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..:: Les Premiers Appareils Photographiques ::..   Le principe de l’appareil photographique existe depuis très longtemps. En effet les premiers types d'appareils ont été inventés dans l'antiquité. Après il y a eu beaucoup de découvertes, de nouvelles techniques, mais c'est seulement au XIXème siècle que la première photographie a été fixée et développée. C'est aussi à cette époque que de  nouveaux types d'appareils sont apparus.   Historique :  - Au IVème siècle avant Jésus-Christ, Aristote, un philosophe Grec, décrit le principe de l'effet sténopé : Le reflet de lumière d'un objet, qui passe par un trou d'un mur dans une salle obscure, est une image inversée. - Au XIème siècle, le mathématicien arabe AlHazen est le premier à parler de la "Chambre noire". - Au XVème siècle après Jésus-Christ, Léonard de Vinci étudie le principe du sténopé, et le compare au mécanisme de l'oeil humain. - En 1540, Jérôme Cardan, un mathématicien, philosophe et médecin Italien, remplace le sténopé par une lentille. - En 1650, les lentilles ont différentes focales, et la chambre noire devient transportable. - Au XVIIIème siècle, les scientifiques de différents pays, l'Anglais Thomas Wedgwood, le Français J.E.C Charles, le Suisse Senebier, l'Allemand J.H Shultze et le Suédois K.W Shelle étudient les réactions photochimiques qui ont lieu lors de la fixation dans la chambre noire, mais ils ne parviennent pas à y fixer l'image. - En 1816, la première photographie est faite, celle de Nicéphore Niepce, un photographe français. La photographie a été faite à l'aide de chlorure d'argent (AgCl) qui est le support, et elle a été fixée avec de l'acide nitrique (H3O+ + NO3-). Les images sont négatives*. Malgré cela, le temps de pose reste très long, 8 heures environ. - En 1822, la première image positive*, du même photographe Nicéphore Niepce grâce a un bitume soluble dans l'essence de lavande et le pétrole. - En 1834, l’invention du Daguerréotype par Daguerre, c'est un moyen de prendre une photographie avec un temps de pose moins long, de 1 à 2 minutes. Les appareils utilisés pour le daguerréotype sont des appareils semblables aux appareils grands formats, c'est donc les débuts du grand format. Daguerréotype - En 1837, Hippolyte Bayard fait les premières images positives en chambre noire. - En 1851, Le temps de pose se réduit à quelques secondes grâce à la méthode du collidion humide, qui rend  la plaque sensible grâce à l'humidité. - En 1868, Louis Ducos du Hauron décrit un nouveau type de photographie : la photographie couleur. C'est aussi la création du 1er Kodak mis au point par l'américain Georges Eastman. - En 1901, Création de la pellicule moyen format par Kodak. - En 1948, Apparition de premier moyen format de type SLR par Hasselblad. - En 1997, Premier moyen format SLR équipé d'un autofocus (Pentax 645N). De toutes ces inventions se dégagent trois principaux types d'appareils photographique : - L'appareil antique, nommé sténopé ou "camera obscura" dont Aristote a découvert le principe. - Le moyen format apparu au XIXème siècle. - Le grand format apparu a la même époque que le moyen format. Comment ont évolué les appareils photographiques depuis l'antiquité jusqu'au début du XXème siècle? Quelles sont les différences entre ces appareils ? I) L'appareil antique L'appareil antique est une boîte noire nommée « camera obscura » (chambre obscure), celle-ci est percée d'un trou plus ou moins gros sur une des faces de la boîte, ce trou s'appelle le sténopé. La "camera obscura" est équipée d'une plaque solide recouverte d'un fixateur : Le bitume de Judée. C'est sur ce fixateur que l'on verra le résultat de la photographie, qui est en deux dimensions et qui se rapproche de ce que voit l'Homme. Comment fonctionne cet appareil? Principe : La « camera obscura »  a un principe assez simple : Les objets autour de la boîte émettent des rayons lumineux, ces rayons arrivent de partout autour de la boite et entrent par le sténopé. Pour que les rayons des parois internes de la boîte ne se mélangent pas avec les rayons des objets environnants, celles-ci sont peintes en noir, donc à l'intérieur de la boîte, tout est noir, sauf le papier sensible. Le papier sensible à la lumière, ou photosensible, reçoit donc les rayons lumineux. Le temps de pose est différent en fonction de l'appareil et de leur forme (Il peut aller de quelques secondes, à plusieurs heures), pour que les rayons lumineux se fixent. A chaque point de la feuille correspond un seul rayon lumineux, c'est aussi pour cela qu'il ne faut pas que la « camera obscura » reflète de lumière, sinon les rayons vont se mélanger. Le résultat sera le mélange de ces couleurs donc il n'y aura pas d'image si la boite reflète de la lumière. Les lumières entrant toutes par un même trou, elles se croisent, et les rayons venus du bas se retrouvent donc en haut, ce qui fait que l'image qui se forme est inverse par rapport à la réalité.                                                        Principe du sténopé   Cette image est un négatif,  il faut donc la développer pour pouvoir obtenir la photographie, et pouvoir l'exposer à la lumière. Pour que les couleurs du négatif ne se mélangent pas avec d'autres lumières, il faut que le négatif soit transporté dans le noir absolu jusqu'à ce qu'on le développe. Pratique: La prise de la photo avec une camera obscura dépend des particularités de l’appareil et de l’objet, ou de la personne, que l'on veut prendre en photographie, ces particularités peuvent se résumer par 4 variables majeures : -La distance entre le trou et l'image -La distance entre l'objet et le trou -Le film*                                                                                                                             -Le diamètre du trou Plusieurs autres caractéristiques peuvent influer sur la photographie, par exemple la forme de la boîte, si elle est ronde, on pose le film  différemment que dans une boîte rectangulaire, donc les rayons lumineux se fixeront différemment sur le papier. Le diamètre du sténopé doit être fait très précisément, il y a certaines restrictions. Il doit être obligatoirement rond, sinon l'image qui se formera aura des défauts, elle ne sera pas comme on l'espérait. Ensuite, elle doit être faite dans une surface très mince, et opaque comme par exemple l'aluminium. Si la surface n'est pas mince alors des rayons ricocheront dans la tranche du trou ce qui gênera les autres rayons, une image floue se formera. Le flou peut se calculer grâce à la formule d'Hélios : b=D.l/L              b : Le flou (sans unité) D : Diamètre du sténopé en mm l : Distance entre le sténopé et le film en mm L : Distance entre le sténopé et l'objet en mm Donc on peut constater que pour obtenir une image nette il faut que les dimensions de l'appareil soient bien adaptées. On observe qu'il y a un rapport entre les deux distances au sténopé ce qui signifie qu'il faut une bonne distance pour obtenir une bonne photo, sachant que la distance entre le trou et le film ne change pas, il faut que la distance de l'objet à la camera obscura soit adaptée. Pour obtenir une image bien nette, il faut donc un sténopé le plus petit possible, mais il ne doit pas être trop petit sinon l'image formée sera trop petite, c'est pour cela qu'il faut un juste milieu pour une bonne photographie, la formule suivante nous permet d'obtenir un diamètre au sténopé pour une image idéale : Le diamètre du sténopé dépend de la focale de l'appareil et des longueurs d'ondes* de l'environnement. La formule est : D : Diamètre du sténopé en mm lambda : Longueurs d'ondes de l'environnement en mm                                                                  k : Constante de 0,6 F : Focale de l'appareil en mm Si on prend la longueur d'ondes moyenne qui correspond à 0,00055 mm, cela nous permet d'avoir un sténopé qui s'adapte mieux si l'on change souvent de milieu. Donc en remplaçant lambda par 0.00055mm on obtient : Si le diamètre ne correspond pas à la dimension que cette formule donne, une image se formera mais de moins bonne qualité. Cette formule nous permet donc aussi d'adapter la focale en fonction du diamètre d'un sténopé en inversant la formule ce qui nous donne : F= (D/0,03633)²  ( Une focale ne peut pas être négative) Avec cette formule, si on l’applique sur une boîte normale, le chiffre sera très mince, donc le diamètre sera très petit, en conséquent il sera très difficile d'obtenir la taille exacte, et la marge d'erreur deviendra rapidement importante. Ensuite on peut calculer le diaphragme* avec la formule : f=F/D f : diaphragme de l'appareil F : Focale en mm D : Diamètre du sténopé en mm La distance entre le trou et l'image correspond à un agrandissement, si on le compare à l'image obtenue : Pour un objet placé devant une chambre noire, avec les variables suivantes : X : largeur de l'image en cm (ho sur l'image) L : Distance entre le sténopé et l'image en cm (do sur l'image) l : Focale en cm (di sur l'image) Y : Taille de l'image formé en cm (hi sur l'image) µ : angle formé au niveau du sténopé                                                                                  Agrandissement de l'image Alors dans un axe qui a pour centre le sténopé, avec : en ordonnée la face de la boîte où il y a le sténopé, et en abscisse la droite perpendiculaire à la face passant par le sténopé. On peut constater que l'angle µ est le même des deux cotés, car ce sont des angles formés par le croisement de deux droites. D'où : tan(µ/2)=Y/(2l) tan(µ/2)=X/(2L) Donc : Y/(2l)=X/(2L)                                                                                                                       Y/l=X/L Y/X=l/L Or l'agrandissement G est le rapport entre l'objet, et l'image de l'objet donc : G=l/L G : agrandissement de l'objet l : Focale en mm L : Distance entre l'objet et le sténopé en mm. On peut en conclure que l'image qui se formera sera généralement plus petite que la réalité, à moins d'avoir une très grande focale, et de prendre la photographie de près. Cette formule n'est pas seulement faite pour le sténopé, elle peut être valable pour d'autres appareils. Puis il y a le film, celui-ci ne se calcule pas vraiment, mais il limite certaines variables, comme  la taille de l'image qui se créé, si le film est trop petit alors l'image ne pourra pas se fixer sur tout le film. Le film est une variable qui s'adapte en fonction des conditions de la photographie. II) Le moyen format Le moyen format est un format de film photographique apparu vers le début de XXème siècle. Le moyen format comporte tous les films de taille comprise entre le 35 mm et le 9x12 cm, c'est à dire entre le grand format et le petit format. Cet appareil a son mécanisme proche du sténopé : La lumière entre par un trou, cette fois-ci c'est une lentille, nommé objectif. Elle entre et se fixe sur le film placé dans le fond de l'appareil. L'appareil est muni de plusieurs capacités comme des boutons, par exemple un pour faire défiler le film, un autre pour déclencher la photographie. Les moyens formats peuvent aussi être dotés d'un viseur, pour pouvoir cadrer la photographie. Pour ce qui est de la qualité ou de la quantité des caractéristiques, elles varient d'un appareil à l'autre. Quelle sont les particularités du moyen format?     Particularités du moyen format : Tout d'abord, le format de pellicule le plus utilisé avec le moyen format est le 120, et il y a aussi les format 220, beaucoup plus long que le 120, mais avec un même largeur. Le 220 est un gros format, il demande donc un appareil avec un dos particulier qui serait capable de pouvoir mettre ce format, donc il est moins utilisé que le 120. Les deux formats se différencient aussi par leurs rouleaux, les 120 ont une bande papier courant sur toute la longueur du négatif, tandis que le 220 a un attrait. Même si les largeurs des films n'ont pas changé, de multiples variantes de format de prise de vue sont apparues. A chaque format de prise de vue, il y a un nombre de prises de vue différent, la prises de vue c'est l'action de saisir une image par le biais d'un appareil photographique. Pellicule 120 Les formats de vue les plus connus et usités avec leur nombre de prises de vue pour un format de pellicule 120, sont : -6cm x 4,5 cm. Ce format permet 15 ou 16 prises de vue différentes. -6cm x 6cm. Celui-ci a 12 prises de vue. -6cm x 7cm. Il y a 10 prises de vue avec ce format. -6cm x 9cm. Ce format permet 9 prises de vue. Le format 220 étant deux fois plus grand que le 120, le nombre de prise de vue est doublé. On peut observer que plus le format de vue est grand, moins il y a de prise de vue, donc pour maximiser les prises de vue il faut un format de vue petit en 220. D'autre formats de vue existent comme par exemple le 4cm x 4cm, qui est un format carré comme le 6cm x 6cm, ou encore le 6cm x 12cm, et le 6cm x 24cm, mais ces formats sont beaucoup moins utilisés. Les appareils moyens formats utilisent des objectifs avec une focale différente à la normale (focale dont l'angle de vue se rapproche de la vue humaine), la focale est plus grosse que celle-ci, elle dépend de la taille du film, donc elle est différente suivant le matériel, par exemple un 6cm x 6cm fait 84mm de focale alors que celle d’un 6cm x 9cm c’est 100mm. L'avantage des appareils moyens formats sont d'être, comme son nom l'indique, moyens, c'est à dire, qu'ils sont plus petits que les gros formats, donc plus maniables grâce à la différence d'encombrement entre les appareils. De plus ils ont une surface sensible plus grande que celles des petits formats. La surface sensible permet d'améliorer les agrandissements, en baissant le rapport de l'agrandissement donc ce qui baisse le flou de l'image, en conséquence photographie a une meilleure définition. De plus le fait que ce soit un moyen format, il est mieux adaptable si on change tout le temps de milieu. Le défaut de ces appareils découle de ses avantages, le moyen format sera beaucoup moins optimisé dans des cas de photographie particulière, ou par exemple, il n'y a pas besoin de déplacement, donc l'encombrement n'est pas un problème. Les types d’appareils moyens formats : - Le modèle le plus réputé en moyen format, le Single Lens Reflex (Reflex mono objectif) est un appareil maniable assez gros, il ressemble à un cube, et d'où son nom, il n'a qu'un seul objectif. Leurs caractéristiques sont différentes entre appareils mais ils ont des points communs : Les Single Lens Reflex ont, comme leur nom l'indique, un système mono objectif, c'est à dire que l'image qui se forme sur le viseur est due à un reflet de la lumière des objets émis qui proviennent d'un miroir penché a 45° dans l'appareil, le photographe règle sa visée en observant un viseur qui se situe ou au-dessus de l'appareil, ou à l'arrière de l'appareil, donc pour obtenir une image, il faut incliner le miroir pour permettre au rayons de lumière de se fixer. Exemples d'appareils : Pentax 67, Kiev 60, Olympius E-500. Pentax 67   -Un modèle dérivé du Single Lens reflex, le Twin Lens Reflex (Reflex bi objectif). Les Twin Lens reflex ont deux chambres séparées, l'une sert à viser, l'autre  sert pour la prise de vue. L'image arrivant par l'objectif supérieur est reflétée pour arriver sur le système de visée. Lors du déclenchement de l'appareil, l'obturateur de l'objectif inférieur s'active, la lumière passe à travers celui-ci, et se fixe sur la pellicule. Donc l'avantage est que les Twin Lens Reflex n'ont pas de miroir mobile à régler, ce qui permet de rendre plus silencieux la prise de vue, et elle est soumise à moins de vibrations. Mais cela fait aussi que la visée est désaxée, donc il peut y avoir des problèmes de cadrage pour la photographie. Exemples de marque d'appareil : Mamiya, Semflex, Yashica.      Appareil Semflex standard - Il existe aussi d'autres types appareils mais moins connu comme les chambres qui peuvent avoir des dos qui contiennent des bobines de 120 ou des bobines de 220 (les bobines s'enroulent sur une autres bobines réceptrices, et ils sont protégés de la lumière grâce à leur opacité). La facilité dont les films moyens formats peuvent être traités permet d'améliorer l'effet de bascule,  ainsi que celui de décentrement des chambres. III) Le grand format Le grand format est lui aussi un format de film photographique. Le grand format est utilisé car il a un grand avantage : il permet des mouvements des corps vers l'arrière qui contrôlent la perspective du sujet et ceux vers l'avant qui contrôlent la mise au point. Ces mouvements sont indépendants, en effet le grand format possède le corps avant et arrière séparé. Comment le grand format permet ces capacités? Comment agissent t'elles? Tout d'abord, les appareils grands formats sont conçus assez simplement : Ils ont à l'avant un objectif, qui peut être caché lors des déplacement, et par lequel les rayons lumineux entrent. Ils sont aussi munis à l'arrière d'un film, sur lequel l'image se fixe. Les deux extrémités sont reliées par une surface capable de bouger, c'est souvent un soufflet. Il est souvent muni d'un trépied dut au poids de l'appareil. Le mouvement est nommé bascule. La bascule de l'appareil vers l'arrière, c'est a dire la bascule vers l'arrière du film, produit une modification beaucoup plus importante de distance de projection (Cette distance est la distance qui sépare les deux extrémités du film a l'objectif), cette modification ne peut pas avoir lieu si l'on fait une bascule vers l'avant.  La bascule vers l'avant, celle de l'objectif, permet de contrôler la profondeur de champ, sans modifier la perspective. Schéma de la bascule Comme le montre le schéma ci-dessus, si on bascule le film vers l'arrière, la perspective sera modifiée, alors que si on bascule l'objectif vers l'avant il n'y a pas de modification. La perspective est modifiée car la distance de chaque point du film est différente, la netteté sera donc différente entre le haut et le bas. Si l'objectif est incliné vers l'avant, les distances de la focale restent les mêmes comme s’il n'y avait pas eu de bascule, ainsi la perspective ne change pas. Lorsque le plan d’étalement du sujet, le plan de l'objectif et le plan du film se coupent sur une même ligne, l'image est nette sur tout le film. C'est l'amélioration de la profondeur de champ. Pour obtenir d'une autre manière une image parfaitement nette il faut que les trois plans soient parallèles. Etant donné que seuls les grands formats peuvent faire le mouvement de bascule grâce à la liberté de mouvement de chaque partie de l'appareil, donc pour les autres appareils c'est plus compliqué d'obtenir une image nette et de changer la perspective. En conséquent, un avantage de l’appareil grand format est qu’il est composé de deux parties mobiles, et indépendantes. Ensuite une autre capacité du grand format est le décentrement. Il permet de modifier la perspective du sujet, par contre le décentrement a une différence majeure avec la bascule arrière: le centre de l'image est déplacé. Sans changer de point de vue, on peut mieux cadrer la photographie, et aussi pour éviter que les lignes verticales vers le haut et celles vers le bas ne se croisent. Il faut que ces lignes soient parallèles pour obtenir une image nette. Cliché normal. Cliché avec l'objectif décentré vers le haut La photographie du haut, prise en contre-plongée, est tordue, les lignes verticales sont courbées, alors que la photographie du bas, décentrée vers le haut, est l'image non difforme de l'église. Donc le décentrement permet un parallélisme des lignes verticales. Donc un autre avantage des appareils grands formats est qu'ils sont capables de rectifier les images et de les rapprocher de la vision humaine. En conclusion, on peut dire que les appareils grands formats permettent d'avoir une image de grande qualité. En raison de leurs grosses tailles, ils sont difficilement transportables et puisqu'ils permettent des photographies de hautes qualités, ils sont chèrs. C’est donc essentiellement du matériel de professionnel. Quelques exemples de chambres :           Linhof 13X18                             Sinar F     CONCLUSION : Au fil du temps la photographie s'est mise peu à peu en place : les principes de l'appareil sont apparus dès l'antiquité, mais les premières photographies en négatif ne sont apparues qu'au XVIème siècle, puis il aura fallu encore quelques années pour obtenir les premiers positifs. Malgré toutes ces découvertes le fonctionnement des appareils a peu changé jusqu'au milieu du XIXème siècle, pour chaque appareil est doté d’un trou qui laisse passer la lumière, et d’un endroit où se fixe cette lumière. Les plus grands progrès dans la photo ont été réalisés dans les équipements (obturateur, objectif…) et dans les capacités de l’appareil (temps de pose, nombre de prises de vue…). En effet, peu a peu sont apparus des technologies qui facilitent où améliorent les photographies comme par exemple le viseur qui est très utile pour mieux cadrer, ou encore plus généralement les appareils moyens formats, qui sont les premiers appareils capables d'être transportés assez facilement.     Aller à la page suivante : Les petits formats Retourner au sommaire
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