Application à la photo macro.
C'est suite à une demande personnelle d'un ami IP que j'ai trouvé intéressant de rédiger ce petit article qui pourrait servir à d'autres.
Beaucoup de photographes amateurs ignorent que leur objectif à focale fixe ou un zoom calé sur une focale subit une variation de la focale en fonction de la distance de mise au point.
Ce phénomène de variabilité est particulièrement remarquable à la distance minimale de mise au point ; la variation peut être très importante.
L'amateur sera surpris d'apprendre que, par exemple, son objectif macro de 105 mm de focale qui a une distance minimale de mise au point de 30 cm pour offrir le grandissement x1 n'a plus alors qu'une focale réelle de 75 mm lorsqu'il est calé sur cette distance par la bague de réglage.
Plus étonné encore sera son petit camarade, possédant un objectif macro de 300 mm de focale avec la même distance minimale de mise au point, d'apprendre que lui aussi, au rapport de grandissement x1, son objectif aura la même focale de 75 mm !
Cette variabilité des focales d'un même objectif est un phénomène normal pour les objectifs modernes dont la formulation optique est telle que les lentilles se muent à l'intérieur du fut.
Il n'y a pas de variation de focale — la focale reste constante — pour les objectifs dont les lentilles sont immobiles dans le fut (système fixe).
La variabilité se démontre par les formules de base de l'optique.
Pour avoir très simplement une valeur théorique de la focale réelle on peut appliquer, pour un objectif au rapport de grandissement x1 (distance minimale de mise au point) la formule simple suivante : Fr = Dm/4 (Fr : focale résultante - Dm : distance minimale de mise au point).
Démonstration
Rappel de la relation de conjugaison de Descartes
1/F = 1/p + 1/p'
avec F la distance focale
- p la distance de prise de mise au point (distance lentille-objet)
- p' le tirage optique (distance lentille-image)
Le grandissement est donné par G = p'/p
La distance minimum de mise au point est Dm = p + p'
Pour un objectif macro réglé sur le rapport x1 G = 1 alors p = p' donc F = p/2 et Dm = 2p d'où F = Dm/4 CQFD !
Application à la macro photo
La question posée est celle de savoir quel tirage mécanique complémentaire il faut insérer pour avoir un rapport donné supérieur à x1 ou plus pratiquement quelle doit être l'épaisseur de la bague allonge à associer à l'objectif ?
Sachant que le grandissement est le rapport du tirage mécanique sur la focale soit G = T/F il est facile de déterminer le tirage pour un grandissement donné : T = G.F
Par exemple, si l'on veut un grandissement de x1,8, il faut ajouter un grandissement complémentaire de 0,8 à l'objectif macro en position x1.
Donc pour les objectifs cités au début de l'article, le 105 mm macro notamment, il faut ajouté une bague ou un soufflet augmentant le tirage mécanique de T = 0,8 x 75 = 60 mm.
Et voilà !
de mettre à la portée du photographe lambda que je suis, des notions de physique optique qui m' accompagnent sans que je n' en ai ni la conscience, ni la compréhension.
