La focale

L'objectif d'un appareil photo est constitué d'une ou plusieurs lentilles.
En première approximation, cet ensemble peut être assimilé à une lentille convergente unique.

Le foyer image F d'une lentille convergente est le point situé sur l'axe de la lentille, par lequel viennent converger tous les rayons lumineux incidents parallèles à l'axe de la lentille.

L’espace qui se trouve avant la lentille est appelé espace objet. L’espace qui se trouve après la lentille est appelé espace image.

Le point F symétrique de F' par rapport au centre optique O de la lentille est appelé foyer objet. La distance OF est appelée distance focale f de la lentille.

La mise au point est à l'infini, le capteur est sur le plan focal

Plus la focale est courte, donc plus les lentilles sont proches du plan sur lequel se forme l'image, plus le champ de vision est large. Inversement, plus la focale est longue, plus le champ de vision est restreint.

La focale normale, celle qui permet de se rapprocher le plus de la vision humaine, est déterminée par la diagonale du capteur utilisé : 43mm en 24x36 par exemple. Les appareils ayant une distance focale inférieure sont appelés grands angles, les autres sont des téléobjectifs. La valeur de la longueur focale minimale et maximale est écrite à l'avant de l'objectif.

La focale détermine aussi la perspective. En position grand angle, les objets paraissent plus éloinés les uns des autres, alors qu'en position télé, on observe un tassement de la perspective.

Les focales des optiques sont toujours données en équivalents 24x36 (ou 35mm), pour ne pas dérouter les utilisateurs.
Par exemple le compact Canon A700 est doté d'un zoom 5,8-34,8 mm est vendu comme 35-210 !

On comprend qu'on peut utiliser une optique pour 24x36 avec un plus petit capteur : on n'utilise que le centre de l'optique, alors qu'il est impossible d'utiliser une optique pour petit capteur (DX pour Nikon) avec un capteur 24x36 : les angles ne recevraient pas de lumière.

Attention ! Certains fabricants annoncent des amplitudes de zoom extraordinaires sur des compacts ou des bridges. C'est ce qu'ils appellent le zoom numérique, qui ne fait que recadrer l'image ! Il ne faut considérer que le zoom optique.

Il s'agit de l'ouverture du diaphragme qui laisse passer la lumière vers le capteur.

Le diaphragme est un mécanisme présent sur l'objectif, dont le fonctionnement est semblable à celui de l'iris de notre oeil. Composé de fines lamelles qui se chevauchent, il permet d'ajuster la quantité de lumière traversant l'objectif. Sa valeur est appelée ouverture. Symbolisée par la lettre "f", elle correspond au rapport du diamètre utile de l'objectif à sa distance focale (f/D). Les valeurs les plus courantes sont 1 - 1,4 - 2 - 2,8 - 4 - 5,6 - 8 - 11 - 16 - 32..., la quantité de lumière étant divisée par deux à chaque graduation. Donc plus la valeur d'ouverture est grande, plus le diaphragme est fermé.

Par exemple, si un zoom est annoncé   17-85mm   f 1:4-5.6  cela signifie que sa longueur focale peut varier entre 17 et 85 mm, et que son diaphragme peut ouvrir à 4 en position 17 mm et à 5,6 en position 85 mm.