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Le diaphragme d'une optique permet de modifier le rendement optique. Mais le diaphragme n'influence pas que le rendement.

J'utilise ici le mot rendement lumineux pour donner une explication simple. Strictement parlant, le terme de rendement lumineux n'est pas correct, mais je n'en connais pas de meilleurs.

Un des paramètres d'une optique c'est son ouverture maximale, qui indique combien de lumière frappe le film ou le capteur. Une optique idéale a un diamètre de 100% (par rapport à la distance focale). Le rapport est de 1 à 1, indiqué ƒ/1. En pratique, les régions extérieures de la lentille ne sont pas utilisées (pour réduire les déformations), ce qui fait que le diamètre doit être supérieur à la focale pour pouvoir attendre un rapport de ƒ/1.

La luminosité d'une optique (combien de lumière elle laisse passer) dépend de la surface utile de l'optique, et le rapport entre la surface et le diamètre est quadratique. Si tu réduis le diamètre de l'optique de 50% (ou 1/2, indiqué ƒ/2, la surface (et donc le rendement lumineux) sera réduit au quart (25%).

Une optique avec un diamètre utile de 25% (1/4) est indiqué ƒ/4 et a un rendement optique de 6.25%.


Rendement > 100%?

Les objectifs à focale fixe peuvent avoir un rendement de plus de 100% (les chaudières à condentation atteignent aussi des rendements supérieurs à 100%, donc pourquoi pas les optiques?). Les optiques de 35mm à 50mm peuvent avoir un diaphragme de ƒ/0.9.

Ces optiques ne sont pas très courantes:

Les optiques pour reflex de ƒ/0.9 existent, mais en pratique les optiques courantes les plus lumineuses que tu puisse trouver ouvrent à ƒ/1.4.


Diaphragme et zoom

Nous sommes limités dans le rendement lumineux d'une optique. Un zoom laisse passer moins de lumière qu'une optique à focale fixe (zoom: ƒ/2.8 à ƒ/4 alors qu'une optique à focale fixe ouvre à du ƒ/1.4 à ƒ/1.8).

Généralement, l'optique laisse passer moins de lumière quand on zoome, alors qu'il faut justement une plus grande luminosité dans les longues focales pour réduire l'effet de bougé. Une optique indique souvent deux valeurs de diaphragme (par exemple 3.5-5.6): la première valeur quand l'optique est en position large et la seconde en position télé. Les optiques plus chères ont un diaphragme qui reste constant quel que soit la focale choisie.


Le réglage du diaphragme

Le réglage du diaphragme permet de limiter la lumière qui frappe le capteur. Le rapport est au maximum de 1:100, ce qui est insuffisant pour couvrir toutes les situations. En jouant sur le temps de pose (par exemple 1/10 à 1/5000 donc un rapport de 1:500) et la sensibilité du capteur (100 à 1600 ISO donc un rapport de 1:16), nous pouvons construire un système qui atteint un rapport de 1:800.000, qui est suffisant pour les situations courantes. A l'intérieur d'une maison, nous avons 50 lux et en plein soleil 1.000.000 lux, donc un rapport de 1:20.000

Quand on réduit le diaphragme à de très petites valeurs, l'image devient légèrement floue. Cet effet est causé par la diffraction

Diaphragme
(rendement lumineux)


Diaphragme ƒ/1.8

C'est l'ouverture maximale de l'optique (vendue avec l'appareil)
C'est une très bonne valeur quand tu sais que l'optique de base d'un reflex fait ƒ/3.5-5.6


Diaphragme ƒ/2.8
Correspond au diaphragme d'une bonne optique;
l'optique laisse passer 30% de la lumière en comparaison de l'ouverture maximale


Diaphragme ƒ/5.6
Correspond à l'ouverture d'optiques bon marché utilisées à la plus longue focale
L'optique laisse passer 3% de a lumière comparée à l'ouverture maximale


Diaphragme ƒ/16
L'optique laisse passer environ 1% de la lumière.

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