Les objectifs photographiques
A l'origine de la photographie, un appareil photo n'est composé que d'une chambre noire. La lumière rentre dans celle-ci par un petit trou circulaire appelé sténopé. L'image formée par ce sténopé est peu lumineuse, ce qui a pour conséquence un temps de pose de plusieurs heures, voir de plusieurs jours. De plus, elle n'est pas nette. En y ajoutant un objectif composé d'une lentille convergente, on obtient une image lumineuse qui n'est, cependant, toujours pas nette. Afin d'obtenir cette image nette, on associe plusieurs lentilles dans un objectif. Un objectif photographique est donc un système optique composé de plusieurs lentilles qui permet de former une image nette du sujet tout en laissant passer assez de lumière pour avoir un temps de pose réduit. Dans les appareils photos reflex, les objectifs sont généralement interchangeables.
La distance focale
La distance focale, souvent appelée focale, correspond au point de convergence de tous les rayons lumineux provenant de l'infini après avoir traversé ce système.
Sur ce schéma, on peut voir que les rayons qui proviennent de l'infini (qui sont donc considérés parallèles avec l'axe optique) convergent tous vers le foyer image F'. La distance OF' correspond à la focale de ce système optique. En photographie, un objectif possède plusieurs lentilles qui agissent comme une simple lentille convergente tout en supprimant les problèmes de netteté. Donc si on considère l'objectif comme une lentille convergente, plus la distance focale de l'objectif est courte, plus le champ de vision est large. Inversement, plus elle est grande, plus le champ est réduit.
Cette image montre que l'angle de champ dépend de la focale
Une focale dite « normale », c'est-à-dire qui se rapproche le plus possible de l'angle habituel de la vision humaine, environ 50°, correspond environ à la diagonale de la surface sensible. Pour le format 24x36 mm (appelé capteur plein format et correspondant à la taille des pellicules les plus courantes en argentique), la focale normale est de 43 mm mais est souvent arrondie à 50 mm. Le 50 mm est l'objectif le plus répandu.
Objectif 50mm
Il existe également deux grandes catégories d'objectifs :
| Les objectifs grand angle | Les téléobjectifs |
| Ils captent un très large champ. Leurs focales sont comprises entre 6 et 35 mm. | Ils rapprochent le sujet de la photo. Leurs focales sont comprises entre 70 mm et 2000 mm et même parfois plus. |
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Le tableau suivant résume les caractéristiques et l'angle de champ des différentes focales pour un capteur plein format 24 x 36 :
| Focale (mm) | Angle de champ (°) | Caractéristiques |
| 35 | 63 | Utilisé pour les paysages et autres photographies pour lesquelles on manque de recul. |
| 50 | 47 | Correspond à la vision humaine. |
| 90 | 27 | Utilisé pour les portraits et les gros plans. |
| 135 | 18 | Utilisé pour photographier des objets éloignés. |
| 200 | 12 | Profondeur de champ très faible. Utilisé pour les très gros plans ou les sujets éloignés. |
Les zooms
Les objectifs grands angulaires et les téléobjectifs sont des objectifs à focales fixes, c'est à dire des objectifs pour lesquels la focale ne change pas. Il existe des objectifs qui permettent d'adapter la focale à la distance du sujet photographié : les objectifs à focales variables, plus couramment appelés zooms.
Sur un objectif, une désignation précise la distance focale en millimètres suivie de l'ouverture relative du diaphragme, par exemple : 17 mm f/2,8 pour un objectif grand angle, 50 mm f/1,4 pour un objectif standard ou 400 mm f/5,6 pour un téléobjectif. Pour un zoom, on indique la plus petite et la plus grande focale séparées par un tiret puis la plus petite et la plus grande ouverture (si elle est variable) séparées également par un tiret. Cela donne par exemple : 70-120 mm f/4-5,6. Le rapport de la plus longue focale à la plus courte est appelé amplitude ou puissance du zoom. Par exemple, un zoom 35-140 mm est appelé un « zoom 4x » ou zoom d'amplitude 4. Comme pour les objectifs à focale fixe, il existe plusieurs types d'objectifs à focales variables.
- Les zooms trans-standards
- Les focales de ces zooms se situent autour de la focale « normale ». Ces objectifs sont adaptés à la photographie générale.
- Les zooms grands angulaires
- Les zooms grands angulaires ont des focales plutôt courtes, comme 17-24 mm. L'amplitude de variation de la focale reste plutôt restreinte en raison de difficultés de construction. Ce sont des objectifs grands angulaires à focale variable.
- Les zooms de longue focale ou télé-zooms
- Les télé-zooms ont des focales longues, telles que 70-210 mm ou 100-400 mm. Ce sont, en quelque sorte, des téléobjectifs à focale variable.
- Les zooms à très grande amplitude
- Ces zooms, comme l'indique leur nom, ont une gamme de focale très large. Par exemple 28-200 mm ou 28-350 mm.
Le crop Factor
On a dit précédemment que la focale « normale » correspond à la diagonale de la surface sensible. Pour les premiers appareils reflex numériques, les constructeurs ont décidé de fabriquer des capteurs plus petits, pour permettre de proposer des boîtiers numériques à prix attractif car les capteurs sont très coûteux en numérique. La focale dite « normale » pour ces capteurs est donc plus petite elle aussi. Ces capteurs de petite taille (leur aire est 2,4 fois plus petite que les capteurs 24mx36mm) sont nommés APS-C (Advanced Photo System "Classic"). Cette différence de taille provoque des différences d'angle de champ pour une même focale.
Le capteur APS-C ne capte qu'une partie de l'angle de champ
Les différences de capteurs vont donc entraîner, pour un même objectif, des différences de cadrage. Le crop factor est le facteur de conversion à appliquer à la focale de l'objectif qui correspond au rapport largeur/hauteur de ce capteur.
Par exemple, le capteur APS-C du Sony Alpha 700 a un crop factor qui vaut approximativement 1,5. Un objectif dont la plage de focales est 28-70 mm cadrera sur capteur APS-C comme un 42-105 mm sur capteur 24x36. Un 100-300 mm monté sur un capteur APS-C captera comme un 150-450 mm sur 24x36, etc.
L'image si dessus nous montre la différence de cadrage induite par le Crop factor