D o m i n i q u e   G u e b e y    J u n g l e      Technique photo


Objectifs ultra-lumineux (suite)

Focales non standards ou variables

Longues focales (ou « téléobjectifs »)

Longue focale et téléobjectif

A rebours des courtes focales dites aussi objectifs grand angle, les longues focales se distinguent par leur champ étroit, qui cerne une portion réduite de ce que l’œil humain perçoit. Par longue focale on désignera un objectif dont l’angle de champ est de 30° ou moins — alors qu’un grand-angle sera une optique dont le champ dépasse les 60°.

En français courant le mot téléobjectif est devenu le terme générique pour désigner les optiques de longue focale. Mais en toute rigueur opticienne, il désigne une sous-catégorie particulière, caractérisée par sa longueur réduite.

Un modèle d’objectif de longue focale stricto sensu dérive de la vieille lunette d’observation à deux lentilles collées (plus un oculaire) : son foyer se trouve à une distance du plan image qui est simplement égale à la focale ; en pratique, la longueur d’un tel 400 mm sera de 40 cm ou un peu plus [1]. Avec une vraie formule téléobjectif, la longueur de l’ensemble peut être sensiblement inférieure. C’est ainsi que le Zuiko AUTO-T 300mm f/4.5 ne mesurait que 181 mm.

Ce résultat est obtenu par la combinaison d’un groupe convergent et d’un autre divergent. Le prototype du téléobjectif est le dispositif de Peter Barlow (13/10/1776 - 1/3/1862), bien connu des astronomes. Barlow avait imaginé vers 1834 d’utiliser une lentille négative comme système grossissant à l’arrière des télescopes [2].

L1 + L2 donnent la meme image que L’ Principe du teleobjectif

Avec une formule de type téléobjectifs, on peut réaliser des objectifs lumineux et d’utilisation plus pratique.

Particularités et limites

A priori, une longue focale permet d’atteindre plus facilement une meilleure correction, car on ne prend que la partie centrale de l’image par rapport aux formules optiques standards. Mais cette catégorie a ses contraintes :

Les effets accentués de l’aberration chromatique et de la diffraction s’expliquent par le fait qu’on est en présence d’objectifs en quelque sorte grossissants. Mais il faut encore tenir compte d’autres contraintes :

En définitive, un grand téléobjectif impose la prise de vue sur trépied solide.

Quelques anciennes longues focales

Thomas Rudolphus Dallmeyer (1859-1906, fils de John Henri Dallmeyer 1830-1883) fabriqua dès 1891 des téléobjectifs (en anglais telephoto) qui furent longtemps parmi les chevaux de bataille de cette firme. Leur luminosité était faible : f/9.

Les Busch BisTelar de 1905 par K. Martin eurent suffisament de succès pour être encore trouvables un siècle plus tard. Avec leurs 4 éléments en 2 groupes, ils ouvraient à f/7 pour des focales de 7, 10, 12 et 14 pouces (178 à 356 mm). Ce n’étaient pas de très longues focales : angle de champ 30°. Il furent rapidement suivis par la concurrence : Telestigmat de Bausch & Lomb, Telegor (Goerz), Telikon (Zeiss), Telomar (Voigtländer) etc.

Téléobjectif Dallmeyer telephoto Dallmeyer

Dans la section sur les triplets ci-dessus, on a déjà cité les longues focales (1931) de A. Sonnefeld, dont un 2000 mm ouvert à rien moins que f/5,0.

Semi télés

L’expression semi-télé est ici utilisé par analogie avec les grands-angles semi-retrofocus, qui sont proches des téléobjectifs inversés sans en être vraiment. En effet, à côté des vrais téléobjectifs, il existe une catégorie intermédiaire où le groupe divergent est plus en avant, un groupe convergent ou légèrement divergent étant placé à l’arrière. Nombre de courts téléobjectifs de 85 à 135 mm voire plus comprennent ainsi une ou deux lentilles intermédiaires très épaisses.

Zeiss (alias Jupiter 11) 4.0/135 Jupiter 11 135 mm f/4,0

On reconnait dans ces objectifs des variantes de triplets : ce n’est pas par hasard si Zeiss a baptisé Sonnar un certain nombre de ses longues focales, comme l’ancien 135 mm f/4.0. Une imitation connue de ce dernier fut le Jupiter 11 135 mm f/4,0 (4 él./3 gr.), produit en un grand nombre d’exemplaires (approximativement de 1950 à 1976). Les hasselbladistes connaissent le Sonnar 250 mm f/5,6, équivalent en moyen format (6x6) du 135 mm pour petit format. Citons encore le 250 mm, mais pour 24x36 et f/4,0 (4 él./3 gr.) Nikkor-Q (1954 – avec viseur reflex à l’instar des caméras ciné).

Nikkor-Q 250 f/4,0 Nikkor 250 f/4,0
Ernostar

L’Ernostar est le précurseur du Sonnar (cf supra in : les triplets). Dans sa formulation simple à quatre lentilles séparées, il a suffi à produire des longues focales assez attrayantes, comme les Zeiss pour Contarex (ouverts à 2,8) Sonnar 135 et 180 mm (et aussi le 4/250). Avec l’ouverture contenue à f/4,0 on obtient de brillants « courts télés » comme les Elmar-C et M-Rokkor de 90mm f/4.0.

Zeiss Sonnar 135 f/2,8 Zeiss Sonnar 135 f/2,8

Zuiko AUTO-T 250 mm f/2,0 ED-IF Zuiko AUTO-T 250 mm f/2,0 ED-IF
Mise-au point interne

La mise-au point interne (IF=internal focusing) est très souvent utilisée sur les téléobjectifs. Elle permet, par le mouvement d’un groupe limité d’éléments à l’intérieur de l’objectif, de faire le point sans déplacer l’ensemble du bloc optique ce qui a deux avantages :

Un objectif à mise-au-point interne fonctionne comme un zoom à très faible variation de focale. Dès lors, les formules classiques de calcul du rapport de reproduction en fonction du tirage ou de la distance ne sont pas applicables.

Quelques références en 24x36

En « petit format » pour commencer, par angle de champ décroissant (et donc par focale croissante) :

Longues focales pour moyen/grand format

Beaucoup d’appareils moyen-format utilisent des objectifs à obturateur central, et donc logés dans le bloc optique, ce qui limite considérablement la possibilité d’avoir une grande ouverture.

Téléobjectifs à miroir

Les objectifs catadioptriques fonctionnent comme les télescopes astronomiques à miroir. Ils sont séduisants en théorie (faible encombrement, simplicité de la formule, bonne correction chromatique), mais leur réalisation est très difficile si on veut atteindre une vraiment bonne qualité d’image. Les tolérances de fabrication du miroir et de son ajustage devraient être pratiquement nulles, ce qui est évidemment impossible, et explique le nombre d’années de construction et le coût des grands télescopes astronomiques. Il faut aussi aux miroirs une argenture de très haute qualité pour réfléchir la lumière avec le minimum de pertes.

Des modèles extrêmes de cette catégorie sont présentés supra (cf Télescopes, Schmidt et Super-Schmidt).

Les images prises au télé à miroir se reconnaissent assez facilement par les zones floues où chaque point se transforme en un petit anneau.

Encore plus

Notes

Cre : 01 dec 2011 - Maj : 05 oct 2017

A propos de ces pages / about these pages : http://www.dg77.net/about.htm
Gen : 05/10/2017-10:03:22,53