Tutoriel 2 : l’appareil photo – Page 1 : présentation des appareils photo numérique

Un appareil photographique se compose au moins d’une chambre noire, avec d’un côté une ouverture pour faire entrer la lumière émise par la scène à photographier et de l’autre une surface sensible pour enregistrer cette lumière.

L’appareil le plus simple est le sténopé. L’ouverture est juste un trou minuscule qui permet la formation d’une image relativement nette, quelle que soit la distance des sujets photographiés.

Le trou étant très petit, la quantité de lumière qui rentre est très faible, ce qui oblige à des temps de pose très longs.

Pour éviter ce désagrément, un objectif (ensemble de lentilles optique équivalent à une loupe) est positionné au niveau de l’ouverture pour permettre la formation d’une image au niveau de la surface sensible.

L’ouverture peut être ainsi beaucoup plus grande, ce qui permet de limiter le temps de pose.  

La contrepartie est la nécessité de faire un réglage appelé mise au point pour que le sujet photographié soit net.

L’objectif photo

L’objectif est l’élément clé d’un appareil photo, c’est lui qui fait la qualité d’une photo. Il est composé d’un ensemble de lentilles. Pour simplifier les explications, on va l’assimiler par la suite à une simple lentille.

Il est principalement défini par sa longueur focale (28 mm, 50 mm, 135 mm, 200 mm…) et cette valeur est liée à l’angle de champ ou angle de vision de la photographie. La focale peut être fixe ou variable (zoom).

Sur les appareils reflex, l’objectif est interchangeable. Sur les autres appareils, l’objectif est fixe. Généralement un zoom.

La mise au point et l’autofocus

Il est important que le sujet principal photographié soit net. Selon la distance de celui-ci, le réglage de mise au point de l’objectif sera différent.  Faire la netteté sur le  sujet principal , c’est ce qu’on appelle faire la mise au point.

Celle-ci peut être manuelle en vérifiant la netteté dans le viseur ou automatique en utilisant l’autofocus c’est-à-dire le dispositif permettant de faire la mise au point automatiquement en fonction de l’éloignement du sujet afin d’obtenir la netteté de l’image de celui-ci;

Le capteur

Le capteur est le composant de base des appareils photo, l’équivalent du film en photographie argentique. Le capteur, situé là où se forme l’image focalisée par l’objectif. Il transforme cette image en informations numériques qui peuvent être stockées. Il est constitué d’un grand nombre de photodiodes élémentaires (pixels ) quelques dizaines de millions de pixels par exemple 24.000.000 soit 6000 * 4000 pixels.

Les dimensions les plus courantes des capteurs sont :

– Full frame ou 24*36mm (dimension des films argentiques)
– APSC (environ 24*16 selon les marques)
– Quatre tiers (17,3*13 – (certains appareils hybrides)
– Très petites (smartphones)

Le système de visée

Aujourd’hui, les deux principaux systèmes de visée se partagent l’essentiel du marché : le viseur reflex et le viseur électronique.

Le viseur reflex est un système purement optique. Il utilise un miroir mobile qui permet d’envoyer l’image vers un verre dépoli et de l’observer après passage dans un prisme.

Lors de la prise de vue, le miroir se relève juste avant que l’obturateur s’ouvre. La lumière vient alors frapper la surface sensible. Le miroir reprend ensuite sa place instantanément.

Sur le viseur électronique, l’image enregistrée par le capteur est reproduite sur un écran interne et est visible à travers le viseur.

En complément, on utilise aussi ce dernier principe, mais en reproduisant l’image sur un écran arrière.

La visée reflex permet de voir l’image avec sa luminosité réelle pour la pleine ouverture de l’objectif,  indépendamment de l’exposition choisie. (la nuit ce qu’on verra sera sombre) 

L’ avantage de la visée électronique est de voir l’image qui va être enregistrée en prenant en compte l’exposition choisie. Une mauvaise exposition sera visible.

Le diaphragme

Lorsque la lumière pénètre à l’intérieur de l’objectif, elle passe à travers un dispositif mécanique composé de lamelles mobiles : le diaphragme.

L’ouverture correspond tout simplement au diamètre du trou situé au centre du diaphragme. En changeant l’ouverture, il est possible de contrôler la quantité de lumière qui traverse l’objectif pour atteindre le capteur.

L’ouverture se mesure par une grandeur égale à la focale de l’objectif divisée par le diamètre de l’ouverture. Les valeurs habituelles sont : 1,4 – 2 – 2,8 – 4 – 5,6 – 8 – 11 – 16 – 22

En passant d’une valeur standard à la suivante, on divise par 2 la quantité de lumière qui pénètre dans l’appareil photo. ( la valeur de la surface du trou matérialisée par le diaphragme est divisée par 2 )

L’obturateur

Il s’agit d’un dispositif mécanique ou électronique qui permet de laisser passer la lumière vers le capteur, à partir du moment où on déclenche et pendant une durée réglable appelée temps de pose.

Il se mesure en fractions de seconde par exemple : 1/30  –  1/60  –  1/125  –  1/250  –  1/500  –  1/1000 de seconde  –  etc.

En passant d’une valeur standard à la suivante, on divise par 2 la quantité de lumière qui est prise en compte par  le capteur.

La sensibilité ISO

Le signal lumineux reçu par les photodiodes du capteur se transforme en courant qui est numérisé. Sans amplification, la sensibilité obtenue est celle du capteur (100 ou 200 ISO selon l’appareil). Ce courant peut être amplifié électroniquement.

Cette amplification correspond à une augmentation de la sensibilité ISO. Il est possible de paramétrer celle-ci photo par photo en fonction des conditions lumineuses de la scène photographiée. Cette amplification s’accompagne d’une augmentation du bruit qui dégrade l’image enregistrée.

Ci-contre photo prise à sensibilité très élevée.
Le bruit est très présent.

La stabilisation

Elle permet de contrer le flou dû aux tremblements du photographe lorsque les temps de pose sont trop longs. L’appareil compense ces mouvements involontaires par des déplacements opposés du capteur ou de l’objectif. On peut ainsi souvent éviter l’utilisation d’un pied photo. Par exemple avec un téléobjectif de 400 mm au 1/30 s ou pour des photos de nuit au grand angle, avec un temps de pose de 1/4 s.

On distingue :

La stabilisation dans l’objectif (seuls les objectifs équipés apporteront une aide)
La stabilisation du capteur (valable pour tous les objectifs de l’appareil photo)

Attention : ne pas utiliser la stabilisation avec un pied photo.

Photo prise à main levée. Temps de pose 1/2 sec

Les différents appareils photo

Le grand public a abandonné l’appareil photo au profit du smartphone. Il est vrai que les smartphones haut de gamme font aussi bien que la plupart des appareils compacts proposés il y a 10 ans. Mais le photographe amateur exigeant ou professionnel pur et dur préfère toujours les reflex au format 24*36.

Le succès des appareils hybrides des marques secondaires ont conduit Canon et Nikon à s’engager dans cette voie, mais en restant dans les formats 24*36 ou APS C;

À noter les hybrides 4/3 intéressants par leur poids et encombrement vraiment réduit, leur prix et ceux de leurs objectifs plus accessibles, tout en gardant des performances excellentes.