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== Objectifs grand-angulaire ==
== Objectifs grand-angulaire ==

Version du 26 février 2011 à 19:14

PHOTOGRAPHIE


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Définition

Pour un format de surface sensible donné, plus la distance focale de l'objectif de prise de vue est petite, plus l'angle de champ embrassé est important. Pour un objectif de focale normale, la distance focale est approximativement égale à la diagonale du format ou légèrement plus grande, ce qui est censé correspondre à l'angle de vision d'un œil normal. Dans le cas du format 24 x 36, la diagonale vaut 43,3 mm mais les objectifs normaux ont des focales généralement un peu plus longues, 45 ou surtout 50 mm.

Les objectifs grand angulaires ont par définition une focale plus courte que cette diagonale et donc, a priori, un angle de champ plus grand que l'œil humain « standard ». Ils forment un ensemble au sein duquel on peut distinguer, comme nous le verrons par la suite, divers « groupes » dont les propriétés et les utilisations sont sensiblement différentes.

  • les objectifs « fish-eye » constituent une catégorie à part. Ils ont également des focales très courtes mais ils donnent des images arrondies, avec des distorsions très importantes allant jusqu'à la formation d'une image ronde sur la surface sensible.

Propriétés particulières

Les objectifs grand-angulaires sont évidemment irremplaçables lorsqu'il faut enregistrer la totalité d'un sujet depuis un point trop rapproché pour que l'on puisse utiliser un objectif de focale dite « normale ». C'est très souvent le cas, par exemple, lorsque l'on cherche à photographier des monuments sans avoir pour cela suffisamment de « recul ». Il faut retenir avant tout quelques règles de bon usage.

  • Depuis un point de vue donné, plus l'angle de vision est important, plus nombreux sont les éléments du sujet dont on peut enregistrer simultanément les images. De ce fait, si l'on n'y prend garde, les photographies donnent souvent une impression de bric-à-brac ou même de « foutoir » ; il faut donc soigner particulièrement la composition et le cadrage.
  • Beaucoup d'objectifs grand-angulaires donnent des images entachées de distorsion, généralement en barillet. Les lignes droites présentent une concavité orientée vers le centre de la photographie et d'autant plus marquée qu'elles sont situées loin de celui-ci. Cette distorsion est incompatible avec certaines applications, comme la photographie d'architecture, mais dans certaines conditions il est possible de la corriger par un traitement informatique des images.
  • Les dimensions de l'image d'un objet diminuent très vite lorsque la distance entre cet objet et l'objectif s'accroît. Les photographies faites au grand angulaire présentent souvent, de ce fait, un aspect caricatural. Toutefois, sauf exception, la perspective est parfaitement respectée ; les déformations apparentes sont dues tout simplement au fait que les photographies ne sont pas regardées à la bonne distance.
  • Ces problèmes s'accentuent lorsque l'axe optique est incliné vers le haut ou vers le bas.

L'utilisation des objectifs grand-angulaires est examinée plus en détail dans la suite du cours, car bien entendu ces propriétés peuvent être utilisées pour obtenir des images fortes et originales.


Objectifs grand-angulaire

Les « courtes focales »

Comme nous l'avons déjà dit, ce terme « courte focale » ne doit être employé qu'en référence à un format donné de surface sensible. Pour le 24 x 36 par exemple, dont la diagonale vaut 43,3 cm, cela correspond à des objectifs grand angulaires « raisonnables » dont la focale est de l'ordre de 35 mm.

Ces objectifs présentent des avantages importants, au point que beaucoup de professionnels spécialistes du reportage les laissent presque à demeure sur leur appareil. Ils apprécient grandement cette focale, qu'ils utilisent parfois à l'exclusion de toutes les autres car elles les oblige à se placer très près de l'action photographiée. L'angle de prise de vue relativement important, variant de 62 à 65 ° pour la plupart des 35 mm du commerce, ce qui permet de photographier assez facilement quand on manque un peu de recul ; c'est souvent le cas lorsque l'on photographie par exemple des monuments, certains paysages très vastes ou encore des scènes d'intérieur.

On sait aussi que la précision de la mise au point est d'autant plus critique que la focale est plus grande, pour un format donné. De ce point de vue, le 35 mm est relativement tolérant car, dans les conditions les plus courantes d'observation, les photographies faites au grand angulaire sont regardées depuis une trop grande distance. La profondeur de champ semble donc relativement importante, trop même dans certaines situations, ce qui donne facilement une zone de netteté très étendue.

La plupart des objectifs de courte focale permettent de réaliser la mise au point à très faible distance, ce qui permet de placer des sujets relativement petits dans leur contexte, par exemple une plante de montagne dans son environnement.


La plupart des flashes ont un angle d'éclairement assez large pour que les bords et les angles de l'image ne soient pas trop assombris.



Le 28 mm, dont l'angle de champ atteint environ 75 °,  est d'une utilisation plus délicate et son champ nettement plus grand n'est souvent pas entièrement couvert par les flashes.
  • les « très grand angulaires » qui correspondent à des focales de 24 ou 21 mm, irremplaçables pour procurer certains effets particuliers ou permettre des prises de vues impossibles autrement. Un photographe comme Jeanloup Sieff utilisait très largement le 21 mm monté sur son Leica.
  • les « super grand angulaires » correspondent à des focales de 17 ou 15 mm par exemple. S'il s'agit de véritables grand angulaires, la distorsion demeure suffisamment faible pour autoriser des prises de vues architecturales ou autres, pour lesquelles le respect des lignes droites est très important.



Ce sont les objectifs compris entre 28 et 49 mm. Cette plage de focale est commune à beaucoup d'objectifs transstandards fournis en kits avec les boîtiers reflex et sur les appareils compacts argentiques ou numériques. Ainsi, les compacts "démarrent" leur plage de focales à 24 mm, 28 mm, 33 mm ou 35 mm selon les modèles, ce qui peut constituer un argument d'achat selon les utilisateurs, selon qu'ils recherchent un appareil destiné à photographier des paysages. Sur les reflex argentiques, la plage de focales des zooms transstandards de base, fournis avec l'appareil, commence régulièrement à 28 mm (Ex. : Canon EF 28-80mm f3,5-4,5).

Cependant, lors du passage des reflex argentiques aux reflex numériques, ces objectifs transstandards fournis en kit, du fait du coefficient de recadrage, se trouvaient "transformés" et cadrent comme un 42 mm (Nikon, Pentax, Minolta, coefficient de recadrage x1,5) ou comme un 45 mm (Canon, coefficient de recadrage x1,6) ! Même les coûteux objectifs comme le Canon 24-105 mm série L perdent de leur intérêt sur les boîtiers au capteur de format APS-C.

Ceci a amené les fabricants à développer des objectifs spécialement destinés à ce format de capteur, afin de proposer des objectifs cadrant de nouveau "bien large" ! Ainsi, les kits fournis sont rapidement proposés avec un 18-55 mm (Canon, Pentax, Samsung) voire un 18-70 mm (Nikon, Sony/Minolta). Ces objectifs sont cependant souvent incapables d'être montés sur des appareils argentiques, leur cercle d'image étant plus petit que le format 24 x 36 mm, mais aussi parce que, comme chez Canon, un joint caoutchouc supplémentaire empêche la remontée du miroir d'un appareil plein format. Chez les fabricants, les dénominations de ce type d'objectif "spécial numériques" sont multiples :

  • Canon : EF-S
  • Nikon : AI-S
  • Sigma : DC
  • Tamron : DI-II
  • Sony/Minolta : DT

Face à ces zooms de plage de focale plus ou moins large, les fabricants d'objectifs proposent depuis les débuts de la photographie des objectifs de focale fixe inférieure à 50 mm. Ainsi, chez Canon, on trouve des objectifs de 28 et 35mm plus ou moins onéreux selon qu'ils appartiennent à la série L ou non. Dernièrement, Pentax a proposé un objectif pancake de 44 mm.

Les ultra "grands-angles"

Comme leur nom l'indique, ces objectifs ont une focale résultante inférieure à 28 mm au format 24 x 36mm. Ces objectifs ont refait leur apparition sur le marché avec l'avènement du numérique, avec essentiellement des zooms :

  • Canon : EF-S 10-22 mm f/3,5-4,5 USM
  • Nikon : AI-S
  • Sigma : 10 mm f/2,8 EX DC HSM, Sigma 10-20 mm f/4-5,6 EX DC HSM , Sigma 12-24 mm f/4,5-5,6 EX DG ASPHERICAL HSM
  • Tamron : SP AF 11-18 mm f/4,5-5,6 Di II LD Aspherical(IF)
  • Tokina : AF 12-24 mm f/4 AT-X 124 PRO DX
  • Pentax : AF 12-24 mm f/4 AT-X 124 PRO DX (identique à celui de Tokina)
  • Sony/Minolta : 11-18 mm - f/4.5-5.6 DT

Ce type d'objectif permet d'obtenir des angles de prise de vue très larges, mais entraînent invariablement des déformations apparentes des objets sur les bords, qui peuvent être esthétiques et voulues, ou bien corrigées via des logiciels idoines.

Objectifs de type « fish-eye »

Image ronde donnée par un objectif fish-eye.
Schloss Rastatt Prunksaal (si quelqu'un peut traduire SVP ...

Le nom anglais de ce genre d'objectifs signifie « œil de poisson » ; l'angle embrassé est considérable mais contrairement aux objectifs grand angulaires classiques, l'image obtenue est fortement entachée de distorsion, au point d'être carrément ronde pour les modèles de plus courte focale. Du reste, la relation qui relie habituellement l'angle de prise de vue à la distance focale ne peut s'appliquer ici que très approximativement ou même pas du tout dans certains cas. Si les objectifs de focale « normale » sont assez facilement débarrassés de la distorsion, il n'en est pas de même pour les grand angulaires. Plus la focale est courte et donc plus le champ embrassé est vaste, plus la correction de la distorsion devient difficile. Au-delà de 90°, elle devient pratiquement impossible et on est obligé d'accepter les déformations de l'image.

Les objectifs fish-eye ont été initialement fabriqués pour diverses applications scientifiques essentiellement en astronomie (appelés alors whole sky lenses) et pour des caméras de surveillance. Ils ont ensuite été mis sur le marché à l'intention des photographes professionnels et amateurs et l'aspect très particulier des images qu'ils fournissent en ont fait des objectifs à la mode, en particulier dans les années 1970.

La distance focale des objectifs fish-eye dépend bien sûr du format de la surface sensible. Par exemple, les objectifs fish-eye capables de remplir la pleine surface d'un format 24 x 36 ont des focales de l'ordre de 15 à 16 mm, tandis que ceux qui fournissent une image ronde atteignent 10, voire 8 mm seulement.

L'objectif possédant le plus grand angle de champ jamais construit est de marque Nikon. Sa focale est de 6 mm seulement et son angle de champ extraordinaire atteint 220°, de sorte qu'il est capable d'embrasser beaucoup plus qu'une hémisphère. En le plaçant à la verticale, il est donc capable d'embrasser non seulement la totalité du ciel, mais encore tout l'horizon et même, sur terrain plat, tout l'espace à l'exception d'une zone circulaire située sous l'appareil. Avec 5,2 kg et un diamètre de 236 mm, l'objet n'a toutefois rien d'une miniature, il cache entièrement le boîtier sur lequel il se monte et possède son propre écrou de pied, tout comme les gros téléobjectifs. Compte tenu du coût et des besoins très spécifiques pour un tel objectif, Nikon ne le fabrique que sur commande spéciale.

Objectifs fish-eye donnant une image circulaire

Fichier:Fish eye Solar Two.jpg
Centrale solaire en Californie. La photo est prise avec un objectif fish-eye « plein format ». La Terre ... est bien ronde !

Les premiers fish-eye donnaient une image circulaire et embrassaient un champ voisin de 180°, projetant donc toute une hémisphère sur un cercle.

Objectifs fish-eye « plein format »

Ces objectifs ont été conçus et fabriqués pour répondre à une certaine demande, après le succès des premiers modèles à image circulaire. Cette nouvelle génération possède un cercle de couverture bien plus grand, de sorte que l'on peut y découper un rectangle de 24 x 36 mm. L'angle de champ de 180° correspond alors à la diagonale du format.

Le premier objectif de cette famille fut mis sur le marché à la fin des années 1960 par Nikon. Il s'agissait d'un objectif de 16 mm de focale. Pour obtenir le même résultat sur un capteur de type APS, il faut une focale de 10,5 mm seulement, à formule optique équivalente.

Bidouillages et astuces

Il est possible de réaliser un « objectif fish-eye » pour à peine plus de 10 €. Il suffit pour cela de se procurer un judas de porte et de l'adapter sur un appareil reflex. La solution la plus simple peut être de le monter devant la lentille frontale d'un objectif ordinaire, de focale normale ou approchante, pour obtenir une image ronde couvrant un angle qui peut atteindre assez facilement 150 ou 160°. On peut par exemple le fixer sur un bouchon d'objectif que l'on aura préalablement percé au bon diamètre pour autoriser le montage. Veiller toutefois à ce que je judas ne vienne pas toucher la lentille frontale, qu'il pourrait gravement endommager.

Naturellement il ne faut pas s'attendre à ce que le capteur reçoive une image très lumineuse, en raison du très petit diamètre des lentilles du judas.

Formules optiques

Les objectifs grand angulaires ont toujours posé un véritable défi aux opticiens : il faut en effet allier une luminosité élevée à un grand angle de champ, ce qui rend très difficile la correction des faisceaux obliques. Dans le cas des appareils reflex, une difficulté supplémentaire tient au fait qu'il faut dégager de l'espace entre l'objectif et la couche sensible afin de loger le miroir mobile.

Certains types d'objectifs utilisés à pleine ouverture ne présentent pas une couverture d'image suffisante pour mériter le qualificatif de grand angulaire. En revanche, si on les utilise en fermant considérablement le diaphragme, le diamètre du cercle de couverture augmente, ainsi que l'angle de prise de vue. Celui-ci peut par exemple passer de 70 à 90 ° en fonction de la valeur de l'ouverture relative du diaphragme.

Objectifs grand angulaires anciens et « périscopiques »

Afin d'atténuer les aberrations engendrées du fait de l'angle de prise de vue élevé, les premiers opticiens ont recherché des formes de lentilles se rapprochant de la sphère, avec des formules optiques symétriques ou quasi symétriques.

Le Globe Lens breveté le 17 juin 1862 par Charles C Harrison et Joseph Schnitzer (voir Harrison & Schnitzer) entrait dans cette catégorie, de même que le Pantoscope de Busch. Ces objectifs sont restés en usage sur les chambres photographiques pendant toute la fin des années 1800, avant d'être détrônés par l'Hypergon du fabricant allemand Goerz (ne pas confondre avec l'homonyme autrichien Goerz).



L'objectif Hypergon de Goerz, repris plus tard par Carl Zeiss, appartient à la catégorie des objectifs dits « périscopiques », caractérisés par un angle de champ très important, pouvant atteindre de 110 à 140°, une distorsion très faible, mais aussi une luminosité très réduite. Dans le cas de l'Hypergon, la visée se faisait à 22 et la prise de vues à 32. Sur certains modèles, il fallait en outre compenser la perte de lumière sur les bords, ce qui ne pouvait se faire qu'en assombrissant l'image centrale par un astucieux système de cache en forme d'étoile que l'on mettait en rotation pendant la pose par le jet d'air produit par une poire. Ce cache était articulé de façon que l'on puisse le retirer en cas de besoin. D'autres objectifs du même type ont été construits par diverses sociétés :



Images en réserve

Bibliographie

  • DUBREUIL, Jean-Pierre .- Fascinant grand angle. In : Chasseur d'Images, n° 5, mai-juin 1977, pp. 49-54.


Objectifs