Projet Zoom Optique

AIGNELOT Maïwenn, BOUTON Jules et ZIMMOWITCH Manon

LE ZOOM OPTIQUE

Le zoom est une notion d’optique qui s’inscrit dans un domaine plus large, celui de la photographie. Pour bien définir ce qu’est le zoom et comment il fonctionne nous avions donc à poser les bases du fonctionnement d’un appareil photo. Il est composé de plusieurs éléments, dont plusieurs systèmes optiques que nous avons expliqué tout au long de notre vidéo. Enfin, dans l’idée d’une vidéo de vulgarisation, nous avons monté des maquettes pour différentes explications. Notre vidéo peut se décomposer ainsi :

1. Introduction

2. Historique

3. Objectif et Mise au Point

4. Focale variable

5. Angle de champ et Capteur

6. Exposition
7. Pentaprisme
8. Conclusion

 II. Historique

L’idée dans cette partie est de retracer brièvement l’histoire de l’appareil photo jusqu’à l’invention du premier appareil photo numérique avec quelques grandes dates marquantes. Nous avons choisi de mettre en avant la camera obscura, l’ancêtre de l’appareil photo. Mais aussi les inventions de Niépce et Daguerre qui ont chacune révolutionné l’appareil photo en leur temps.

III. Objectif et Mise au Point

L’objectif est un des éléments les plus importants de l’appareil photo. En réalité l’objectif est composé d’un empilement de lentilles convergentes et divergentes qui permettent de faire converger les rayons. Ces différentes lentilles servent à améliorer la qualité de l’image et réduire les aberrations de la lumière mais nous on l’approximera à une seule convergente car le principe optique reste le même. Il existe différents types d’objectifs, ceux à focales fixes et ceux à focales variables. Pour l’objectif à focale fixe, il est caractérisé par sa distance focale qui ne change jamais. Les objectifs à focale variable sont plus communément appelés zoom. Ils peuvent changer de focale tout en conservant la même ouverture de diaphragme.

La mise au point, ou focus, est nécessaire pour avoir une photo nette. Pendant le focus, le jeu de lentilles à l’intérieur de l’objectif s’ajuste pour que l’image soit parfaitement nette. Grâce à une maquette nous arrivons à visualiser ce phénoméne. A chaque point de l’objet que l’on photographie part une multitude de rayons. Une partie de ces rayons pénètrent au sein de l’objectif et vont être déviés par la lentille. Il faut donc que le jeu de lentilles s’ajustent de façon à ce que les rayons qui partent d’un même point se croisent sur le capteur : comme ça l’image sera nette.

IV. Focale variable

Le zoom est un objectif à focale variable qui modifie le grandissement, donc l’angle de champ couvert par l’objectif. Une fois encore, avec une maquette nous montrons que le changement de focale permet un zoom, sans changer la distance appareil-objet. On change notre focale, ce qui a pour effet de modifier l’angle de champ et cela donne un zoom sur l’objet. Plus la focale est grande/longue et plus l’angle de champ est petit. Inversement, une courte focale implique un petit angle de champ.

V. Angle de champ et Capteur

On a montré que l’angle de champ était directement lié à la focale utilisée. Mais il dépend aussi de la taille du capteur. Cela se vérifie avec la formule de l’angle de champ noté alpha. Avec d la diagonale du capteur et f la focale de l’objectif.[pic 1]

Avec une dernière maquette nous montrons l’effet de la taille du capteur sur le zoom, en appliquant cette formule.

VI. Exposition

Le capteur, ou la pellicule, de l’appareil photo reçoit plus ou moins de lumière. L’exposition de l’image permet de contrôler la quantité de lumière reçue et se décompose en trois paramétres. En premier lieu l’ouverture, gérée par le diaphragme. Plus le diaphragme est ouvert et plus la profondeur de champ (zone de netteté de part et d’autre du sujet) diminue.

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