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L'oeil et l'appareil photographique

Posté par
nellyvalo
27-10-15 à 20:41

Bonsoir !! J'ai besoin d'aide !! J'y travaille des heure et des heures sans savoir si mes résultats sont bon ou pas ...

L'objectif d'un appareil photographique téléobjectif est modélisé par une lentille mince convergente de vergence C= 10,0

a) A quelle distance de l'objectif doit se trouver le capteur pour photographier des objets très éloignés ?
b) Dans quel sens faut-il déplacer l'objectif pour,après avoir mis au point sur l'infini,photographier un objet situé proche de l'objectif ? justifier à l'aide de construction d'images sur un schéma.
c) par construction de l'appareil photo, l'objectif ne peut pas être avancé de plus de 5,0 mm. Si l'objet se trouve à 4,00m de de l'objectif , la photographie sera-t-elle nette ?
d) a quelle distance doit se trouver un objet pour que son image se forme sur la pellicule quand la distance lentile-capteur est maximale ? Calculer le grandissement y dans ces conditions et indiquer comment est l'image par rapport à l'objet .

Mes réponses :

a) OF' = O,1 m soit 10cm
Le capteur doit se trouver à 10 cm de la lentille.

b)L'objectif doit être déplacé vers l'objet pour photographier un objet situé proche de l'objectif.

c) j'utilise la relation de conjugaison :
1/0A' - 1/OA = 1/OF'
1/OA' = 1/OF'+ 1/OA
1/OA' = 1/O,1 + 1/(-4)
1/OA' = 9,75
OA' = 0,102 m soit 10,2 cm

L'image se forme après le capteur OA'>OF' alors la photographie ne sera pas nette

0F'=10+0,5 = 10,5cm
Si l'objectif est avancé a plus de 5,0mm l'image ne se formera pas sur la capteur donc la photographie ne sera pas nette

d) j'ai fait la relation de conjugaison pour trouver la distance OA et j'ai trouvé 5 cm sans prendre en compte les 5mm . Donc l'objet doit se trouver à 5 cm pour que son image se forme sur la pellicule.

Ensuite l'image est droit et elle est plus grande que l'objet car y= -1,96

Posté par
prbebo
L'oeil et l'appareil photographique 27-10-15 à 22:41


Bonsoir  nellyvalo,

question a : exact, mais dans l'énoncé n'oublie pas que la vergence possède une unité : C = 10 dioptries. Dans ce cas la distance focale de l'objectif est bien f' = 1/C = 0,1 m, soit 10 cm. Un objet très éloigné (en optique on dit "à l'infini") a une image qui se trouve dans le plan focal image de l'objectif, càd dans un plan perpendiculaire à l'axe optique et qui est à la distance OF' = f' du centre optique O de l'objectif. Donc ta réponse est bonne.

question b : ta réponse est maladroite, car tu peux "déplacer l'objectif vers l'objet" en faisant simplement un pas en avant, mais tu n'obtiendras pas d'image nette pour autant. La bonne réponse est : la distance entre l'objectif et le capteur doit être augmentée, car l'image, qui était confondue avec le foyer image F' pour un objet éloigné, va se trouver derrière celui-ci dans le cas d'un objet rapproché. Il faut donc reculer le capteur par rapport à l'objectif pour le placer là où va se former l'image.

question c : ton résultat numérique est correct, mais ta conclusion est fausse : en effet, pour un objet situé à 4 m de l'objectif, l'image se trouve bien à OA' = 10,2 cm de celui-ci (bravo en passant, car tu ne t'es pas fait avoir avec les signes). Cela veut dire que par rapport à un objet à l'infini (image à OF' = 10 cm de l'objectif), cet objet rapproché donne une image situé à 0,2 cm derrière F' : il faut donc augmenter la distance entre l'objectif et le capteur de 0,2 cm (2 mm) pour retrouver la netteté de l'image. Or tu as le droit à 5 mm au maximum... donc la photo d'un objet placé à 4 m de l'appareil photo aura une image nette, il suffira d'augmenter la distance objectif-capteur de 2 mm par rapport au réglage à l'infini (où celle-ci valait 10 cm).

question d : on ne peut pas augmenter la distance objectif-capteur de plus de 5 mm : cela veut dire que la plus grande distance entre les deux est 10,5 cm (càd OF' + 5 mm). C'est le raisonnement inverse de celui demandé dans la question c : à cette distance OA' de 10,5 cm correspond un objet dont la distance à l'objectif est OA, que l'on calcule avec la relation de conjugaison. Moi je trouve OA = - 2,1 m. Le signe négatif veut dire que l'objet est devant l'appareil, pas derrière... ce qui est préférable pour réaliser une photo !

Ton appareil prend donc des images nettes pour des objets situés entre l'infini (paysages) et 2,1 m de l'objectif.

Dans ce dernier cas (OA = - 2,1 m et OA' = 10,5 cm soit 0,105 m), le grandissement est donné par = OA'/OA soit - 0,105 / 2,1 = - 0,05.
Le signe - veut dire que l'image est renversée par rapport à l'objet (si tu photographie un personnage, l'image de celui-ci sur le capteur aura la tête en bas). Cette image doit être évidemment plus petite que l'objet ! Si ton personnage mesure 1 m (un gamin), son image sur le capteur mesurera 1 x 0,05 = 5 cm.

Si tu as des questions n'hésite pas.

Posté par
nellyvalo
Merci beaucoup !! 28-10-15 à 00:27

Je vous remercie vraiment pour avoir pris le temps de répondre , vos explications sont très claires , j'ai tout compris !!

Posté par
prbebo
reponse pour merci 28-10-15 à 12:52


Bonjour nellyvalo,

j'ai en effet détaillé ma réponse car la lecture de ton message m'a convaincu que tu le méritais, et que ce n'était donc pas du temps perdu pour moi. Contrairement à beaucoup de questions posées sur le forum pour lesquelles la seule réponse à faire est de renvoyer l'auteur à son cours, toi visiblement tu connais et tu sais utiliser les relations des lentilles minces. Tu n'as fait qu'une étourderie : confondre les 5 mm de recul du capteur avec les 10,5 cm qui le séparent de l'objectif. Ce qui n'est pas bien grave !

Bon courage pour la suite de tes études et, si tu as d'autres soucis avec la physique n'hésite pas à les poser, soit sur le forum soit directement à mon adresse mel (visible en cliquant sur le personnage près de mon pseudo), c'est avec plaisir que j'y répondrai.

Posté par
nellyvalo
re : L'oeil et l'appareil photographique 28-10-15 à 15:49

prbebo @ 27-10-2015 à 22:41



question d : on ne peut pas augmenter la distance objectif-capteur de plus de 5 mm : cela veut dire que la plus grande distance entre les deux est 10,5 cm (càd OF' + 5 mm). C'est le raisonnement inverse de celui demandé dans la question c : à cette distance OA' de 10,5 cm correspond un objet dont la distance à l'objectif est OA, que l'on calcule avec la relation de conjugaison. Moi je trouve OA = - 2,1 m. Le signe négatif veut dire que l'objet est devant l'appareil, pas derrière... ce qui est préférable pour réaliser une photo !

Ton appareil prend donc des images nettes pour des objets situés entre l'infini (paysages) et 2,1 m de l'objectif.

Dans ce dernier cas (OA = - 2,1 m et OA' = 10,5 cm soit 0,105 m), le grandissement est donné par = OA'/OA soit - 0,105 / 2,1 = - 0,05.
Le signe - veut dire que l'image est renversée par rapport à l'objet (si tu photographie un personnage, l'image de celui-ci sur le capteur aura la tête en bas). Cette image doit être évidemment plus petite que l'objet ! Si ton personnage mesure 1 m (un gamin), son image sur le capteur mesurera 1 x 0,05 = 5 cm.

Si tu as des questions n'hésite pas.


Par contre ,je ne comprends pas comment vous avez trouvé -2,1m ... ?

Posté par
prbebo
L'oeil et l'appareil photographique 28-10-15 à 16:34


j'ai simplement utilisé la relation de conjugaison des lentilles minces, en calculant OA connaissant OA' et OF' (les termes écrits en gras sont des valeurs algébriques) :

-1/OA + 1/OA' = 1/OF' donne 1/OA = 1/OA' - 1/OF', soit après réduction au même dénominateur puis inversion pour trouver OA : OA = OA'.OF'/(OF' - OA')..
Application numérique : OA' = 10,5 cm  soit 0,105 m ; OF' = 10 cm soit 0,1 m. J'obtiens bien OA = 0,105x0,1/(-0,005) = -2,1 m.

Ce que tu n'as peut-être pas compris :

*/  Lorsque la distance entre l'objectif et le capteur vaut 10 cm (donc la distance focale OF' de l'objectif), l'appareil est réglé pour photographier des objets éloignés (OA infini, 1/OA = 0).

*/  Lorsque l'objet A se rapproche de l'appareil, l'image donnée par celui-ci s'éloigne du centre optique de l'objectif : il faut donc éloigner le capteur de l'objectif pour que celui-ci se place exactement là où se forme la nouvelle image.
L'énoncé dit qu'on peut reculer le capteur de 5 mm au maximum : donc la plus grande distance entre l'objectif et le capteur est 10 cm - pour le réglage à l'infini - plus 5 mm, soit 10,5 cm : c'est donc aussi la valeur maximale de OA'. Il ne reste plus qu'à calculer la valeur de OA correspondante pour obtenir la distance minimale où l'objet peut se placer, pour donner une image nette sur le capteur.

OK cette fois ?

Posté par
nellyvalo
re : L'oeil et l'appareil photographique 28-10-15 à 18:47

Oui cette fois c'est ok !!! Merci :D

Posté par
prbebo
L'oeil et l'appareil photographique 28-10-15 à 19:02

Eh ben, voilà une bonne chose de faite...

Bonne soirée et à bientôt.  B.B.



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