COMPRENDRE LES OBJECTIFS D'APPAREIL PHOTO
Comprendre les objectifs des appareils photo peut aider à ajouter un contrôle plus créatif à la photographie numérique. Choisir le bon objectif pour la tâche peut devenir un compromis complexe entre le coût, la taille, le poids, la vitesse de l'objectif et la qualité d'image. Ce didacticiel vise à améliorer la compréhension en fournissant un aperçu introductif des concepts liés à la qualité d'image, à la distance focale, à la perspective, aux objectifs principaux et zoom et à l'ouverture ou au nombre f.
ÉLÉMENTS DE L'OBJECTIF ET QUALITÉ D'IMAGE
Tous les appareils photo, sauf les plus simples, contiennent des objectifs qui sont en fait composés de plusieurs "éléments d'objectif". Chacun de ces éléments dirige le trajet des rayons lumineux pour recréer l'image le plus fidèlement possible sur le capteur numérique. L'objectif est de minimiser les aberrations, tout en utilisant les éléments les moins nombreux et les moins chers.
Les aberrations optiques se produisent lorsque des points de l'image ne se traduisent pas en points uniques après avoir traversé l'objectif, ce qui provoque un flou de l'image, une réduction du contraste ou un désalignement des couleurs (aberration chromatique). Les lentilles peuvent également souffrir d'une luminosité d'image inégale et radialement décroissante (vignettage) ou d'une distorsion. Déplacez votre souris sur chacune des options ci-dessous pour voir leur impact sur la qualité de l'image dans les cas extrêmes :
Image originale
| Perte de contraste | Flou |
| Aberration chromatique | Distorsion |
| Vignetage | Original |
L'un des problèmes ci-dessus est présent dans une certaine mesure avec n'importe quel objectif. Dans le reste de ce didacticiel, lorsqu'un objectif est considéré comme ayant une qualité optique inférieure à celle d'un autre objectif, cela se manifeste par une combinaison des artefacts ci-dessus . Certains de ces artefacts d'objectif peuvent ne pas être aussi répréhensibles que d'autres, selon le sujet.
Remarque :Pour une discussion plus quantitative et technique sur le sujet ci-dessus, veuillez consulter le
tutoriel sur la qualité de l'objectif de l'appareil photo :MTF, résolution et contraste.
INFLUENCE DE LA LONGUEUR FOCALE DE L'OBJECTIF
La distance focale d'un objectif détermine son angle de vue, et donc aussi combien le sujet sera grossi pour une position photographique donnée. Les objectifs grand angle ont des distances focales courtes, tandis que les téléobjectifs ont des distances focales correspondantes plus longues.
Remarque :L'emplacement où les rayons lumineux se croisent n'est pas nécessairement égal à la distance focale,
comme indiqué ci-dessus, mais est plutôt à peu près proportionnel à cette distance.
Remarque :La calculatrice suppose que l'appareil photo est orienté de manière à ce que la dimension maximale
du sujet donnée par "taille du sujet" soit dans la dimension la plus longue de l'appareil photo.
La calculatrice n'est pas destinée à être utilisée en macrophotographie extrême.
Beaucoup diront que la distance focale détermine également la perspective d'une image, mais à proprement parler, la perspective ne change qu'en fonction de l'emplacement par rapport à son sujet. Si l'on essaie de remplir le cadre avec les mêmes sujets en utilisant à la fois un grand angle et un téléobjectif, alors la perspective change en effet, car on est obligé de se rapprocher ou de s'éloigner de son sujet. Pour ces scénarios uniquement, l'objectif grand angle exagère ou étire la perspective, tandis que le téléobjectif comprime ou aplatit la perspective.
Le contrôle de la perspective peut être un puissant outil de composition en photographie et détermine souvent le choix de la distance focale (quand on peut photographier de n'importe quelle position). Déplacez votre souris sur l'image ci-dessus pour afficher une perspective exagérée en raison d'un objectif à angle plus large. Notez comment les sujets dans le cadre restent presque identiques - nécessitant donc une position plus proche pour l'objectif à angle plus large. Les tailles relatives des objets changent de sorte que la porte distante devient plus petite par rapport aux lampes à proximité.
Le tableau suivant donne un aperçu des longueurs focales requises pour être considéré comme un objectif grand angle ou téléobjectif, en plus de leurs utilisations typiques. Veuillez noter que les longueurs focales indiquées ne sont que des plages approximatives , et les utilisations réelles peuvent varier considérablement ; beaucoup utilisent des téléobjectifs dans des paysages lointains pour compresser la perspective, par exemple.
| Longueur focale de l'objectif | Terminologie | Photographie typique |
|---|---|---|
| Moins de 21 mm | Grand angle extrême | Architecture |
| 21-35 mm | Grand angle | Paysage |
| 35-70 mm | Normal | Rue &Documentaire |
| 70-135 mm | Téléobjectif moyen | Portrait |
| 135-300+ mm | Téléobjectif | Sports, oiseaux et faune |
*Remarque :les longueurs focales de l'objectif sont pour les appareils photo équivalents 35 mm . Si vous avez un appareil photo reflex compact ou numérique, vous avez probablement une taille de capteur différente. Pour ajuster les nombres ci-dessus pour votre appareil photo, veuillez utiliser le convertisseur de distance focale dans le didacticiel sur les tailles de capteur d'appareil photo numérique.
D'autres facteurs peuvent également être influencés par la distance focale de l'objectif. Les téléobjectifs sont plus sensibles au bougé de l'appareil photo, car les petits mouvements de la main sont amplifiés, ce qui est similaire à l'expérience de tremblement lorsque vous essayez de regarder à travers des jumelles. Les objectifs grand angle sont généralement plus résistants aux reflets, en partie parce que les concepteurs supposent que le soleil est plus susceptible d'être dans le cadre. Une dernière considération est que les objectifs moyens et téléobjectifs offrent généralement une meilleure qualité optique pour des gammes de prix similaires.
LONGUEUR FOCALE ET PHOTOS PORTABLE
La distance focale d'un objectif peut également avoir un impact significatif sur la facilité avec laquelle il est possible d'obtenir une photographie nette à main levée. Des distances focales plus longues nécessitent des temps d'exposition plus courts pour minimiser le flou causé par des mains qui tremblent. Pensez-y comme si vous essayiez de maintenir un pointeur laser stable; lorsqu'il dirige ce pointeur vers un objet proche, son point lumineux saute généralement moins que pour les objets plus éloignés.
Cela est principalement dû au fait que de légères vibrations de rotation sont considérablement amplifiées avec la distance, alors que si seules des vibrations de haut en bas ou d'un côté à l'autre étaient présentes, le point lumineux du laser ne changerait pas avec la distance.
Une règle empirique courante pour estimer la vitesse d'exposition nécessaire pour une distance focale donnée est la règle de la longueur focale . Cela indique que pour un appareil photo 35 mm, le temps d'exposition doit être au moins aussi rapide que un sur la distance focale en secondes. En d'autres termes, lorsque vous utilisez une distance focale de 200 mm sur un appareil photo 35 mm, le temps d'exposition doit être d'au moins 1/200 seconde, sinon le flou peut être difficile à éviter. Consultez le didacticiel sur la réduction du bougé de l'appareil photo avec des photos prises à main levée pour en savoir plus sur ce sujet.
Gardez à l'esprit que cette règle est juste à titre indicatif; certains peuvent être capables de tenir un tir à la main pendant des périodes beaucoup plus longues ou plus courtes. Pour les utilisateurs d'appareils photo numériques avec des capteurs recadrés, il faut convertir en une distance focale équivalente de 35 mm.
OBJECTIFS ZOOM vs OBJECTIFS PRIME
Un objectif zoom est un objectif où le photographe peut faire varier la distance focale dans une plage prédéfinie, alors que cela ne peut pas être modifié avec un objectif "principal" ou à focale fixe. Le principal avantage d'un zoom est qu'il est plus facile d'obtenir une variété de compositions ou de perspectives (puisque les changements d'objectif ne sont pas nécessaires). Cet avantage est souvent essentiel pour les sujets dynamiques, comme le photojournalisme et la photographie pour enfants.
Gardez à l'esprit que l'utilisation d'un zoom ne signifie pas nécessairement qu'il ne faut plus changer de position; les zooms augmentent simplement la flexibilité. Dans l'exemple ci-dessous, la position d'origine est indiquée avec deux alternatives utilisant un zoom. Si un objectif principal avait été utilisé, un changement de composition n'aurait pas été possible sans recadrer l'image (si une composition plus serrée était souhaitable). Semblable à l'exemple de la section précédente, le changement de perspective a été obtenu en effectuant un zoom arrière et en se rapprochant du sujet. Alternativement, pour obtenir l'effet de perspective inverse, on aurait pu zoomer et s'éloigner du sujet.
 | |
| Deux options disponibles avec un objectif zoom : | |
| Changement de composition | Changement de perspective |
Pourquoi limiterait-on intentionnellement ses options en utilisant un objectif à focale fixe ? Les objectifs à focale fixe existaient bien avant que les zooms ne soient disponibles et offrent encore de nombreux avantages par rapport à leurs homologues plus modernes. Lorsque les zooms sont arrivés sur le marché, il fallait souvent être prêt à sacrifier une quantité importante de qualité optique. Cependant, les zooms haut de gamme les plus récents ne produisent généralement pas une qualité d'image sensiblement inférieure, à moins qu'ils ne soient examinés par un œil averti (ou en très gros caractères).
Les principaux avantages des objectifs principaux sont le coût, le poids et la vitesse. Un objectif à focale fixe bon marché peut généralement fournir une qualité d'image aussi bonne (ou meilleure) qu'un objectif zoom haut de gamme . De plus, si seule une petite fraction de la plage de focales est nécessaire pour un objectif zoom, un objectif principal avec une distance focale similaire sera nettement plus petit et plus léger. Enfin, les meilleurs objectifs à focale fixe offrent presque toujours une meilleure capacité de captation de la lumière (ouverture maximale plus grande) que les zooms les plus rapides - souvent essentiels pour la photographie de sport/théâtre en basse lumière, et lorsqu'une faible profondeur de champ est nécessaire.
Pour les appareils photo numériques compacts, les objectifs répertoriés avec une désignation de zoom 3X, 4X, etc. font référence au rapport entre les distances focales les plus longues et les plus courtes. Par conséquent, une désignation de zoom plus grande ne signifie pas nécessairement que l'image peut être agrandie davantage (puisque ce zoom peut simplement avoir un angle de vue plus large lorsqu'il est complètement dézoomé). De plus, le zoom numérique n'est pas le même que le zoom optique, car le premier n'agrandit l'image que par interpolation. Lisez les petits caractères pour vous assurer de ne pas être induit en erreur.
INFLUENCE DE L'OUVERTURE DE L'OBJECTIF OU DU NOMBRE F
La plage d'ouverture d'un objectif fait référence à la quantité que l'objectif peut ouvrir ou fermer pour laisser entrer plus ou moins de lumière, respectivement. Les ouvertures sont répertoriées en termes de nombres f, qui décrivent quantitativement la zone de collecte de lumière relative (illustrée ci-dessous).
Remarque :L'ouverture de l'ouverture (iris) est rarement un cercle parfait,
en raison de la présence de 5 à 8 diaphragmes d'objectif en forme de lame.
Notez que les ouvertures d'ouverture plus grandes sont définies pour avoir des nombres f inférieurs (souvent très déroutants). Ces deux termes sont souvent confondus à tort; le reste de ce didacticiel fait référence aux objectifs en termes de taille d'ouverture. Les objectifs avec des ouvertures plus grandes sont également décrits comme étant "plus rapides" car pour une sensibilité ISO donnée, la vitesse d'obturation peut être accélérée pour la même exposition. De plus, une ouverture plus petite signifie que les objets peuvent être mis au point sur une plage de distance plus large, un concept également appelé profondeur de champ.
| Influence sur d'autres propriétés : | ||||
| f/# | Zone de collecte de lumière (taille d'ouverture) | Vitesse d'obturation requise | Profondeur de champ | |
|---|---|---|---|---|
| Supérieur | Plus petit | Plus lent | Plus large | |
| Plus bas | Plus grand | Plus rapide | Plus étroit | |
Lorsque l'on envisage d'acheter un objectif, les spécifications énumèrent généralement les ouvertures maximales (et peut-être minimales) disponibles. Les objectifs avec une plus grande plage de réglages d'ouverture offrent une plus grande flexibilité artistique, en termes d'options d'exposition et de profondeur de champ. L'ouverture maximale est peut-être la spécification d'ouverture de l'objectif la plus importante, qui est souvent indiquée sur la boîte avec la ou les longueurs focales.
Un nombre f de X peut également être affiché sous la forme 1:X (au lieu de f/X), comme illustré ci-dessous pour l'objectif Canon 70-200 f/2.8 (dont la boîte est également illustrée ci-dessus et répertorie f/2.8).
La photographie de portrait et de sport/théâtre en intérieur nécessite souvent des objectifs avec de très grandes ouvertures maximales, afin d'être capables d'une profondeur de champ plus étroite ou d'une vitesse d'obturation plus rapide, respectivement. La faible profondeur de champ d'un portrait aide à isoler le sujet de son arrière-plan. Pour les appareils photo reflex numériques, les objectifs avec des ouvertures maximales plus grandes fournissent des images de viseur nettement plus lumineuses - peut-être critique pour la photographie de nuit et en basse lumière. Ceux-ci offrent également souvent une mise au point automatique plus rapide et plus précise en basse lumière. La mise au point manuelle est également plus simple car l'image dans le viseur a une profondeur de champ plus étroite (ce qui la rend plus visible lorsque les objets sont mis au point ou non).
| Ouvertures maximales typiques | Capacité relative de collecte de lumière | Types d'objectifs typiques |
|---|---|---|
| f/1.0 | 32X | Objectifs fixes les plus rapides disponibles (pour usage grand public) |
| f/1.4 | 16X | Objectifs Fast Prime |
| f/2.0 | 8X | |
| f/2.8 | 4X | Objectifs zoom les plus rapides (pour une ouverture constante) |
| f/4.0 | 2X | Objectifs zoom légers ou téléobjectifs extrêmes |
| f/5.6 | 1X |
Les ouvertures minimales des objectifs sont généralement loin d'être aussi importantes que les ouvertures maximales. Cela est principalement dû au fait que les ouvertures minimales sont rarement utilisées en raison du flou photo dû à la diffraction de l'objectif, et parce que celles-ci peuvent nécessiter des temps d'exposition excessivement longs. Pour les cas où une profondeur de champ extrême est souhaitée, les objectifs à ouverture minimale plus petite (nombre f maximum plus grand) permettent une plus grande profondeur de champ.
Enfin, certains zooms sur reflex numériques et appareils photo numériques compacts indiquent souvent une plage d'ouverture maximale, car cela peut dépendre de la distance de zoom avant ou arrière. Ces plages d'ouverture se réfèrent donc uniquement à la plage d'ouverture maximale, et non à la plage globale. Une plage de f/2.0-3.0 signifierait que l'ouverture maximale disponible passe progressivement de f/2.0 (zoom arrière complet) à f/3.0 (zoom complet). Le principal avantage d'avoir un zoom avec une ouverture maximale constante est que les paramètres d'exposition sont plus prévisibles, quelle que soit la distance focale.
Notez également que ce n'est pas parce que l'ouverture maximale d'un objectif ne peut pas être utilisée que cela signifie nécessairement que cet objectif n'est pas nécessaire. Les objectifs ont généralement moins d'aberrations lorsqu'ils effectuent l'exposition arrêtée à un ou deux diaphragmes de leur ouverture maximale (comme l'utilisation d'un réglage de f/4.0 sur un objectif avec une ouverture maximale de f/2.0). Cela *peut* donc signifier que si l'on voulait la meilleure qualité de photographie f/2.8, un objectif f/2.0 ou f/1.4 peut donner une meilleure qualité qu'un objectif avec une ouverture maximale de f/2.8.
D'autres considérations incluent le coût, la taille et le poids. Les objectifs avec des ouvertures maximales plus grandes sont généralement beaucoup plus lourds, plus grands et plus chers. La taille et le poids peuvent être critiques pour la photographie animalière, de randonnée et de voyage, car tous ces éléments utilisent souvent des objectifs plus lourds ou nécessitent de transporter du matériel pendant de longues périodes.
LECTURES COMPLÉMENTAIRES
Pour en savoir plus sur les objectifs d'appareil photo, consultez également les didacticiels suivants :
- Utilisation d'objectifs grand angle
- Utiliser des téléobjectifs
- Objectifs macro :grossissement, profondeur de champ et diaphragme efficace
