[Sarasvati]

Bonjour à tous.

Une question me turlupine... que désigne le f dans l'expression f/2 ?
On dit que f est la focale, mais alors si je suis par exemple à 35mm avec une ouverture à f/2, le diamètre du diaphragme devrait valoir 35/2 =  17.5mm. Du coup, si je double la longueur focale (70mm) en restant à f/2, je devrais avoir une ouverture de 70/2 = 35mm. Et vu que la quantité de lumière que laisse passer le diaphragme varie avec sa surface (donc le carré de son diamètre) en passant de 35mm f/2 à 70mm f/2 je devrais multiplier la quantité de lumière par 4 ! Or il me semble que ce n'est pas le cas.

Du coup, est-ce que f désigne la focale minimale sur un zoom ? Par un exemple sur un 18-55, f vaut 18mm ?

Mais dans ce cas, un objectif à focale fixe 70mm f/2 devrait être 4 fois plus lumineux qu'un 35mm f/2 (à pleine ouverture) ? Est-ce le cas ?

Ou alors le f désigne une distance propre au boîtier ? Et dans ce cas tous les objectifs qui ouvrent à f/2 par exemple vont laisser passer autant de lumière quelque soit la focale ?

[sylvainmandin]

sans trop rentrer dans les détails, la valeur f/2 correspond à une quantité de lumière invariable d'un objectif à l'autre.

la focale étant déterminée, du coup c'est le diamètre qui varie pour obtenir la quantité de lumière voulue.
Dans la formule si on considère focale/2 on voit bien que ça ne peut pas correspondre au diamètre du diaphragme à tous les coups, pour un 300 f/2.8 ça donnerait un diaphragme de 10 cm de diamètre. c'est donc plutôt le diamètre de la lentille frontale qui induit la valeur de pleine ouverture.

grosso modo, entre un 35mm f/2 et un 70mm f/2 c'est la taille de la lentille frontale qui change pour obtenir la même quantité de lumière malgré un fût plus long.

je pense que les progrès des lentilles et particulièrement des groupes de lentilles qui permettent de raccourcir les fûts et ainsi d'éviter qu'un 300mm fasse effectivement 30cm complexifie la compréhension de la formule d'indice d'ouverture.

[littlbear]

Pour moi le f correspond bien à la focale. Lorsque je regarde les dimensions des objectifs, ça semble tout à fait cohérent : un 300 mm f/2.8 fait en gros 124 mm à 138 mm de diamètre (300/2.8 = 107 mm, donc ça rentre dans les 124 mm) et un 400 mm f/2.8 fait en gros 160 mm de diamètre (400/2.8 = 143 mm).

La dimension du capteur ne change pas en changeant d'objectif. A l'intérieur de l'objectif, les différentes lentilles focalisent la lumière sur la surface du capteur. C'est simplement la longueur focale qui implique une certaine ouverture du diaphragme, pour arriver à la quantité de lumière souhaitée.

Je laisse les spécialistes expliquer les choses en détails.

[Sarasvati]

sans trop rentrer dans les détails, la valeur f/2 correspond à une quantité de lumière invariable d'un objectif à l'autre.

D'accord merci
En fait, je voulais évaluer la quantité de lumière que je pourrais avoir en plus si je passais de mon 18-105mm f/3.5-5.6 à un objectif avec une plus grande ouverture (35mm f/1.8 ou 50mm f/1.8 ou 17-50mm f/2.8), mais comme il y a différentes focales possibles (ce dont on a parlé sur un autre fil ) je ne savais pas si je pouvais me baser simplement sur l'ouverture.

Donc, en gros, un objectif qui ouvre à 2.8 sera environ 1.5 fois plus lumineux que mon objectif de kit, si utilisés à pleine ouverture  ( (3.5/2.8)² = 1.56 )
Et un objectif qui ouvre à 1.8 sera environ 4 fois plus lumineux que mon objectif de kit  ( (3.5/1.8)² = 3.8 )
Et je n'ai pas à tenir compte de la focale dans ce calcul

je pense que les progrès des lentilles et particulièrement des groupes de lentilles qui permettent de raccourcir les fûts et ainsi d'éviter qu'un 300mm fasse effectivement 30cm complexifie la compréhension de la formule d'indice d'ouverture.

Ah d'accord.l'indication de f/stop sert juste d'ordre de grandeur équivalent en fait, merci


....
Je crois que j'ai compris mon erreur !

En fait quand on augmente la focale, le cône de lumière qui rentre dans l'appareil est plus étroit, autrement dit, il y a moins de lumière qui rentre dans l'appareil ! En conséquence, il faut ouvrir le diaphragme pour compenser la perte de luminosité. Donc, quand on règle un objectif sur f/2 par exemple, ça ne désigne pas directement l'ouverture du diaphragme, mais un couple focale/ouverture qui garantit une quantité de lumière constante même si on change la focale (en zoomant).

Du coup, si on fixe une valeur d'ouverture (mode A par exemple), en augmentant la focale, on devrait voir le diaphragme s'ouvrir pour conserver le ratio f/n. Je viens de vérifier sur mon appareil, il n'y a pas de fonction "testeur de profondeur de champ", mais j'ai utilisé une pose de plusieurs secondes, et à réglage d'ouverture constant (f/7...), le diaphragme est beaucoup plus fermé à 18mm qu'à 105mm

Je pense que c'est ce que vous vouliez dire par :

la focale étant déterminée, du coup c'est le diamètre qui varie pour obtenir la quantité de lumière voulue.

C'est simplement la longueur focale qui implique une certaine ouverture du diaphragme, pour arriver à la quantité de lumière souhaitée.

[sylvainmandin]

je sais pas ce que j'ai voulu dire mais l'essentiel est d'avoir compris l'idée ...

Donc, en gros, un objectif qui ouvre à 2.8 sera environ 1.5 fois plus lumineux que mon objectif de kit, si utilisés à pleine ouverture  ( (3.5/2.8)² = 1.56 )
Et un objectif qui ouvre à 1.8 sera environ 4 fois plus lumineux que mon objectif de kit  ( (3.5/1.8)² = 3.8 )
Et je n'ai pas à tenir compte de la focale dans ce calcul

c'est exactement ça.

en photo quand on gagne deux fois plus de lumière on parle d'un EV (Exposure Value) ou un IL (indice de Lumination) ou un STOP (jargon de photographe).

les trois réglages qui permettent de gagner ou de perdre de la lumière sont le temps d'exposition, l'ouverture, et la sensibilité ISO.
pour ces trois réglages il y a les valeurs pleines : quand on passe de l'une à l'autre on double (ou divise par deux) la lumière.
et il y a des valeurs intermédiaires, le plus souvent on utilise les tiers d'EV, mais les appareils numériques permettent de choisir si on souhaite aller de tiers en tiers, demi en demi ou d'1 EV en 1 EV.

en prenant des valeurs pleines, par exemple :
passer de 1/250ème à 1/125ème fait gagner deux fois plus de lumière.
passer de F/5.6 à F/4 fait gagner deux fois plus de lumière.
passer de 800 à 1600 ISO fait gagner deux fois plus de lumière.

passer de [1/250ème, F/5.6, ISO 800] à [1/125ème, F/4, ISO 1600] fait gagner huit fois plus de lumière.


le tableau suivant donne en gras les valeurs pleines et en petit les 1/3 d'EV.

[Pr. Blurp]

que désigne le f dans l'expression f/2 ?

"f" représente la focale de l'objectif.
"f/A" (A=ouverture) représente le diamètre du "passage" optique, soit le diamètre de la lentille équivalente théorique.
Donc, à ouverture "A" donnée, plus la focale est longue, plus le diamètre du passage optique augmente.

... mais alors si je suis par exemple à 35mm avec une ouverture à f/2, le diamètre du diaphragme devrait valoir 35/2 =  17.5mm. Du coup, si je double la longueur focale (70mm) en restant à f/2, je devrais avoir une ouverture de 70/2 = 35mm. Et vu que la quantité de lumière que laisse passer le diaphragme varie avec sa surface (donc le carré de son diamètre) en passant de 35mm f/2 à 70mm f/2 je devrais multiplier la quantité de lumière par 4 ! Or il me semble que ce n'est pas le cas.

Le flux lumineux traversant l'objectif décroit quand la focale s'allonge, ce qui explique que pour conserver l'illumination, il faille augmenter le diamètre de passage.

[Sarasvati]

en photo quand on gagne deux fois plus de lumière on parle d'un EV (Exposure Value) ou un IL (indice de Lumination) ou un STOP (jargon de photographe).

Merci, j'avais vu ces termes, mais je ne savais pas que ça correspondait à un ratio 2 en luminosité.

Pour les iso et le temps d'ouverture, je savais que la luminosité augmentait proportionnellement à leur valeur (donc la luminosité double quand on double les iso ou le temps de pose). Avec l'ouverture, on double la luminosité à chaque fois qu'on multiplie le diaph par racine de 2, un peu plus dur à retenir... J'avais vérifié une fois, effectivement sur mon d5200, la liste de valeurs possibles de f/stop sont choisies de façon à ce qu'en multipliant par racine de deux chaque valeur, on tombe sur la valeur située 3 "crans" plus loin dans la liste.

Le flux lumineux traversant l'objectif décroit quand la focale s'allonge, ce qui explique que pour conserver l'illumination, il faille augmenter le diamètre de passage.

Merci pour ta réponse. En fait, j'avais fini par comprendre tout seul (voir les messages précédents), mais effectivement, le truc qui m'avait échappé, c'est que la luminosité décroit quand la focale s'allonge... En général, quand on parle de réglage d'exposition, on parle du "triangle" des iso, du temps de pose et de l'ouverture du diaphragme, mais jamais de la focale (car son impact est compensé par l'ouverture du diaphragme), ce qui induit en erreur.

[Weepbitterly]

Il faut juste retenir que f/X fait référence au diamètre (théorique) du cercle que forme le diaphragme.

Or, pour qu'une quantité de lumière L traverse l'objectif et atteigne la surface sensible, ce diamètre n'est pas identique pour tous les objectifs. Plus l'objectif est long et plus le diamètre doit être important.

On ne peut dès lors pas définir l'exposition par une valeur absolue, qui serait identique pour tous les objectifs.

D'où la notation f/X, qui est unanimement adoptée, et qui est une valeur relative, puisqu'elle est affectée par la variable "f". Cette notation dit que, à f/2 - par exemple -, tous les objectifs laissent passer la même quantité de lumière, malgré leur focale différente, car la perte de lumière due à la plus grande longueur est exactement compensée par un plus grand diamètre.

[Lgalmiche]

Dit autrement, dans les équations de transfert photométrique de l'objectif, l'éclairement au niveau du capteur (ou du film, le film étant un capteur) est proportionnel à la surface de l'ouverture du diaphragme et inversement proportionnel au carré du tirage optique (distance centre optique de l'objectif - capteur).
En définissant un nombre d'ouverture égal à la distance focale divisé par le diamètre de l'ouverture, on n'a plus besoin de connaître précisément ni la focale ni le diamètre de l'ouverture (et il appartient au fabricant de l'objectif de faire coller diamètre de l'ouverture, distance focale et échelle plus ou moins normalisée).
Et pour tenir compte de la différence entre le tirage optique (qui dépend de la distance de mise au point) et de la distance focale, on introduit le coefficient (1-G)² (avec G : grandissement de l'image (G est toujours négatif)) (c'est ce coefficient qui fait que les objectifs macro affichent un nombre d'ouverture relative qui ne correspond pas a ce qui est annoncé par le fabriquant de l'objectif dès que le grandissement de l'image est inférieur à -1/3…)

A+

Laurent Galmiche

[Sarasvati]

Dit autrement, dans les équations de transfert photométrique de l'objectif, l'éclairement au niveau du capteur (ou du film, le film étant un capteur) est proportionnel à la surface de l'ouverture du diaphragme et inversement proportionnel au carré du tirage optique (distance centre optique de l'objectif - capteur).

Ah ça évolue comme le carré du tirage optique. M'étonne pas, la quantité de lumière qui entre dans l'objectif doit être proportionnelle à la surface du cône de lumière, donc quelque chose qui varie suivant le rayon au carré (comme la surface d'une sphère qui s'exprime en r²...) 

Et pour tenir compte de la différence entre le tirage optique (qui dépend de la distance de mise au point) et de la distance focale, on introduit le coefficient (1-G)² (avec G : grandissement de l'image (G est toujours négatif)) (c'est ce coefficient qui fait que les objectifs macro affichent un nombre d'ouverture relative qui ne correspond pas a ce qui est annoncé par le fabriquant de l'objectif dès que le grandissement de l'image est inférieur à -1/3…)

Tu veux dire qu'avec un objectif macro, le ratio f/x affichée dans le viseur ne donne pas la quantité de lumière qu'on aurait avec un objectif standard réglé à la même valeur ?

[Weepbitterly]

Avec les objectifs macro et les boitiers récents, la valeur f/X se modifie certes en fonction de la distance de mise au point, mais cette valeur est connue - et affichée - par le boitier, qui la prend en compte.

Il n'y a donc pas à se soucier de corriger l'exposition.

La fiche technique de l'objectif indique généralement une valeur de f/2.8 (... mais à l'infini). Cette ouverture est dite "relative", ou "géométrique".

Mais lorsqu'on fait la mise au point de très près, le boitier affiche la valeur d'ouverture réelle, dite "photométrique", qui est inférieure, de l'ordre de f/4 à f/5.6 selon les objectifs.

Et de même, l'ouverture mini nominale à l'infini (f/32 par exemple) est décalée d'autant, pour atteindre f/45 ou f/64.

Dans tous les cas, il n'y a pas à s'en soucier, le boitier en tient compte automatiquement  et l'exposition sera correcte.

C'est vrai au moins pour les boitiers reflex numériques Nikon. A vérifier pour les autres marques, et pour les boitiers Nikon argentiques, et aussi lorsqu’on intercale un accessoire, un soufflet par exemple, sans contacts électroniques ni transmission mécanique de la valeur d'ouverture.

[corderaide]

Une question me turlupine... que désigne le f dans l'expression f/2 ?
On dit que f est la focale, mais alors si je suis par exemple à 35mm avec une ouverture à f/2, le diamètre du diaphragme devrait valoir 35/2 =  17.5mm. Du coup, si je double la longueur focale (70mm) en restant à f/2, je devrais avoir une ouverture de 70/2 = 35mm. Et vu que la quantité de lumière que laisse passer le diaphragme varie avec sa surface (donc le carré de son diamètre) en passant de 35mm f/2 à 70mm f/2 je devrais multiplier la quantité de lumière par 4 ! Or il me semble que ce n'est pas le cas.

f est la distance focale
f/N est appelée ouverture géométrique

Mais il faut se rappeler que si la focale augmente, l'angle de champ diminue. Donc il faut ouvrir plus (en terme de largeur du diaphragme) pour capturer autant de lumière.

[Sarasvati]

Avec les objectifs macro et les boitiers récents, la valeur f/X se modifie certes en fonction de la distance de mise au point, mais cette valeur est connue - et affichée - par le boitier, qui la prend en compte.

Il n'y a donc pas à se soucier de corriger l'exposition.

Ah heureusement, parce que ça devenait compliqué là ^^
Merci pour vos explications

[Pr. Blurp]

[...] et aussi lorsqu’on intercale un accessoire, un soufflet par exemple, sans contacts électroniques ni transmission mécanique de la valeur d'ouverture.

(En excluant les D3x00 et D5x00 ...) La mesure de lumière se faisant à travers le système optique, le calcul de l'exposition tient naturellement compte de la perte d'illumination due à l'augmentation du tirage.

[corderaide]

Avec les objectifs macro et les boitiers récents, la valeur f/X se modifie certes en fonction de la distance de mise au point, mais cette valeur est connue - et affichée - par le boitier, qui la prend en compte.

Il la mesure, surtout (les cellules d'exposition travaillent en théorie à PO réelle).