Il y a là deux caractéristiques d'iun objectif :
1- la distance focale.
2- l'ouverture relative.
Sur les caméscopes et les APN (sauf à objectif interchangeable) ces deux caractéristiques sont variables et commandées manuellement ou automatiquement.
1 -
La
variation de distance focale est le fait du
zoom optique. On sait qu'il permet de varier d'un angle de champ "large" (courte focale) à un angle de champ "étroit" (longue focale).
Le "grand-angle" (courte focale) produit des déformations dont le summum est celles du "Fish-Eye", mais, est utile pour des prises de vue avec peu de recul…
Le télé-objectif (longue focale) déforme aussi en "écrasant" les objets distants sur les proches, mais, est utile pour "rapprocher" les objets distants ou grossir les objets proches (à condition d'un maintien sans tremblement !).
Les caméscopes "grand public" actuels ont une courte focale qui ne donne plus un "grand-angle" de champ, mais généralement un angle proche de la "normale" correspondant à une perspective à peu près semblable à notre vision.
Par contre les zoom vont assez (ou trop) loin en télé-objectif (x10…x12… voire x20 !).
Les zooms des APN sont "moins prétentieux" en coefficient mais en général passent d'un grand-angle correct à un téléobjectif "portraitiste" avec un coefficient x3…
Jusqu'à maintenant les valeurs extrèmes du "zooming" ne sont pas données en angle, ce qui les rendraient indépendantes de la dimension de la cible image.
Ces valeurs sont données en distance focale (paramètre optique d'une lentille), donc en millimètres et … la "focale normale" dépend des dimensions de la cible…
En gros, c'est environ diagonale utile de la cible : par exemple pour le format photographique 24 x 36, la diagonale de la cible est 43,27mm , la focale "normale" serait disons 45mm, mais la valeur couramment admise est 50mm.
La focale normale pour un capteur de 1/3" serait de 6 mm, pour un 1/4" 4,5mm et pour un 1/6" …3mm.
J'ai un caméscope monoCCD 1/4", sa plage de zooming va, en distance focale réelle, de 4,2 à 42mm…
Il démarre donc à peine en dessous de sa focale normale (4,5mm) et, à fond, "multiuplie" celle-ci par 10.
Son fabricant, comme les autres, donne aussi "l' équivalent 24 x 36" (ou "converti en app. photo 35mm") : de 48mm ( = focale normale en 24x36) …_à 480mm (très fort téléobjectif en 24 x 36).
Pour une valeur donnée la distance focale est indiquée (notation normalisée), par exemple: f
= 50mm
signe = égale.
2 -
La
variation d'ouverture est obtenue par un
diaphragme situé dans l'objectif commandé par automatisme d'exposition ou manuellement. Il règle le flux de lumière qui entre par l'objectif…
Ce flux lumineux doit être adapté à la distance focale de l'objectif. Le diamètre effectif, en mm, n'est jamais donné, il résulte d'un calcul (que, pratiquement, on ne fait jamais) et qui consiste à diviser la distance focale (f) par un nombre choisi dans une série telle qu'un doublement de ce nombre provoque une diminution au quart de la surface d' ouverture donc du flux …
C'est la raison pour laquelle cette ouverture relative est donnée par exemple par f
:2
signe : divisé par.
Ce qui signifie que le diamètre réel de l'ouverture de diaphragme est la moitié de la distance focale - avec un objectif de 50mm à f:2 le diaphragme s'ouvre à un diamètre de 50mm
divisé par 2 soit 25mm : aucun utilisateur n'a jamais à faire ce calcul
.
Cependant, pour l'anecdote, nos caméscopes ont souvent une ouverture maximale de f:1,4 - pour la distance focale minimale de mon caméscope, ça fait une ouverture réelle de 4,2mm / 1,4 = 3mm … mais en télé objectif 42mm, la "même ouverture" prend un diamètre de 30mm … que l'objectif du caméscope n'a pas… ce qui fait qu'en focale maximale son ouverture relative "descend" à f:5,6 (soit en réalité 7,5mm de diamètre)…
Le flux lumineux reçu par le capteur dépend de l'inverse de ce nombre, en passant de 1,4 à 5,6 ce flux est divisé par 16 : la faiblesse de sensibilité d'un caméscope s'aggrave alors avec l' éxagération du zooming, c'est donc quand même un "point à surveiller" et, on peut comprendre, en outre, que demander à un mini-caméscope la performance en zooming et en sensibilité, c'est demander… beaucoup.
La série des nombres "n", de f:"n", caractérisant l'ouverture relative est normalisée de façon à avoir un coefficient 2 pour le flux lumineux à chaque pas:
0,5 - 0,7 - 1 - 1,4 - 2 - 2,8 - 4 - 5,6 - 8 -
11 - 16 - 22 - 32 … …
"ouvertures" rares -
1 diamètre d'ouverture égal à la dist. focale.
L'ouverture f:11 sur un caméscope à "petit capteur" ne peut guère être atteinte qu'en "longue focale" - déjà à f:5,6 en 4,2 mm de minimale le diamètre réel du diaphragme devient 4,2mm / 5,6 = 0,75 mm : bonjour la micro-mécanique…_Ça montre qu'il ne faut guère réver, hélas non plus, d'un mini-camescope avec un "vrai grand angle".
Mode linéaire
