'image est donc nette. Donc si l'on veut faire varier une des deux distances, on doit ajuster la seconde distance pour avoir une image nette.
Pour cette photographie nous avons repris M1 et M2 de l'expérience témoin mais nous avons changé la focale : 160mm. L'image n'est pas nette.
Nous avons donc gardé cette focale de 160mm mais modifié M1 et M2 pour avoir une image nette. M1 = 270mm et M2 = 380mm. Pour garder une image nette en changeant de focale, il faut donc modifier un des deux paramètres (ou les deux).
Pour ce dernier essai nous avons combiné deux lentilles de 160mm. Pour que l'image soit nette, nous avons M1 = 270mm et M2 = 120mm. Donc en utilisant une focale plus importante et gardant la même distance M1 (par rapport à la photo précédente), il faut une distance M2 plus faible.
Nous avons donc retenu de l'expérience que :
- si on utilise une focale plus importante alors pour un même M1, M2 est plus faible.
- pour une même focale on peut avoir plusieurs images nettes plus ou moins aggrandies sur le support (par rapport à la réalité) à condition de faire varier M1 et régler M2 en conséquence pour que l'image soit nette.
En fonction du type de photographies voulues, les photographes utilisent des objectifs à focale plus ou moins élevée (exemple : super téléobjectifs pour des photos animalières). Ces objectifs contiennent actuellement une dizaine de lentilles, afin de corriger certaines aberrations chromatiques, et sont plus ou moins long en fonction de la focale. Plus le diamètre est important et plus la lumière entrant est importante donc meilleure sera la qualité de l'objectif (et par conséquent son prix sera élevé).
En conclusion, nous constatons donc que les lentilles et leur qualité sont un facteur direct très important qui déterminera la qualité de la photographie.
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