PHOTOGRAPHIE Objectifs photographiques

Évolution de l'objectif

Les incessants progrès réalisés à partir de la seconde moitié du xix^e siècle ont porté non seulement sur le développement de formules optiques nouvelles, mais également sur la réalisation de verres optiques mieux adaptés. Il faut attendre le milieu du xx^e siècle pour qu'apparaissent des formules plus complexes, comme celles des super-grands-angles ou des objectifs à focale variable.

On impute généralement ces réalisations aux trois facteurs suivants : la généralisation des traitements antireflet, le calcul automatisé des formules optiques grâce à l'utilisation des ordinateurs, l'existence de verres et de polymères nouveaux.

Il est aujourd'hui extrêmement difficile de reconnaître la formule optique d'origine. En effet, il était coutumier, jusqu'à la fin des années 1960, d'associer à un objectif le type de la formule optique auquel il appartenait. L'intérêt heuristique de cette démarche justifie ce rappel épistémologique.

Les formes primitives

Objectifs simples

Conçu par William H. Wollaston dès 1812, le ménisque (nom donné à cet objectif à cause de sa forme géométrique ) a été utilisé par Niépce lors de ses premiers essais. Convergent, il possède toutes les aberrations et doit être fortement diaphragmé. Il est possible de diminuer l'astigmatisme, mais au détriment de la courbure de champ. Une autre solution, pour des objectifs élémentaires, consiste aujourd'hui à donner une forme cylindrique à l'émulsion, technique souvent adoptée dans les « prêt-à-photographier ».

Objectifs achromats

Réalisé au début des années 1830 par l'opticien français Charles Chevalier, l'achromat est constitué de deux lentilles accolées qui possèdent des indices de réfraction et de constringence (inverse du pouvoir dispersif) différents (verres en « flint » et en « crown »). La coma et la distorsion sont encore présentes mais les autres aberrations sont notablement réduites à condition toutefois que cet objectif soit très diaphragmé. De nos jours, les objectifs achromats sont très rarement utilisés.

Objectifs aplanats

En associant deux doublets identiques de part et d'autre du diaphragme, on obtient une formule optique dite rectilinéaire ou aplanat de Steinheil. De champ assez étroit, ce type d'objectif, symétrique, peut, selon le rapport de grandissement, éliminer la distorsion. Son principal défaut est provoqué par les résidus d'astigmatisme. Certaines formules optiques actuelles dérivent de cet illustre prédécesseur.

Les formes plus évoluées : les anastigmats

Ancêtres des objectifs modernes, ces systèmes optiques possèdent la propriété de fournir des images nettes (stigmatiques) dans un champ relativement étendu. Pour la plupart lumineux, ils sont issus des travaux conjoints des Allemands Carl Zeiss (1816-1888), Ernst Abbe (1840-1905) et du verrier Otto Schott (1851-1935), d'une part, et de l'anglais Arnaud Denis Taylor (1862-1943), d'autre part. L'ajout de baryte dans la composition des verres a permis d'obtenir des matériels où la constringence et l'indice de réfraction pouvaient admettre simultanément des valeurs élevées, abaissant, entre autres, le phénomène de dispersion. On dissocie généralement les formules optiques symétriques (de type Gauss) des formules dissymétriques. Comme il existe de nombreuses formules dérivées, seules les plus importantes seront abordées ici.

Objectif symétrique : le Planar

Calculé par Paul Rudolph (1859-1935), travaillant alors chez Zeiss, le Planar , mis au point en 1896, utilise le principe mis en évidence par Karl Friedrich Gauss (1777-1855), quant à la courbure de ses dioptres. Il offre, pour un champ relativement étendu, une netteté exceptionnelle à de grandes ouvertures. Sa formule symétrique permet une bonne correction de la distorsion. Les formes[...]

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Écrit par

Pascal MARTIN : maître de conférences, responsable du laboratoire d'optique appliquée à l'École nationale supérieure Louis-Lumière

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Photographie : formules optiques fondamentales - crédits : Encyclopædia Universalis France — Photographie : formules optiques fondamentales

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Photographie : principe du téléobjectif - crédits : Encyclopædia Universalis France — Photographie : principe du téléobjectif

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