Lorsque vous faites la mise au point sur l'infini, vous mettez en concordance la pellicule (ou le capteur numérique) et le plan focal. Cela signifie que les rayons lumineux provenant d'un point situé à l'infini convergent vers un point sur la pellicule (c'est net).

 

Les rayons lumineux provenant d'un point plus proche convergent alors vers un point au delà du plan focal. Sur la pellicule, ces rayons lumineux forment un tache (c'est flou). Il est nécessaire de faire la mise au point (cad mettre en corrélation le point image et la pellicule).

 

 

 

 

Sur le schéma ci-dessus, si la mise au point est réalisée à l'infini, l'image du point objet sur la pellicule sera un tache de diamètre F₁'-F₂'.

 

Pour faire cela, la solution la plus simple est d'éloigner la pellicule de l'objectif pour la placer au niveau du point image. C'est la solution qui a d'abord été adoptée par les fabricants.

 

 

 

 

 

 

 

 

Sur l'illustration ci-dessus, on peut voir sur la première photo l'objectif fixé directement sur l'appareil, sur la deuxième l'objectif fixé au bout de bagues allonge, et sur la troisième l'objectif fixé au bout d'un soufflet.

 

Remarque : La distance entre l'appareil et l'objectif s'appelle le tirage.

 

Dans la mesure où déplacer l'objectif le long d'un rail n'est pas une manœuvre des plus pratiques, les fabricants ont imaginé une bague hélicoïdale permettant le même mouvement.

 

 

 

 

Sur ce Kodak B11 (des années 50, mais le système existait bien avant), il suffit de tourner la bague avant (argentée) pour régler la mise au point. Cette bague entraine l'objectif (une simple lentille) vers l'avant, l'éloignant ainsi de la pellicule.

 

 

 

 

 

Sur ce dernier exemple (Un Nikkor Ais 50mm f/1.4 de la fin des années 70), on peut observer que le bloc optique complet se déplace vers l'avant (de 8mm environ) lorsqu'on passe d'une mise au point à l'infini à une mise au point à 45cm.

 

Il existe une autre méthode pour effectuer la mise au point : au lieu d'augmenter la distance objectif/pellicule, on peut déplacer le plan principal image (plan passant par H') et le plan focal (plan passant par F') en modifiant les propriétés optiques de l'objectif.

 

Pour changer les propriétés optiques d'un objectif, il faut déplacer certaines lentilles plutôt que la totalité.

 

Sur la plupart des zooms, ce sont seulement les lentilles frontales (placées à l'avant) qui se déplacent lorsqu'on effectue la mise au point. Mais sur d'autres, le déplacement s'effectue au niveau des lentilles placées à l'arrière (Rear focus) ou encore uniquement sur des lentilles intermédiaires (Internal focus).

 

 

 

 

Sur le schéma ci-dessus, vous pouvez voir quels sont les groupes de lentilles qui se déplacent lorsque la mise au point est effectuée.

 

Lorsqu'on déplace ainsi des lentilles par rapport aux autres, on modifie la formule optique. Il y a fort peu de chances pour que le plan principal image et le plan focal image soient déplacés de la même distance. Ainsi, lorsqu'une mise au point ne s'effectue qu'avec de certaines lentilles, il y a de fortes chances pour que la longueur focale (image) de votre objectif soit légèrement modifiée.

 

Avec l'arrivée de l'autofocus au début des années 80, il a fallu modifier les objectifs. Ceux-ci devaient dorénavent inclure un moteur permettant de déplacer les lentilles afin de faire la mise au point.

 

 

Sur ce prototype de Pentax présenté à la Photokina de 1978, le moteur permettant le déplacement des lentilles est beaucoup plus visibles que sur nos objectifs actuels.

 

Il a aussi fallu modifier les contacts entre le boitier et l'objectif, puisque le boitier devait alimenter en électricité le moteur, et lui envoyer les commandes de déplacement. Ainsi Minolta et Canon ont changé leur système de bayonnette, alors que Nikon et Pentax l'ont fait évoluer.

Pour accéder à l'autofocus, les photographes ont donc dû racheter des objectifs, ce qui dans certains cas représentait un budget non négligeable.

 

Contax n'est passé que très tard à l'autofocus. Les objectifs utilisés sur ses appareils étaient de très bonne qualité, et donc très chers. La marque a alors décidé de concevoir un système autofocus permettant d'utiliser les objectifs non autofocus: Au lieu de placer un moteur permettant de déplacer les lentilles, les ingénieurs ont créé un moteur permettant de déplacer la pellicule. C'est ainsi qu'est sorti le Contax AX en 1996.

 

 

 

Sur cette vue de coté, nous pouvons observer la partie mobile (sur fond blanc) qui comprend le système de visée (avec le miroir en haut du schéma), la chambre elle-même (avec notamment le miroir) et la pellicule (et évidemment le système d'entrainement). On comprend alors facilement que le système est donc une usine à gaz difficile à concevoir et à réaliser, et rendant le boitier très épais.

 

Voici une petite vidéo du fonctionnement de ce système: