L'objectif est la partie d'un appareil de prise de vues qui permet de capter l'image pour l'envoyer sur le support de traitement (pellicule ou capteur électronique). Composé de lentilles optiques et d'un diaphragme, cet élément est capital et déterminant dans la qualité d'image restituée par l'appareil. Il exerce un rôle dans la composition de l'image en jouant sur la profondeur de champs et le cadrage dans le cas d'un zoom.
Qualités d’un Objectif
Quelles sont les qualités principales d’un bon objectif et de quels moyens le cinéaste amateur dispose-t-il pour les vérifier ?
L’une des qualités primordiales d’un objectif destiné à équiper une caméra est son aptitude à donner des images aussi nettes que possible des sujets filmés. Cette qualité doit être d’autant plus recherchée que le format de l’image enregistrée sur le film est plus réduit. Cette notion de netteté est synonyme de pouvoir résolvant et peut se contrôler en appliquant la méthode décrite ici.
Une autre qualité, trop souvent négligée, et dont l’importance sur le rendu des couleurs est considérable, se rapporte à la formule de l’objectif considéré. Celle-ci détermine ce qu·on appelle sa « transmission chromatique » dont vous trouverez ci-après, la définition et l’analyse des possibilités de correction.
Il va sans dire qu’un objectif doit être maintenu dans le plus grand état de propreté et être exempt, en particulier, d’empreintes digitales ou de poussières qui, en diffusant la lumière, peuvent compromettre irrémédiablement la qualité d’une image.
Bulles d’Air
La présence de bulles d’air dans un objectif risque-t-elle de compromettre une partie de ses qualités ?
La formation de bulles d’air dans les objectifs, inhérente aux processus de fabrication est assez difficile à éviter. Non seulement leur présence n’exerce aucune influence néfaste sur les performances de l’objectif, mais on interprétait autrefois leur présence comme un signe de qualité. Sans aller jusqu’à cautionner cette assertion, nous pouvons affirmer que la présence de bulles dans un objectif de marque est absolument sans influence sur ses qualités.
Profondeur de Champ et Hyperfocale
Existe-t-il une méthode simple permettant, dans le cas de sujets évoluant à des distances susceptibles de changer en cours de prises de vues, de faire une mise au point « moyenne » ?
La méthode habituellement employée par les reporters cinéastes consiste à régler la bague des distances de la caméra sur la distance hyperfocale, réglage pour lequel la profondeur de champ ou netteté en profondeur, est la plus grande. C’est d’ailleurs grâce à cette caractéristique optique que les fabricants ont pu créer des caméras à foyer fixe. Cette possibilité n’existe malheureusement pas sur les objectifs à focale variable (zooms).
De toute façon, il ne s’agit pas d’une panacée utilisable en toutes circonstances, car de nombreux flous, dus à une mauvaise interprétation de la notion de profondeur de champ, peuvent résulter de l’application irréfléchie de cette méthode.
En effet, la profondeur de champ s’étend bien de part et d’autre du plan de mise au point. mais de façon inégale. Elle est fonction, il convient de le rappeler, de l’ouverture de diaphragme (inversement proportionnelle à son diamètre), de la distance (proportionnelle à l’éloignement du sujet) et de la focale de l’objectif (inversement proportionnelle à cette distance).
En d’autres termes :
- Une petite ouverture de diaphragme (f/11 par exemple) augmente la profondeur de champ (toutes conditions égales par ailleurs). Une grande ouverture de diaphragme (f/1,9 par exemple) diminue la profondeur du champ.
- Une mise au point effectuée sur un sujet rapproché réduit la profondeur de champ (toutes conditions égales par ailleurs). Effectuée sur un sujet éloigné, elle augmente la profondeur de champ.
- L’emploi d’un objectif de courte focale (grand angulaire) augmente la profondeur de champ (toutes conditions égales par ailleurs) ; l’emploi d’un téléobjectif la réduit.
On s’explique ainsi que la mise au point doit être d’autant plus précise :
- qu’on opère à plus grande ouverture
- qu’on opère à plus courte distance
- qu’on utilise un objectif de plus longue focale ou un zoom aux longues focales
Mesure de la Profondeur de Champs
Comment peut-on apprécier la profondeur de champ approximative dont on dispose effectivement dans des conditions de prises de vues bien déterminées ?
Il suffit de consulter une table de profondeur de champ qui, pour un objectif de focale déterminée, indique les limites antérieure et postérieure de netteté (netteté en profondeur) correspondant à l’ouverture et à la distance du sujet considérées.
Cette façon de procéder n’est malheureusement pas toujours très pratique. Aussi de nombreux fabricants gravent-ils sur leurs objectifs une échelle de profondeur de champ qui donne, pour une ouverture de diaphragme et une distance déterminées, les limites de netteté approximatives du sujet filmé. Précisons, là encore, que cette possibilité n’existe pas sur les objectifs à focale variable (zooms).
Formule d’un Objectif
Le nombre de lentilles que comporte un objectif est-il en relation avec ses qualités fondamentales ?
Le nombre de lentilles ou plus précisément d’éléments que comporte un objectif, leur nature, leur répartition, etc., qui caractérisent ce qu’on appelle la « formule » de l’objectif, sont extrêmement variables.
Alors qu’il est parfaitement possible de construire un bon objectif ouvrant à f/11 à partir d’une simple lentille de verre, le problème se complique de plus en plus au fur et à mesure qu’on progresse vers les grandes ouvertures. Seule l’adjonction d’éléments optiques supplémentaires permet de réduire les aberrations de toutes sortes qui se manifestent et auxquelles, bien souvent, les remèdes à apporter s’avèrent contradictoires. C’est précisément la recherche de ce compromis qui rend le calcul des objectifs si long et délicat, particulièrement dans le cas des zooms qui équipent la plupart des caméras Super 8.
En règle générale, le nombre de lentilles augmente avec l’ouverture maximale recherchée. A ouverture égale, il est plus important dans les objectifs « grand angulaire», qui ont un champ très vaste à couvrir, que dans les téléobjectifs.
Pouvoir Résolvant
Les objectifs ont-ils une définition identique à toutes les ouvertures de diaphragme ? Dans la négative, quelle est celle qui donne les meilleurs résultats ?
En règle générale, la définition ou pouvoir résolvant d’un objectif augmente au fur et à mesure que l’ouverture de diaphragme à laquelle il est utilisé diminue, conséquence de la suppression de la diffusion entraînée par les aberrations résiduelles, toujours plus importantes aux grandes ouvertures. Cependant, étant donné le mouvement ondulatoire de la lumière, celle-ci subit, lorsqu’elle passe par un orifice étroit, une diffraction d’autant plus grande que le diamètre de l’orifice par lequel elle pénètre (en l’occurrence le diaphragme) est plus petit. Ainsi le phénomène de diffraction sera beaucoup plus accusé à petite ouverture (f/22) qu’à grande ouverture (f2), ce qui se traduit, lors de la photographie d’un point lumineux, par l’apparition autour de ce point, à f/22, d’une zone de diffusion qui nuit à la définition de l’image.
Le meilleur compromis entre le phénomène de diffraction qui se produit aux petites ouvertures et les aberrations qui affectent les images prises à grande ouverture, semble se situer, pour la plupart des objectifs modernes, vers f 5,6 – f8.
D’une façon plus générale on peut admettre que le maximum de netteté s’obtient en fermant le diaphragme d’environ 2 divisions à partir de la plus grande ouverture pour les objectifs d’ouverture moyenne (f/4,5) et d’environ 3 divisions pour les objectifs de plus grande ouverture. Il convient toutefois de préciser que la perte de définition résultant de la diffraction aux petites ouvertures est moins grande que celle due aux aberrations entraînées par les grandes ouvertures.
Ajoutons que les pertes de définition dues à ces deux phénomènes sont, en tout état de cause, beaucoup plus faibles que celles entraînées par une mauvaise utilisation de l’appareil ou imputables à l’opérateur lui-même.
Netteté Sélective des Plans
Comment peut-on limiter volontairement la netteté des images donnée par un objectif, à certains plans du sujet, par exemple pour détacher le sujet principal sur un fond flou et le séparer de son environnement ?
Contrairement à l’appareil photographique sur lequel vous pouvez sélectionner les vitesses d’obturation, la caméra ne comporte qu’une vitesse d’obturation liée à la fréquence de prise de vues choisie.
La méthode la plus simple, pour réduire la profondeur de champ, consiste par conséquent à utiliser un filtre neutre de densité appropriée qui, en réduisant la quantité de lumière admise à impressionner le film, conduira à l’utilisation d’une ouverture de diaphragme plus grande, entraînant, de ce fait, une réduction de la netteté en profondeur. Une autre méthode, plus rationnelle mais utilisable sur un nombre très réduit de caméras très perfectionnées, consiste à fermer partiellement l’obturateur de la caméra; ce qui a pour effet d’accroître l’exposition et, par conséquent, de permettre d’opérer à une ouverture de diaphragme plus grande.
Traitement Anti-Réflexion et Dominantes
L’aspect plus ou moins « bleuté » que présentent les objectifs modernes peut-il être à l’origine d’une dominante bleue affectant l’ensemble de l’image ?
La coloration bleue ou parfois légèrement pourpre qui apparaît lorsqu’on observe un objectif par réflexion, provient du traitement anti-reflets auquel ont été soumises les diverses lentilles qui le composent, en vue de réduire les réflexions parasites de lumière qui se produisent à leur surface et affectent la définition, le contraste et la pureté des images, notamment à contre-jour.
Les méthodes employées pour le dépôt de la fine pellicule constituant la couche anti-reflets, de même que la nature du produit (très souvent du fluorure de magnésium), varient légèrement d’un fabricant à l’autre, expliquant les nuances de couleur, du bleu-violet au pourpre, qu’on peut observer sur des objectifs de marques différentes.
Il est indéniable que la nature de ce traitement anti-reflets affecte, mais dans une très faible mesure, la transmission chromatique d’un objectif. Cette couleur observée par réflexion est, cependant, sans aucun rapport avec la dominante bleue qui risque d’affecter certaines de vos images, laquelle d’ailleurs n’apparaît pas lorsqu’on regarde à travers l’objectif.
Traitement Multi-Couches
Quels avantages supplémentaires les traitements mufti-couches présentent-ils par rapport au traitement simple couche ?
Le traitement simple couche possède une action maximale pour une longueur d’onde bien déterminée, donc assez sélective. Comme nous l’avons vu précédemment, les objectifs ainsi traités se comportent un peu à la façon d’un filtre coloré.
Les fabricants d’objectifs se sont donc orientés progressivement vers le dépôt de deux, trois couches et même davantage, puisque certains objectifs zoom ou ultra grand-angulaire en comportent jusqu’à 11 : principe connu depuis longtemps, dont des difficultés d’ordre technologique, avaient retardé l’application. On s’est, en effet, rapidement aperçu qu’il fallait non seulement assurer un traitement s’appliquant à l’ensemble des radiations composant le spectre visible, mais qu’il fallait également y inclure le proche infrarouge et le proche ultraviolet.
Les objectifs ainsi traités présentent de nombreux avantages :
- élimination des réflexions parasites pour l’ensemble du spectre visible, d’où images plus pures, plus brillantes, plus nettes, plus contrastées.
- accroissement de la lumière effectivement transmise : c’est-à-dire plus grande luminosité.
- atténuation sensible dans les prises de vues à contre-jour des images parasites souvent en forme de diaphragme, ou d’étoile, qui viennent se superposer à l’image de l’objet observé.
- suppression des dominantes introduites par le traitement simple couche. La lumière transmise étant pratiquement neutre, la distinction entre objectifs « chauds » et objectifs «froids» perd toute signification.
- uniformisation, pour un même fabricant, de la transmission chromatique des divers objectifs destinés à un même appareil, par emploi de couches antireflets appropriées à chacun d’entre eux.
Précisons, enfin, que le traitement multicouches ne présente pratiquement aucun intérêt, par rapport au traitement traditionnel, pour les objectifs ne comportant pas plus de 6 surfaces air-verre ou constitués de verres à indice de réfraction élevé.
Sachez aussi que le nombre de couches annoncé n’est, bien souvent, qu’un argument commercial : certains fabricants n’hésitant pas à compter les couches intermédiaires qui ne jouent aucun rôle actif sur les caractéristiques de l’objectif.
Téléobjectifs : Corrections d’Exposition
J’ai souvent constaté que les prises de vues effectuées aux longues focales de mon zoom présentaient une légère surexposition. Quelle peut en être la raison ?
D’une façon générale, les prises de vues de scènes éloignées demandent une légère réduction de l’exposition par rapport aux scènes rapprochées. En effet, les scènes éloignées présentent généralement assez peu de contraste, comportent des zones d’ombre assez faibles et des couleurs assez peu saturées. Très souvent, par beau temps assez chaud, un voile atmosphérique plus ou moins intense accentue encore le phénomène.
Il est donc recommandé, pour pallier légèrement ces inconvénients, de fermer le diaphragme de ½ division, par rapport à celui indiqué par le posemètre, ce qui, sur une caméra automatique, revient à utiliser le bouton de blocage du diaphragme si celle-ci en comporte.
Objectifs à Focale Unique
Compte tenu de la généralisation de plus en plus grande des objectifs à focale variable, dans quels domaines les objectifs à focale unique conservent-ils encore un intérêt ?
En Super 8, seules les caméras « bas de gamme» sont encore équipées d’objectifs à focale unique, le plus souvent d’ailleurs à mise au point fixe. Leur seul avantage réside dans leur prix.
En ce qui concerne les projecteurs, par compte, les objectifs à focale fixe présentent, au point de vue du pouvoir résolvant, c’est-à-dire de la netteté, des avantages indiscutables. Malheureusement, la plupart des projecteurs sont livrés avec des objectifs à focale variable !
Mise au Point Zoom
Comment doit-on effectuer la mise au point sur un objectif zoom, compte tenu des variations de focale qui interviennent pendant le travelling optique ?
La mise au point, pour être précise, doit obligatoirement se faire en position téléobjectif ou, d’une façon plus générale, sur la plus grande distance focale du zoom. Il n’est plus nécessaire, ensuite. de la modifier lors des variations de focales, puisque la profondeur de champ étant très faible dans cette position, vous bénéficierez a fortiori d’une netteté satisfaisante dans toutes les autres positions.
Macro-Zooms
De nombreux fabricants de caméras proposent maintenant, dans leur gamme d’objectifs, des « macro-zooms ». En quoi se différencient-ils des zooms ordinaires et quels sont leurs domaines d’applications préférentiels ?
Comme leur nom l’indique, ces objectifs permettent de s·’approcher extrêmement près du sujet pour réaliser des prises de vues en gros plan (macro) qui ne pouvaient être effectuées auparavant qu’en ayant recours à des lentilles additionnelles ou à des tubes-allonge. Cette propriété est liée à la formule particulière de ce type d’objectifs dont les lentilles, en se déplaçant à l’intérieur de la monture. provoquent l’allongement progressif du tirage optique.
Les objectifs « macro-zooms » peuvent aussi être utilisés, comme les objectifs conventionnels, pour enregistrer des sujets à toutes les distances : ce qui rend leur utilisation très intéressante. Le scanner que nous utilisons pour la numérisation de film super 8, utilise un macro zoom canon pour la captation des images du film.
Indépendamment de la possibilité qu’ils offrent de filmer des sujets à quelques millimètres, voire presque au contact de la lentille frontale, permettant, dans ce cas. la copie de diapositives par transparence, ils donnent la possibilité en déplaçant le plan de netteté, de réaliser des effets assez spectaculaires.
Ajoutons que l’emploi du macro-zoom à très faible distance du sujet nécessite l’emploi d’un support ou banc macro, généralement fourni en accessoire avec l’objectif.
Lentilles Additionnelles
De quels moyens le cinéaste dispose-t-il pour filmer à des distances inférieures à celles permises par les objectifs, à focale fixe ou variable, qui équipent les caméras d’amateurs ?
Il suffit, dans les deux cas, de coiffer l’objectif considéré d’une lentille convergente, de puissance appropriée (exprimée en dioptries) appelée lentille additionnelle. Combinées avec un objectif à focale fixe et mise au point variable, elles permettent de s’approcher jusqu’à 10 cm du sujet. Il suffit de déterminer préalablement la puissance de la ou des lentilles à utiliser.
L’emploi des lentilles additionnelles est encore plus intéressant sur les objectifs à focale variable (zooms), car leur distance minimale de mise au point se situe la plupart du temps entre 1,20m et 0,80 m. Utilisées sur des objectifs montés sur des caméras réflex à mise au point sur dépoli, elles ne posent aucun problème de cadrage ni de mise au point.
Ajoutons que l’emploi des lentilles additionnelles n’entraîne aucun accroissement d’exposition. Mentionnons enfin, solution idéale, l’existence des objectifs macro-zooms (voir page précédente). dont la distance minimale de prise de vue est de l’ordre du millimètre !
Images Multiples
Quels sont les principaux systèmes permettant l’obtention, sur un même film, de plusieurs images du même sujet ?
La technique des images multiples repose sur l’utilisation, devant l’objectif de prises de vues. d’un élément optique composé de plusieurs facettes, disposées autour d’un ou de plusieurs axes et donnant une image nette entourée (ou juxtaposée) de plusieurs images floues. Il suffit de faire tourner la facette devant l’objectif jusqu’à ce que la composition des images donne l’effet recherché. A noter, cependant, que l’effet est surtout sensible avec les objectifs grand angulaire ou à focale normale. Il est pratiquement nul avec un téléobjectif. L’emploi de cet accessoire n’apporte aucune modification dans la valeur de l’exposition.
Stabilité avec Téléobjectifs
Je dois partir en safari au Kenya et me propose d’utiliser des objectifs de longue focale à bord d’un Land-Rover. Comment pourrai-je assurer au mieux la stabilité de mes images ?
La meilleure solution, pratiquée par de nombreux cinéastes professionnels, consiste à prendre appui sur un sac de riz rempli aux trois quarts. La caméra trouve ainsi un point d’appui à ses dimensions. Son assise est excellente et la masse du riz joue le rôle d’un bon amortisseur.
Entretien des Objectifs
Quelles précautions particulières impose le bon entretien d’un objectif ?
Exposée aux intempéries, à la pouss1ere, au vent de sable, aux embruns salés, etc., la face frontale des objectifs risque, faute d’un entretien régulier, de porter des traces indélébiles préjudiciables à son bon rendement.
L’opération de dépoussiérage, de loin la plus importante, consiste à se débarrasser de la mince pellicule de poussières qui se dépose à la surface de l’objectif. Elle se fait soit à l’aide d’un blaireau ou d’un pinceau en poil très souple (antistatique ou non). soit encore au moyen d’une petite poire en caoutchouc, mais sous aucun prétexte par frottement, à moins de procéder très délicatement avec un tissu très doux non pelucheux ou avec un papier spécial pour nettoyage des lunettes
Les empreintes digitales réclament un traitement plus poussé. Vous essaierez tout d’abord de les faire disparaître en les frottant à l’aide d’un chiffon de coton usagé et bien propre, en ayant pris soin, au préalable, de déposer avec l’haleine une légère couche de buée sur l’objectif. Si ce traitement s’avère inefficace, vous frotterez la lentille avec un chiffon imbibé d’alcool à 90°, suivi, après évaporation, d’un léger frottement au moyen d’un chiffon sec. Mais attention à l’excès d’alcool qui, coulant sur les bords des lentilles, pourrait s’introduire dans la monture et provoquer leur décollement ! Ajoutons qu’il existe, dans le commerce, des liquides et papiers spéciaux pour le nettoyage des surfaces optiques.