L'obturateur
- Les vitesses d'obturation et leur influence
- L'obturateur central
- L'obturateur plan focal
- Étude détaillée des vitesses rapides
L'obturateur est l'élément principal de l'appareil photo (hors objectif). Cet élément permet à l'image d'apparaître sur le capteur et permet de régler la vitesse d'obturation.
Les vitesses d'obturation et leur influence
Ce que l'on désigne en photographie par vitesse d'obturation ou temps de pose est en réalité le temps pendant lequel le capteur est exposé à la lumière, c'est-à-dire le temps pendant lequel l'obturateur laisse passer la lumière. Le réglage des vitesses se fait directement sur l'appareil, contrairement aux autres réglages qui se font sur l'objectif.
Plus l'image est exposée longtemps au capteur plus l'image captée sera lumineuse, c'est à dire qu'une photo très lumineuse aura été prise a une vitesse d'obturation très lente.
On peut donc se servir d'une vitesse d'obturation lente pour avoir une image lumineuse sans flash.
En revanche, plus le temps de pose est long, plus l'utilisateur a le temps de faire un faux mouvement et de trembler, donc de rendre l'image floue. Une vitesse très rapide a donc une image très nette. On utilise donc des vitesses rapides pour prendre des photos de compétitions sportives, d'animaux, et d'objets en mouvement de manière générale.
L'obturateur central
L'obturateur central est un système d'obturation qui n'est plus utilisé de nos jours en raison de sa complexité, nous ne l'étudierons donc pas pour cette raison. Il fut développé en Europe dans les années 1950. Contrairement à l'obturateur plan focal, il était situé à l'intérieur de l'objectif, donc avant le miroir. Ceci limitait les possibilités d'échange d'objectifs car les objectifs étaient plus chers à fabriquer et plus complexes. De plus il était composé de plusieurs centaines de pièces, ce qui rendait difficile la localisation des pannes et la réparation car il fallait usuellement changer l'ensemble du mécanisme.
L'obturateur plan focal
L'obturateur plan focal est le système d'obturation utilisé dans les appareils photo reflex modernes. Il est situé entre le miroir et le capteur et est composé de deux rideaux (en métal ou en tissu) et est donc dans le plan focal. Ce système est robuste et est assez simple, ce qui limite les risques de pannes. Sa simplicité nous permet aussi de l'étudier.
Pour les obturateurs en tissus : lorsque l'utilisateur remonte la pellicule, il remonte les deux rideaux en même temps. Lorsque l'on regarde l'appareil de dos, on voit qu'ils se déplacent vers la droite du canal où passe la lumière (figure 1 sur les deux schémas de la page suivante).
A vitesse lente
Avant que l'utilisateur ne remonte les rideaux, ils sont situés à la gauche du canal de lumière, c'est leur position initiale. Lorsque la vitesse est lente, au moment où l'utilisateur appuie sur le bouton de déclenchement, le premier rideau revient en position initiale et le miroir se lève (figure 2). A partir de ce moment là l'appareil attend le temps déterminé par l'utilisateur puis relâche le second rideau qui revient à son tour en position initiale. Pour finir, le miroir se rabaisse (figure 3).
A vitesse rapide
Si la vitesse est rapide, le mécanisme fonctionne tout autrement. Lorsque le premier rideau est lâché (étape 1), le mécanisme lance directement un « compte à rebours mécanique »: le second rideau est relâché avant que le premier soit retourné en position initiale. Le capteur ne capte donc pas toute l'image en même temps.
Étude détaillée des vitesses rapides
Cette partie présente une étude des vitesses rapides, lorsque le bouton de déclenchement de l'appareil est horizontal. En dépit du fait que le système de déclenchement vertical est le plus utilisé. Les deux systèmes de déclenchements sont similaires.
Remontage des rideaux
Comme vous pouvez le constater sur le schéma suivant, le remontage des rideaux s'effectue par l'actionnement d'un réducteur : l'utilisateur tourne la manette (fixée sur la roue 1), ce qui entraîne la rotation de la roue 1. La rotation est ensuite inversée lors du passage à la roue 2 puis est inversée de nouveau lors du passage à la roue 3.
La vitesse angulaire w3 est donc bien plus importante que la vitesse w1. La roue 3 effectue donc plusieurs tours sur elle-même ce qui permet aux câbles supérieurs et inférieurs du rideau de s'enrouler autour de la tige 1. Le ressort 2 est alors tendu.
Le remontage de la roue 5 n'est pas représenté car il s'agit d'une roue supplémentaire en relation avec la roue 2.
Libération et départ du premier rideau
Lors de l'appui sur le bouton de déclenchement, le mécanisme s'enclenche : le bouton de déclenchement pousse la tige 1 et la roue 3 se libère. Tiré par le ressort 2, le rideau 1 se déplace et la roue 3 tourne. Le rideau 1 revient alors en sa position initiale.
La vitesse et le second rideau
Lorsque l'utilisateur tourne la roue de sélection des vitesses, il fait tourner la roue 4 (dessin ci-dessous). Il place alors le bout de la tige 2 dans l'un des crans. Chaque cran correspond à une vitesse.
Lorsque le bouton de déclenchement pousse la tige 1, la roue 4 tourne. Le plot 1 va alors rencontrer la tige 2 et la faire tourner. La roue 5 (roue du rideau 2) est alors libérée. Le rideau 2 va donc revenir à son tour en sa position initiale, entraîné par le ressort 3. L'espacement des crans sur la roue 4 correspond à la distance que cette dernière parcourt avant de rencontrer la tige 3. On a alors t = d/v. Comme la vitesse est supposée constante, le temps de parcours est proportionnel à la distance parcourue.
Sur les premiers reflex, l'espace entre les crans était visible directement sur la roue de sélection de vitesse, comme on le voit sur la photographie ci-dessous.
