Il est difficile d'expliquer les arcanes de l'optique dans un forum; de plus en simplifiant, on déforme forcément la réalité et je vais être soumis à cinquante critiques; mais si je réponds à la demande de l'intéressé, c'est l'essentiel. Je vais essayer de faire simple (très simple).
Pour cela remontons le temps à l'époque où les objectifs n'était constitués que de quelques lentilles et donc assimilables à une lentille convergente. Celle-ci pouvait se caractériser par deux valeurs élémentaires:
- la focale
- l'ouverture
La focale est la distance qui sépare le centre (optique) de la lentille au plan de la photo lorsque l'objectif est au point à l'infini. Pour un objectif de 50mm, il y aura donc 50mm entre le centre optique et le plan du film (ou du capteur en numérique). Lorsque l'objet est plus proche, on augmente cette distance pour faire la mise au point.
Pour faire simple, plus la focale est longue plus le grossissement est important et l'angle photographié étroit. Un objectif de 100mm "grossit" deux fois plus qu'un 50mm. Un 24mm aura un angle beaucoup plus grand qu'un 50mm (cela n'est pas proportionnel, trigonométrie oblige!).
De plus, plus la focale est longue, plus la profondeur de champ, c'est-à-dire, les distances entre lesquelles les objets photographiés seront nets, est faible. Si l'on veut détacher un portrait sur un fond flou, on aura intérêt à prendre une focale longue.
De plus pour un grossissement donné, la focale doit être proportionnelle au capteur: un objectif de 50mm donnera le même grossissement avec du 24x36 (film 35mm) qu'un 25mm avec un capteur de 12mmx18mm. C'est pour cela que l'on parle parfois d'équivalent 35mm, pour se référer à ce qui a été pendant longtemps le format le plus utilisé en photo.
L'ouverture représente le diamètre du trou par lequel passe la lumière (que l'on appelle pour mémoire diaphragme d'ouverture). Le diamètre maximum est celui de l'objectif, lorsque le diaphragme (un système de lamelles qui permet de régler le diamètre du trou) est complètement ouvert. On conçoit aisément qu'un trou de surface double laissera passer deux fois plus de lumière. La surface d'un cercle étant proportionnelle au carré du diamètre, un diamètre double laissera passer 4 fois plus de lumière; c'est pour cela que les valeurs de diaphragme, calculées pour laisser chaque fois passer le double de lumière que la précédente se déduisent en multipliant par racine carrée de deux: 2- 2,8 - 4 - 5,6 - 8 - etc. Un objectif ayant une ouverture de 2 sera donc quatre fois plus "lumineux" qu'un ayant une ouverture de 4.
D'autre part plus l'ouverture est grande, moins grande est la profondeur de champ; pour isoler mon sujet du fond, j'aurais devrait donc choisir une plus grande ouverture.
Beaucoup de ces concepts sont encore valables aujourd'hui. Ce qui a changé:
- on fait des objectifs dont la focale varie (les zooms), mais ce qui vient d'être dit plus haut reste valable pour chaque focale du zoom. Ainsi un zoom 18-55mm se comportera comme toute une série d'objectifs entre 18mm et 55mm. Les objectifs ont des fois des valeurs maximum de diaphragme qui change suivant la focale utilisée; par exemple l'ouverture maximale pourra être de 4 à 18mm et seulement de5,6 à 55mm.
- la mise au point pourra s'effectuer non plus en éloignant plus ou moins l'objectif du capteur, mais en bougeant un groue de lentilles à l'intérieur de l'objectif, c'est ce que l'on appelle la mise au point interne.
J'ai essayé de résumer les concepts principaux correspondant aux chiffres que l'on voit sur les notices. Il reste encore beaucoup de notions qui dépendent de ces valeurs pour un objectif donné et influent sur la qualité de la photo, c'est ce que l'on appelle les aberrations, mais là, je crois qu'il vaut mieux prendre un livre sur la photo, car cela devient un peu complexe pour faire partie d'un post dans un forum.