Voici un exposé de technologie fait au collège sur le thème de l'appareil photographique. Il a été réalisé à trois, avec deux amis et moi-même.
L’EVOLUTION ET LE FONCTIONNEMENT DE L’APPAREIL PHOTOGRAPHIQUE A TRAVERS LES AGES
Introduction
Un appareil photographique permet de fixer sur un support l’image d’un objet donné. A travers cet exposé nous allons découvrir le fonctionnement de l’appareil photographique mais aussi l’évolution de celui ci.
Les premières idées photographiques
Au cours de l’histoire, deux problèmes se sont posés: Comment former l’image d’un objet donné et comment la fixer sur un support. Très tôt les hommes ont compris comment résoudre cette première difficulté. La première idée était celle de la chambre noire, (découverte par Roger Bacon au 13e siècle), mais réellement adoptée par les français avec Léonard de Vinci au 16e siècle. En fait son principe est simple, comme l’expliqua l’inventeur: “ Lorsque l’image d’objets éclairés pénètre par un petit trou dans un appartement très obscur et que vous placez un papier blanc a quelque distance du trou du coté obscur, vous voyez sur le papier tous les objets avec leur propres formes et couleurs mais à l’envers. Ce phénomène se produit en vertu de l’intersection des rayons. ”
L’appareil photo à travers le temps
Au 16e siècle, Giambattista Della Porta remplace le trou par une lentille. C’est un rond de verre servant d’optique et qui a un effet de loupe. L’utilisation de la chambre obscure (chambre noire), se généralisa dans le courant du 17e siècle. Les dessinateurs en étaient les principaux utilisateurs. Ils calquaient l’image projetée à travers le petit trou. Il fallut ensuite résoudre le deuxième problème: fixer l’image sur un support. Les hommes devaient alors découvrir une substance chimiquement sensible a la lumière, qui remplacerait le papier dessiné en recevant directement l’image et en la fixant définitivement. Plusieurs personnes essayèrent de trouver ce produit. Charles, un Français, parvint à fixer des silhouettes. Deux Anglais Wedgwood et Davy obtinrent quand a eux des images qui restaient quelques minutes a peine, puis disparaissaient. Un Français, Nicéphore Niepce, invente pour la première fois la photographie, en 1822. Pour y arriver, il enduit une plaque de métal de produits sensibles à la lumière. Ensuite il laisse ce matériel exposé à un rayon de lumière, dans une chambre noire, pendant huit heures. Il démontra ainsi qu’une image pouvait s’imprimer sur ce savant mélange, appelé bitume de Judée. En 1839, son associé, Daguerre perfectionne le procédé et crée un appareil que l’on appelle Daguerréotype. En 1841, l’Anglais Fox Talbot fit breveter un procédé de son invention qu’il appela “ calo type ” et qui fut la base des procédés actuels. Tandis que le Daguerréotype donnait une image positive unique, le callo type, donnait un négatif qui permettait de tirer plusieurs positifs. Cette possibilité d’obtenir des photographies en nombre illimité entraîna le triomphe définitif du callo type sur le Daguerréotype. Pendant les cinquante années qui suivirent, la photographie, bien que très rependue, nécessita beaucoup de patience et un matériel assez encombrant. Elle n’était donc pas accessible a tout le monde. Georges Eastman, va inventer ce que l’on appelle la pellicule, puis un système d’emballage qui permettait de sortir le rouleau de l’appareil a la lumière. En effet, avant cette invention, il fallait l’enlever dans une chambre noire. Après, les amateurs pouvaient donc faire eux mêmes la manipulation. Le succès fut immédiat. Il a fallut 10 ans de travaux pour toute une équipe de chimistes américains, ainsi que 250 millions de dollars pour fabriquer le premier polaroid. Il s’agit d’un appareil révolutionnaire qui permet d’éjecter le cliché aussitôt après la prise de vue et qui se développe à l’air libre en couleurs en moins de 4 minutes. Cet appareil vit le jour pour la première fois en 1963 Pendant ce temps, les chercheurs ont développé l’appareil photo à pellicule que l’on voit de nos jours et qui est accessible à tous. L’appareil photo numérique fut inventé en 1990. C’est une machine qui fonctionne sans pellicule ; celle ci est remplacée par une carte mémoire. Les photos peuvent être transférées directement sur l’ordinateur grâce à un câble qui les relie. Mais elles peuvent aussi être développées comme les pellicules.
Comment fonctionne l’appareil photographique? De quoi est composé l’appareil photographique?
Le Déclencheur : bouton sur lequel on appuie pour prendre la photo.
Le levier : partie qui permet d’avancer la pellicule une fois la photo prise.
Le parasoleil : système en caoutchouc qui se rajoute sur l’objectif et qui permet que la lumière directe diffusée par le soleil ne fausse pas la luminosité ambiante.
Le capuchon : boîtier en plastique permettant de protéger l’objectif après utilisation.
La bague de mise au point : permet de régler la netteté de l’image (comme pour un microscope).
La bague de diaphragme : bague pour régler la quantité de lumière qui va toucher la pellicule.
Le bouton de sensibilité : Certaines pellicules sont plus sensibles que d’autres à la lumière, ce bouton permet d’enregistrer la sensibilité de la pellicule.
Le fonctionnement de l’appareil photographique argentique
Pour une image nette, il faut bien régler l’objectif de l’appareil. Sa caractéristique principale est la taille de son champ de vision, qui est en fait sa capacité à prendre un angle de vue plus ou moins grand. Cet angle est mesuré en millimètres. L’objectif de 50 millimètre correspond au champ de vision d’un œil humain. Il existe beaucoup de tailles d’objectifs différentes. Plus elle est petite, plus le champs de vision sera grand et inversement. Lorsque l’on appuie sur le déclencheur pour prendre la photographie, un obturateur ne laisse entrer la lumière seulement durant une très courte période. Cela permet une bonne exposition de la pellicule. Derrière l’objectif, il y a un diaphragme. Quand l’obturateur est ouvert, c’est lui qui règle la quantité de lumière qui va frapper la pellicule. Une pellicule est un support transparent de matière plastique, sur lequel est déposée une couche photosensible formée de grains de gélatino-bromure d'argent. Dans l’appareil photographique, lorsque ces grains reçoivent de la lumière, ils s’activent chimiquement. On dit que l’image est “ latente ”. Ensuite, direction le laboratoire où l’image est révélée grâce à un produit chimique (souvent de l’hydroquinone). Ce produit (que l’on nomme aussi révélateur), agit sur les grains de sels d’argent activés, en les noircissant. Les grains qui n’ont pas reçus de lumière restent incolores. L’image formée est donc sombre aux endroits éclairés et claire aux endroits non éclairés: c ‘est une image négative. On appelle l’appareil photo “ argentique ” à cause des grains de sels d’argents (ou grains de gélatino-bromure d'argent). Pour obtenir une image positive, en noir et blanc, il faudra projeter le négatif sur du papier photo à l’aide d’un agrandisseur. Pour avoir ses photos en couleurs, c’est un peu le même principe. Il faut projeter le négatif sur du papier photo en y ajoutant trois couches photosensibles, séparées par des filtres colorés.
Le fonctionnement de l’appareil photographique numérique
Le principe optique d’un appareil photographique numérique est le même que celui d’un appareil photographique à pellicule. La seule différence se trouve au niveau du stockage de l’image. En effet, dans un appareil photographique numérique, la pellicule est remplacée par un capteur C.C.D, qui est chargé de capter l’image. Il y a aussi d’une mémoire qui de stocker cette image (un peu comme une disquette). Des capteurs de lumières remplacent des molécules de “ sel argentiques ”. Ceux-ci sont beaucoup moins nombreux au centimètre carré, (deux ou trois millions maximum aujourd’hui) on parle alors de pixels. Après un filtrage, rouge, vert et bleu, des capteurs appelés “ cellules photosensibles ” reçoivent la lumière. Ils la convertissent alors en un signal électrique analogique qui est numérisé puis stocké dans la mémoire de l’appareil.
Les atouts et les désavantages de l’appareil photographique numérique
Les appareils photographiques numériques possèdent de nombreux avantages, surtout au niveau de la qualité. En effet, on peut copier les photographies à l’infini sans pour autant perdre de la qualité. De plus, le coût du développement des photos est très faible. Par contre, à qualité optique égale, les appareils photographiques numériques sont biens plus chers que les appareils photographiques argentiques.
Les appareils photographiques aujourd’hui et demain
Aujourd’hui, les appareils photos numériques connaissent un grand essor, sûrement du en partie à un phénomène de mode actuel. A notre époque, les inventeurs cherchent à créer des appareils photos où l’on pourra enregistrer un maximum de photos, avec un minimum de place et une très grande qualité. Il existe même des appareils photographiques mi-argentiques, mi-numériques. Ce sont en fait des appareils qui fonctionnent comme des appareils numériques, mais auxquels on peut ajouter un objectif, que l’on peut régler comme il nous plaît. De nos jours, la technologie avance à grands pas. En un peu plus de deux siècles, les appareils photographiques ont été accessibles à tous. Ce phénomène va certainement se poursuivre.
Conclusion
On ne peut pas dire qu’il existe une personne qui ait inventée l’appareil photographique. C’est seulement plusieurs hommes qui se sont penchés sur un même problème, essayant d’améliorer les créations des uns et des autres au fil du temps. Ce que l’on peut tout de même affirmer, c’est que les Français ont fait de grosses découvertes sur cette invention. Léonard de Vinci fut à l’origine de l’utilisation de la chambre noire en France et Nicéphore Niepce inventa le premier la photographie.
Sources
http://www.ac-limages-lyceeduclaux-aurillac/perso.fr
http://www.chambery.grenoble.iufm.fr/home/physique/appareilphoto/presentation.htm
encyclopédie encarta
mobiclic, novembre 2003