Redécouvrir la photographie 1- Histoire de la photo et des appareils Les débuts de l’image La chambre obscure Avec des lentilles … Lumière, réfraction De la lentille à l’objectif L’appareil est inventé Premiers procédés Difficultés et améliorations Quelques étapes Présentation d’appareils Réglages pratiques Textes et illustrations © Jean-Claude Boussat – http://www.cameraboussat.fr

Les débuts de l’image Depuis les origines de l’humanité, et pour des raisons diverses, nos ancêtres ont cherché à reproduire par des images le monde qui les entourait. Les premières techniques employées - dessin et peinture, modelage ou sculpture - sont encore utilisées par les artistes contemporains avec peu de différences par rapport aux plus anciens exemples connus. C'est que la copie du monde réel passe toujours par une interprétation personnelle de la chose vue par l'artiste. Et si certaines cultures se satisfont d'une interprétation sommaire ou symbolique, il est advenu, dans le monde occidental, une certaine exigence de représentation plus fidèle du réel, ceci notamment à l'époque de la Renaissance. C'est à ce moment que les peintres italiens commencent à découvrir les lois de la perspective.

Tracer une perspective juste Le tracé d’une perspective exacte requiert une construction géométrique relativement simple, mais longue et fastidieuse. Aussi les peintres et graveurs cherchèrent très vite des procédés pour simplifier leur travail : écran quadrillé ou « fenêtre italienne », comme sur cette gravure :

La chambre obscure Pour simplifier le tracé de leurs paysages ils vont bientôt utiliser deux appareils optiques qui permettent de projeter l’image sur une surface : la chambre claire et la chambre noire (ou camera oscura, chambre obscure). Cette dernière était déjà connue par Aristote (384-322 av. JC), par le savant arabe Al Hazen (965-1038) et par Léonard de Vinci (1452-1519) ; on peut la considérer comme l'ancêtre des appareils photographiques. Elle est constituée par une boite fermée, étanche à la lumière, dont une des faces est percée d'un tout petit trou, le STENOPE. L’image inversée d'un objet éclairé placé à l'extérieur devant le trou se forme sur la paroi opposée.

C’est mieux avec des lentilles ! Cette chambre rudimentaire présente un grave défaut : pour que l’image soit suffisamment précise, le trou par lequel passe la lumière doit être très petit. En effet l’image est formée par un ensemble de points, chacun de la dimension du trou. Mais plus le trou est petit, moins il passe de lumière, et l’image produite est très sombre. L’utilisation d’un objectif formé de lentilles optiques (sans doute déjà connues dès l’antiquité) va permettre de pallier ce défaut. Mais avant de détailler les lentilles, nous allons parler un peu de la lumière.

La lumière Tentative de définition : Source Longueur d’onde et couleur Transmission, réflexion, transparence Dans le vide ou quand elle traverse un corps transparent, la lumière se déplace en ligne droite. Un corps opaque réfléchit une partie de la lumière reçue et en absorbe une autre. Il existe deux types de réflexion, la réflexion spéculaire et la réflexion diffuse. La réflexion et la transparence sont des propriétés sélectives : toutes les couleurs ne sont pas affectées pareillement. Réfraction Un rayon lumineux est dévié quand il traverse deux corps transparents différents. Tentative de définition : Pour les physiciens la lumière peut être définie soit comme un rayonnement, soit comme un flux de grains d ’énergie (photons). Source Lumière naturelle : le soleil Lumière artificielle Longueur d’onde et couleur Du rouge au violet, de 375 à 750 terahertz (ou de 3,75 à 7,5.1014 Hz : 1000 milliards d’oscillations par seconde) Ou en longueur d’onde, entre 800 et 400 nm

La lumière pour le photographe Etymologiquement, photographier c’est écrire avec la lumière. Nous pouvons nous demander : qu’est-ce que c’est que la lumière pour le photographe ? Comment se comporte-t-elle entre sa source et la pellicule ou le capteur de mon appareil ? Un rayon quitte sa source et va frapper les objets environnants : une partie les traverse ou est absorbée (transformée en chaleur), une partie est réfléchie (repart dans une ou plusieurs autres directions). Tout cela créée un ensemble de rayons qui forme l’ambiance lumineuse. Cette ambiance lumineuse va révéler les ombres et les couleurs des objets de la scène photographiée.

La réfraction On appelle dioptre la limite (ou la surface) qui sépare deux corps traversés par la lumière. Lorsque la lumière franchit un dioptre, sa direction est déviée d'un certain angle, dépendant de l'angle d'incidence et de la nature des corps traversés : c’est la REFRACTION. Chaque corps transparent possède un INDICE DE REFRACTION qui lui est propre. Des verres de nature (composition chimique) différente ont chacun leur propre indice.

Réfraction et prisme, spectre coloré Cet angle de réfraction est variable en fonction de la longueur d'onde (couleur) de la lumière, ce qui se traduit par un phénomène de spectre : chaque couleur est déviée d’un angle légèrement différent. La lumière blanche étant en fait un mélange de lumières de plusieurs couleurs, quand un rayon lumineux blanc traverse un prisme de verre, il en ressort décomposé selon les différentes couleurs du spectre.

La réfraction et les lentilles … La réfraction est mise à profit dans l'utilisation des lentilles optiques. Des rayons parallèles frappant la surface sphérique d'une lentille de verre vont être déviés chacun d'un angle légèrement différent. Il en sera de même à la sortie de la lentille, et tous ces rayons vont converger en un même point. Ce point situé derrière la lentille se forme dans un plan situé à une distance donnée de la lentille. On l'appelle le plan focal et sa distance au centre de la lentille est la DISTANCE FOCALE. C'est une caractéristique de la lentille, fonction du ou des rayons de courbure de ses surfaces et de l'indice de réfraction du verre.

De la lentille à l’image Si les rayons incidents ne sont pas parallèles (cas d'un objet rapproché) l'image se formera en retrait du plan focal. La lentille va donc former une image inversée de l'objet, elle se comporte comme le sténopé que nous avons évoqué à propos de la chambre obscure, mais du fait de son diamètre plus important elle laisse passer beaucoup plus de lumière.

De la lentille à l’objectif Aberrations L'image produite par le bord d'une lentille simple parait irisée. Le bleu, dont la longueur d'onde est plus courte, fournit une image plus près de la lentille que le rouge. C'est l'aberration chromatique. D'autre part les lentilles sphériques font converger davantage les rayons provenant de la périphérie que ceux proches de l'axe  optique. Les rayons marginaux forment donc une image plus près de la lentille que les rayons axiaux : c'est l'aberration de sphéricité. Pour corriger les aberrations, un objectif d’appareil photo est constitué de plusieurs lentilles de caractéristiques différentes, dont l’ensemble se comporte comme une lentille unique. Nous en retiendrons deux caractéristiques : la distance focale et le diamètre.

L’appareil photo est inventé Une boîte étanche à la lumière, dont une face est percée d’un trou. Dans ce trou une lentille, ou plutôt un objectif qui produit sur la face opposée une image de ce qui se trouve à l’extérieur : le principe de notre appareil photo est inventé. Tout au plus pourrons nous lui ajouter quelques accessoires pour en rendre l’usage plus facile, et que tout un chacun puisse l’utiliser. Mais l’appareil ne suffit pas. Si l’image est bien visible quand je suis enfermé dans la boîte, dès que j’ouvre une paroi pour sortir tout s’efface. Pour garder une trace de cette image, il a fallu inventer la surface sensible. C’est au début du 19e siècle que des solutions ont été trouvées pour fixer chimiquement cette image. D’abord en France par Joseph Nicéphore Nièpce et Jacques Mandé Daguerre, puis par Hippolyte Bayard et presque simultanément en Angleterre par William Henry Fox-Talbot

Premières photos, premiers procédés En 1826, Nièpce réussit à obtenir avec son appareil une image stable. Le support est une plaque d’étain recouverte de bitume de Judée, substance qui a la propriété de durcir si on l’expose à la lumière. Cette première photo connue représente la propriété de Nièpce, à Saint Loup de Varennes, près de Châlons sur Saône. On pense qu’il a fallu un temps d’exposition de huit à dix heures (certaines sources parlent même de plus de 24 heures), le soleil a tourné et les ombres ont changé ce qui complique un peu la lisibilité de l’image. L’original a été acquis par l’Université du Texas et il est exposée à Austin (USA).

Des premières expériences aux procédés pratiques En 1829, NIEPCE s’associe avec Louis Jacques Mandé DAGUERRE. Nièpce décède en 1833, Daguerre poursuit ses travaux et met au point le daguerréotype en 1835. L’invention est présentée en 1839 à l’Académie des Sciences, par Arago. Dès lors, divers procédés vont se développer jusqu’à aboutir, à la fin du 20e siècle, à l’image numérique.

Balbutiements et améliorations La principale difficulté à surmonter pour obtenir ces premières images était la faible sensibilité des supports. La première photo de Nièpce avait demandé plusieurs heures de pose. Le daguerréotype était déjà un grand progrès, qui ne réclamait guère plus d’un quart d’heure de pose pour un portrait. Le collodion humide divise ce temps par 10, les meilleurs films argentiques actuels et les capteurs numériques par 1 000 000. Parallèlement, les appareils de prise de vue vont se perfectionner, les objectifs vont devenir plus lumineux et plus précis.

Quelques étapes 1839 – Daguerréotype : image unique sur plaque métallique. 1839 – Hippolyte Bayard : images positives directes sur papier. 1839 – John Frederick William Herschel invente les mots photographie, négatif, positif. Il découvre les propriétés du thiosulfate de sodium pour fixer les halogénures d’argent. 1841 – William Henry Fox-Talbot présente le Calotype : procédé négatif sur papier. 1847 – procédé à l'albumine (Nièpce de Saint-Victor) 1850 – Collodion humide (Frederick Scott Archer) : procédé négatif sur plaque de verre. Ambrotype. 1852 – Ferrotypie (Adolphe-Alexandre Martin) : image positive directe sur une plaque de tôle vernie noire. 1870 – Plaque à la gélatine sèche (gélatino-bromure), commercialisée vers 1880. 1884 – George Eastman met au point les surfaces sensibles souples et le film en celluloïd. 1903 – Photographie en couleur : Autochrome (Louis et Auguste Lumière), breveté en 1903, commercialisé à partir de 1907 et jusqu’en 1932. 1913 – Oskar Barnack créé le prototype du Leica, commercialisé en 1925. 1929 – Naissance du Rolleiflex. 1936 – Premier appareil reflex mono-objectif (Exakta). 1948 – Photo instantanée : Polaroid : docteur Edwin H. Land. En 1963, Polaroid couleur. 2000 – ère de la photographie numérique.

Quelques types d’appareils Chambre pliante, format 9x12cm fin 19e siècle Chambre à joues Charles Mendel environ 1895 Jumelle Mackenstein environ 1900 Détective Western- Magazine Cyclone fin 19e siècle Folding « Le Rêve » et sa publicité - 1905 Chambre « touriste », format 13x18cm Époque : avant 1920

Quelques appareils à pellicule (ou film) Folding Kodak N°3 Film - format 8x10,5cm env. 1915 Folding K.W. - Patent-Etui Plaques ou film - format 6x9cm ici avec dos roll-film - 1921 Box Kodak “Beau-Brownie“ Film - format 6x9cm – 1932 design Walter D. Teague Reflex bi-objectif Rolleicord Film - format 6x6cm - 1971 Leica IIIa (Leitz) appareil télémétrique objectifs interchangeables Film 35mm, format 24x36mm 1935 Appareil en bakelite Photax (M.I.O.M.) Film - format 6x9cm – 1946 Exakta Varex 2a (Ihagee) Reflex, objectifs interchangeables Film 35mm, format 24x36mm 1961 K1000 (Asahi Pentax) Reflex, objectifs interchangeables Film 35mm, format 24x36mm 1976

Appareils à plaques (ou plan-films) Bentzin - Klapp Reflex Primar Reflex mono-objectif Plaques, format 6,5x9 cm 1910 Ernemann - Heag XV Folding à plaques- format 6x9cm 1913 à 1918 Klapp à tendeurs Klopcic (Lorillon) Chargeur 12 plaques - format 6x9cm env. 1930 Chambre anglaise Thornton-Pickard Imperial triple extension Plaques- format 13x18cm – env. 1920 Toyo View - chambre monorail Chambre technique Plan-film, format 4x5“ - 1990

Les réglages de l’appareil (ou comment obtenir une photo techniquement réussie) Cadrer l’image : le système de visée Directement sur un dépoli Simple viseur à cadre Viseur optique Système reflex mono ou bi-objectif Régler la netteté : le système de mise au point Echelle graduée Télémètre Visée reflex Doser la lumière : le diaphragme l’obturateur

Fin du premier chapitre, merci de votre attention. Nous pouvons maintenant aborder un peu de technique, pour mieux maîtriser nos appareils, et mieux réussir nos photos. 2ème partie