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La mise au point pratiquement instantanée d'un reflex est basée sur la technique du télémètre

Télémètre militaire

Le télémètre est un appareil à l'origine militaire pour déterminer précisément les distances pour la commande de tir.

S'il est assez aisé de déterminer l'angle de tir (plus à gauche ou plus à droite), il est plus difficile de déterminer la distance.

Le télémètre est équipé de deux visées distance de plusieurs mètres. On a donc une visée extrèmement stéréoscopique, mais pas la valeur absolue de la distance. On mesure en fait l'erreur de parallaxe.

Mais au lieu d'envoyer l'image vers les deux yeux comme pour une jumelle, on envoie l'image vers un seul oculaire. La vue est donc monoscopique et non plus stéréoscopique.

Pour obtenir la distance, on coupe l'image des deux objectifs en deux selon une ligne horizontale. L'mage d'un objectif n'atteint que le haut de l'oculaire, tandis que l'image de l'autre objectif n'atteint que le bas de l'oculaire. On voit donc l'image comme présentée dans le dessin à droite.

Notez qu'il existe aussi des systèmes où les deux images sont superposées, mais ces systèmes de double vue se sont pas appréciés des opérateurs. Souvent il est possible de choisir superposition <---> champs coupé puisque la technique est la même.

L'indication de distance se fait en déplacant finement un des miroirs du système. Quand les deux images coïncident, on lit la distance sur l'échelle. La précision de la mesure dépend de la précision lors de la fabrication, et les télémètres utilisés pour la conduite de tir sont extrèmement chers.

Télémètre à superposition

Des appareils photo ont utilisé le principe du télémètre à superposition. Il s'agit d'appareils photos à optique fixe (non-interchangeable), composés de deux systèmes de vue: l'optique principale sert à impressioner la pelliculle, tandis que l'optique secondaire est utilisée par le viseur. Lors de la mise au point, les deux images sont superposées dans le viseur et la MAP est correcte quand les deux images ne forment plus qu'une. On utilise également le nom de rangefinder

Le système de mise au point par télèmètre à superposition est décrit sur la page de l'historique des systèmes de mise au point. Le système à superposition n'est plus utilisé.

Télémètre à champ coupé

Les appareils reflex utilisent aussi le principe du télémètre, mais avec une seule optique, puisque les appareils reflex sont prévus pour utiliser des optiques interchangeables. Le truc ici est de faire passer les rayons dans la partie extérieure de l'optique. Cette mise au point fonctionne mieux avec les optiques lumineuses (ƒ/2.8) que les optiques bon marché (ƒ/5.6) puisque le décalage est plus grand. Une précision militaire n'est pas possible, mais ce n'est pas nécessaire: la profondeur de champ fait que l'image est nette, même si la mise au point n'est pas exacte.

Les premiers appareils reflex n'avaient pas de mise au point automatique, uniquement un télémètre à champ coupé, aussi appellé télémètre de Dodin ou stigmomètre. L'optique unique ne permet pas une superposition d'image. La mise au point se faisait directement dans le viseur.

Le système d'aide à la mise au point par télémètre à champ coupé est décrit ici (mise au point manuelle assistée).

Grâce à l'électronique, on a pu automatiser la mise au point. Le système utilise deux petits capteurs linéaires qui recoivent chacun une image de chaque système optique. La mise au point est correcte quand les deux images coïncident. De plus, il est possible de déterminer la position de l'objet par rapport à la mise au point actuelle (la mise au point se fait trop près ou trop loin), mais aussi de déterminer le déplacement de l'objet, pour anticiper la mise au point!

La description technique de la mise au point par télémètre à champ coupé est donnée sur cette page. Il s'agit aussi bien du système manuel (stigmomètre) que du système électronique automatique.

Transmission de la commande

Mais une fois la distance calculée, il faut transmettre la commande à l'optique. Les premiers reflex avaient un moteur dans le boitier, solution meilleur marché (il ne faut qu'un seul moteur et toutes les optiques deviennent autofocus). La transmission de la commande se faisait par la rotation d'un axe qui entraine une vis dans l'optique.

Actuellement, on utilise de préférence un moteur dans chaque optique, la commande de mise au point étant transmise par des contacts électriques. Canon a déjà fait ce choix lors du passage au système EF (Electro Focus). Les autres marques (Nikon, par exemple) sont en cours de mutation, avec les boitiers bon marché n'ayant plus de moteur (et ne pouvant donc pas commander les optiques plus anciennes). Il n'y a que les boitiers haut de gamme qui ont encore un moteur.

L'avantage du moteur dans chaque optique est un fonctionnement plus silencieux et plus rapide: il y a moins d'engrenages (ou pas d'engrenages du tout avec le système à moteur ultrasonique).

Mise au point
par télémètre

La mise au point des appareils reflex est basée sur le télémètre. Il s'agit d'un appareil mulitaire pour mesurer très précisément les distances.

L'image dans le télémètre à champ coupé


Certains appareils reflex ont le moteur de mise au point dans le boitier. La commande est transmise par une petite tige (un petit tournevis) qui entraine le déplacement des lentilles de l'optique.

Actuellement, on utilise de préférence un moteur dans l'optique, ce qui permet une mise au point bien plus rapide.

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