Nous avons vu en TP comment régler certains paramètres d'un appareil photo en mode manuel afin d'obtenir la meilleure visibilité et la meilleure précision possible. Nous avons ainsi pu agir sur la sensibilité de l'appareil, sur l'ouverture du diaphragme et le temps d'exposition.

• Sensibilité de l'appareil

La sensibilité d'un film ou d'un appareil photo numérique caractérise sa capacité à produire une photo de bonne qualité en fonction du temps pendant lequel le capteur de l'appareil est exposé à la lumière. Plus la sensibilité est élevée, moins le temps d'exposition nécessaire est important. La sensibilité est exprimée en iso et il est possible de la régler sur les appareils photo numériques. Lorsqu'on prend des photos avec une sensibilité élevée, les photos sont alors légèrement granuleuses, ce qui atténue leurs précisions. C'est pourquoi en photogrammétrie, où l'on recherche la meilleure précision possible, on choisira une sensibilité peu élevée. On aura donc un temps d'exposition important.

• Ouverture du diaphragme

Les appareils photo comportent un diaphragme dont l'ouverture laisse arriver la lumière jusqu'au capteur. Il est possible de modifier le diamètre de cette ouverture, ce qui permet de jouer avec la précision de la photo. En effet, plus l'ouverture sera petite, plus la photo sera précise. Toutefois, si l'ouverture est petite, il y a moins de lumière qui arrive sur le capteur, la photo sera donc plus sombre. La prise de photo nécessitera alors un temps d'exposition plus long.

Le diaphragme est caractérisé par son nombre d'ouverture : f/d, avec f la focale de l'appareil et d le diamètre du diaphragme. Plus ce nombre est grand, plus l'ouverture est petite. C'est sur ce nombre que l'on peut agir lors du réglage de l'appareil en mode manuel. Après avoir choisi une sensibilité et réalisé une mise au point, on définit le nombre d'ouverture en fonction du champ de précision qu'on souhaite obtenir. On règle ensuite le temps d'exposition.

• Temps d'exposition

Le temps d'exposition est lié au diamètre du diaphragme.

On a en effet la relation : aire1 * temps1 = aire2 * temps2

où l'aire correspond à l'aire de l'ouverture du diaphragme et le temps au temps d'exposition du capteur.

Comme l'aire de l'ouverture s'exprime en fonction du diamètre de l'ouverture, ce dernier est bien lié au temps d'exposition.

Ainsi, si on connaît un premier rapport temps/diamètre, on peut calculer pour n'importe quel nombre d'ouverture le temps d'exposition correspondant.

En mode manuel, quand on a choisi le nombre d'ouverture, l'appareil indique quel est le temps d'exposition le plus adapté, il n'y a pas besoin de le calculer.

• Expériences

Nous avons réalisé plusieurs séries de photogtraphies afin de mettre en évidence les relations entre les différents éléments vus précédement.

- Expérience 1 : Influence du temps d'exposition sur la luminosité

Nous avons effectué une série de photos d'un objet (un appareil photo), la première photo ayant un temps d'exposition adapté au nombre d'ouverture. Puis nous avons augmenté et diminué le temps d'exposition en gardant un nombre d'ouverture f/d constant.

Paramètres de l'appareil : sensibilité = 100 ISO, f/d = 16 , f = 14 mm

Nous remarquons ainsi que pour un nombre d'ouverture donné, le temps d'exposition influe sur la luminosité de la photo. Lorsqu'on augmente le temps d'exposition, le capteur reçoit d'avantage de lumière, la photo est ainsi plus lumineuse.

 

- Expérience 2 : Etude de la zone de netteté d'une série de photos

Nous avons disposé trois jalons gradués les uns derrière les autres, puis nous avons pris une série de photos en modifiant à chaque fois le nombre d'ouverture et donc le temps d'exposition correspondant. Cela nous a permis de mettre en avant l'influence de ce couple sur la profondeur du champ, soit la zone de netteté. On voit bien sur les photos que plus le nombre d'ouverture diminue (et donc plus le temps d'exposition augmente) , plus la zone de précision de la photo se trouve loin de l'appareil.

Paramètres de l'appareil : sensibilité = 100 ISO , f = 85 mm

Voici une sélection de trois photos parmis la série :

 

 

Le tableau suivant montre l'évolution de la zone de précision :