CINEMA ET GUERRE FROIDE
2. Principe de fonctionnement d'une caméra
La caméra a beaucoup évolué depuis son invention c’est pourquoi nous ne pouvons décrire tous les différents principes de fonctionnement qui se sont succédés. Nous approfondirons donc surtout les grandes avancées en matière de fonctionnement de la caméra.
Toutes les caméras, anciennes comme de haute technologie possèdent trois parties :
-
Une partie optique, qui permet la formation de l’image, c’est ce que l’on pourrait qualifier l’œil de la caméra
-
Une partie mécanique, appelée corps de la caméra, qui permet l’exposition des images
-
La partie enregistrement qui permet de conserver les images, c’est la « mémoire » de la caméra
A. Le Cinématographe
Le Cinématographe a été le premier appareil capable d’enregistrer des images animées. Il est construit sur le principe d’une machine à coudre.
L’innovation des Frères Lumières a été d’associer le système de la machine à coudre, le système à griffes et la croix de Malte un peu plus tard. Ces deux mécanismes entraînent la pellicule et la stoppent quelques millisecondes, le temps de l’ouverture de l’obturateur, pour que la lumière se déverse sur la pellicule.
Le système à griffes (schéma ci-dessous) permet de faire défiler le film d'une caméra. Introduite dans une perforation, la griffe « accroche » le film et le fait descendre d'une image pendant la fermeture de l'obturateur. Il s'agit d'un mécanisme à 4 barres : l'une des barres, la manivelle (bleue foncée sur le schéma) fait un mouvement circulaire grâce au mouvement de la main lors du fonctionnement du Cinématographe (cela s'automatise avec la caméra argentique puis la caméra numérique). La griffe (rouge) est portée par une autre barre et entraîne le film, recule et termine sa boucle.
B. La caméra argentique
Les éléments essentiels d'une caméra pour film argentique sont : l’objectif, l'obturateur, le couloir, le mécanisme d'entraînement (griffe/contre griffe) qui est pratiquement le même que celui du Cinématographe, le système de visée, le magasin (ou corps de la caméra) et le moteur.La caméra argentique est une caméra encore utilisée aujourd’hui. Elle utilise de nombreux principes de l’appareil photo et est composée, dans son ensemble, d’éléments assez similaires.
La caméra argentique utilise le même système griffe contre griffes pour actionner la pellicule : la griffe sort, le film est exposé, les griffes rentrent et le film est entraîné vers le bas, changeant la position de la pellicule. De la même façon que le Cinématographe des Frères Lumière, la caméra argentique utilise une pellicule qui est stoppée 24 à 25 fois par seconde, permettant à l’image de se former sur la pellicule. Le mécanisme griffe/contre griffes stoppe la pellicule quelques millièmes de seconde. A ce moment, l’obturateur s’ouvre et la lumière peut rentrer à travers le couloir de la caméra.
L’objectif se trouve à l’avant de l’appareil. Il est composé d’un couloir qui permet à la lumière d’atteindre la pellicule, d’un diaphragme qui s’ouvre et se ferme afin de laisser passer plus ou moins la lumière (c’est l’équivalent de l’iris chez l’homme) et d’une lentille qui permet d’obtenir une image nette sur la pellicule (c’est l’équivalent du cristallin chez l’homme). Le principe est similaire à celui d’un appareil photo.
De nombreux facteurs physiques apparaissent lors de l’utilisation de la caméra.
-
La mise au point de la caméra
La distance focale est la distance f’ qui sépare le film du centre O de la lentille. Plus la distance focale est courte (plus le film est proche de la lentille, plus le champ de vision est large.
Cela est dû à la relation de conjugaison où est la distance entre le centre O de la lentille et le point A’, symétrique de A par rapport à O.
A par rapport, la distance entre l’objet et la lentille et OF’ est la distance focale. Ainsi considérons un objet situé à 20 cm, c’est-à-dire 0.2m de la lentille et une caméra dont la lentille est de vergence C=20 δ.
On applique donc la relation de conjugaison soit
Donc :
Donc
Donc
Donc
Donc
On peut donc en déduire que la lentille est alors placée à environ 6 cm de la pellicule. C’est ainsi que fonctionne la mise au point dans une caméra.
-
Gérer la quantité de lumière
Le diaphragme est composé de fines lamelles qui se chevauchent afin d’ajuster la quantité de lumière qui va traverser la lentille. Sa valeur est l’ouverture, noté N. Une petite valeur de N correspond à une grande ouverture.
Elle est calculée par la formule suivante : où f’ est la distance focale et D est le diamètre de l’ouverture.
Les différents diamètres de diaphragme sont indiqués sur les caméras (1 ; 1,4 ; 2…).
Cela permet ensuite de calculer l’exposition de la pellicule à la lumière grâce à la formule suivante : où .
Cette relation nous indique que pour chaque passage à une graduation supérieure, l’éclairage est divisé par 2. La quantité de lumière étant divisée par deux à chaque graduation, plus l’ouverture est grande, plus le diaphragme est fermé.
L’obturateur se distingue du diaphragme car il est placé juste devant la pellicule. De la même façon que le diaphragme, l’obturateur peut s’ouvrir plus ou moins longtemps. Chaque niveau de graduation de l’obturateur divise la quantité de lumière reçue par deux. Cette durée d’exposition est appelée temps de pose ou vitesse d’obturation.
La profondeur de champ est la distance qui sépare le point le plus rapproché au point le plus éloigné dont l'appareil fournit une image nette. Pour jouer sur la profondeur de champ, on peut faire varier l'ouverture du diaphragme; plus celui-ci est fermé, plus la profondeur de champ est grande. On peut aussi se servir de la focale de l'objectif : en effet, plus l'on a une focale courte, plus la profondeur de champ est grande. Enfin, on peut aussi faire varier cette profondeur avec la distance appareil-sujet : plus le sujet est éloigné, plus la profondeur de champ est grande également.
