Brève histoire des objectifs photo

Lentilles simples et achromat

Les tout premiers objectifs photographiques étaient une seule pièce de verre courbe, souvent un ménisque que William Hyde Wollaston avait adapté à la camera obscura en 1812. Diaphragmé vers f/14 ou moins, il donnait une netteté acceptable au centre, mais peu de lumière.

Une lentille simple dévie les couleurs différemment, si bien que le bleu et le rouge font leur mise au point à des distances légèrement différentes. À Paris, Charles Chevalier a associé deux verres de types différents en un doublet achromatique qui annulait l'essentiel de cette erreur. Un objectif Chevalier de ce genre équipait les premiers appareils à daguerréotype de 1839.

Ces objectifs étaient peu lumineux. Avec des plaques daguerriennes, une pose pouvait durer de longues minutes, trop pour des portraits confortables.

L'objectif à portrait de Petzval

En 1840, le mathématicien Joseph Petzval, à Vienne, a calculé un objectif ouvrant à environ f/3.6, à peu près 16 fois plus lumineux que les lents objectifs de paysage de l'époque (approximatif). Voigtländer l'a fabriqué.

Il était net au centre et plus doux vers les bords, avec un flou d'arrière-plan tourbillonnant que certains photographes recherchent encore aujourd'hui. Dans les studios de portrait, il a ramené les poses bien en dessous d'une minute.

La formule de Petzval fut l'un des premiers objectifs conçus par un calcul rigoureux plutôt que par tâtonnements.

Le triplet de Cooke et le Tessar

En 1893, Harold Dennis Taylor, de T. Cooke & Sons à York, a conçu un objectif de trois lentilles seulement : deux lentilles convergentes encadrant une divergente. Le triplet de Cooke corrigeait la plupart des aberrations avec remarquablement peu d'éléments et est devenu un modèle pour les opticiens.

En 1902, Paul Rudolph, chez Carl Zeiss, a présenté le Tessar, à quatre lentilles en trois groupes. Zeiss le vantait comme « l'œil d'aigle » pour sa netteté, et ses variantes ont équipé des appareils pendant presque tout le XXe siècle.

Des formules plus complexes comme le double Gauss, à la base de la plupart des 50 mm standard, sont issues de la même tradition.

Les traitements : vaincre les reflets

Chaque surface de verre réfléchit un peu de lumière, environ 4 à 5 % pour un verre non traité. Dans un objectif à nombreuses surfaces, cela provoque des reflets parasites et une perte de contraste, ce qui limitait le nombre de lentilles utilisables.

En 1935, Alexander Smakula, chez Zeiss, a mis au point une fine couche antireflet. D'abord réservée à l'usage militaire, elle est arrivée sur le grand marché vers 1939.

Les traitements multicouches ont suivi dans les années 1960 et 1970. Ils ont rendu possibles des objectifs complexes de 15 lentilles ou plus, dont les zooms que nous utilisons aujourd'hui.

Zooms et lentilles asphériques

Les premiers zooms ont été conçus pour les caméras de cinéma et de télévision. Le Voigtländer-Zoomar 36–82 mm de 1959 est généralement cité comme le premier zoom pour appareils photo 35 mm. Les premiers zooms étaient encombrants et moins nets que les focales fixes ; de meilleures formules et de meilleurs traitements ont presque comblé l'écart.

Les lentilles asphériques ont des surfaces qui ne sont pas des portions de sphère. Elles corrigent des aberrations qui exigeraient sinon plusieurs lentilles supplémentaires, mais elles étaient difficiles à polir. Le verre moulé et les asphériques en plastique les ont démocratisées à partir des années 1980, et on les trouve aujourd'hui dans presque tous les objectifs et modules de smartphone.

Autofocus et stabilisation

L'autofocus est arrivé sur les appareils grand public à la fin des années 1970, avec des compacts comme le Konica C35 AF (1977). Le Minolta Maxxum 7000 de 1985 (vendu aussi sous les noms 7000 AF et α-7000) l'a imposé sur les reflex.

La stabilisation optique déplace un groupe de lentilles pour compenser le tremblement des mains. Nikon l'a utilisée pour la première fois sur un compact en 1994, et Canon a sorti l'EF 75–300 mm IS en 1995. Les appareils plus récents ont ajouté la stabilisation du capteur dans le boîtier.

Ces deux fonctions ont changé la construction des objectifs : groupes de mise au point plus légers pour des moteurs plus rapides, et groupes stabilisateurs flottants dans le fût.

Objectifs hybrides et modules de smartphone

Sans boîte à miroir, les hybrides permettent à l'arrière de l'objectif de se placer beaucoup plus près du capteur. Les opticiens exploitent cette distance plus courte pour des grands-angles plus nets et des ouvertures très lumineuses. Le Panasonic Lumix G1 de 2008 est généralement considéré comme le premier hybride à objectifs interchangeables.

Un smartphone ne peut pas loger de zoom ; il aligne donc plusieurs objectifs fixes, généralement ultra grand-angle, grand-angle et téléobjectif, et passe de l'un à l'autre. Certains utilisent une conception « périscope » repliée qui dévie la lumière à 90 degrés pour loger une focale plus longue dans un boîtier fin.

Le logiciel fusionne, accentue et corrige ensuite les images de ces minuscules objectifs. La distorsion et les franges colorées, qui exigeaient autrefois du verre supplémentaire, sont aujourd'hui souvent supprimées après la prise de vue.