Appareil photo

Contexte

La photographie s’est imposée comme le passe-temps favori de l’Amérique, et aujourd’hui, les appareils photo sont disponibles dans des tailles et des formes adaptées aux besoins de chaque type de photographe et de budget. De même qu’Henry Ford voulait qu’il y ait un modèle T dans chaque allée, George Eastman pensait que chaque consommateur devait pouvoir s’offrir un appareil photo. Ses développements en matière de pellicules photographiques et d’appareils photo portables et abordables ont donné naissance aux négatifs à partir desquels il est possible de réaliser des tirages, aux pellicules couleur, aux positifs couleur ou aux diapositives, aux appareils photo de poche et aux appareils photo compacts (y compris les appareils photo à usage unique ou jetables) connus pour leur facilité d’utilisation. La photographie s’est également ramifiée dans des directions plus complexes avec les développements de l’objectif de l’appareil photo, l’appareil photo reflex à objectif unique (SLR) qui permet au photographe de voir à travers le viseur ce que l’appareil voit, l’électronique de pointe et un assortiment de commandes mécaniques.

De l’appareil photo amateur le plus simple à l’équipement professionnel le plus complexe, tous les appareils photo ont cinq parties communes. L’objectif est fait de verre ou de plastique (ou de groupes d’éléments en verre) et concentre la lumière qui le traverse sur le film pour reproduire une image. Le diaphragme est une ouverture ou un orifice qui contrôle la quantité de lumière entrant dans l’appareil photo depuis l’objectif et limite ainsi l’exposition du film à la lumière. La complexité du diaphragme varie d’un objectif fixe, d’une ouverture dans un appareil photo simple, à des ouvertures qui peuvent être ajustées manuellement ou automatiquement.

Les trois autres pièces communes à tous les appareils photo sont incorporées dans le corps de l’appareil (également appelé châssis ou boîtier). L’obturateur limite également l’exposition du film à la lumière en contrôlant la durée d’exposition du film. La vitesse d’obturation peut être réglée dans de nombreux appareils photo pour s’adapter aux conditions de lumière et au sujet photographié ; les objets en mouvement peuvent être figés sur la pellicule avec des vitesses d’obturation rapides. Le boîtier de l’appareil photo renferme et protège les éléments de fonctionnement de l’appareil, y compris le posemètre, le système de transport du film, le flash intégré, le système de visée reflex et les composants électroniques et mécaniques. Le boîtier doit être étanche à la lumière, durable et résistant aux changements environnementaux. Le viseur est un objectif spécialisé que le photographe utilise pour prévisualiser la photographie, soit à travers l’objectif, si l’appareil est de type reflex, soit dans une vue séparée pour les appareils plus simples.

Historique

L’histoire de l’appareil photo a peut-être commencé il y a des milliers d’années, lorsque les gens ont remarqué pour la première fois qu’une fente dans un mur ou un trou dans une tente laissait entrer la lumière dans la pièce et produisait un reflet coloré à l’envers. Le mot « caméra » signifie « pièce », et la première caméra était une pièce (ou une tente, en fait) appelée « camera obscura », avec un œil au sommet de la tente, un peu comme un périscope qui pouvait être tourné. Les artistes l’utilisaient en entraînant l’œil sur une image, qui était réfléchie sur la table de travail de l’artiste où elle pouvait être dessinée. Euclide et Aristote ont étudié les principes de la lumière, et Léonard de Vinci a décrit et schématisé la camera obscura, bien que ce ne soit pas sa découverte.

Les premiers appareils photo portables étaient des boîtes avec des lentilles à l’avant sur des ouvertures et des plaques à l’arrière. Les plaques étaient plates et recouvertes de matériaux sensibles à la lumière. En retirant le couvercle sur l’objectif, la lumière entrait dans la boîte et était focalisée par l’objectif sur la plaque arrière. Les premières expositions duraient de plusieurs secondes à plusieurs minutes, car la sensibilité des plaques était très faible. En outre, la seule image était celle de la plaque ; les photos, comme celles produites par Louis Daguerre et Joseph Niepce en France dans les années 1820 et 1830, étaient des œuvres d’art uniques qui ne pouvaient être reproduites. La photographie sur plaque a continué à être perfectionnée et, à mesure que les plaques devenaient plus sensibles à la lumière, l’objectif a été amélioré pour offrir une ouverture variable permettant de contrôler l’exposition à la lumière. L’appareil a également été modifié par l’ajout d’un obturateur, de sorte que le temps d’exposition pouvait être limité à quelques secondes ou moins. L’obturateur était constitué de plusieurs feuilles de métal qui s’ouvraient ou se fermaient complètement. Une poire en caoutchouc était utilisée pour fournir une pression d’air afin d’actionner l’obturateur.

L’invention du film en rouleau en 1889 par George Eastman a rendu la photographie plus portable car les appareils (et leurs opérateurs) n’avaient pas besoin de transporter des plaques et des produits chimiques encombrants. L’invention d’Eastman et les appareils qu’il a également fabriqués ont fait de la photographie un passe-temps populaire. En 1896, la Eastman Kodak Company avait vendu 100 000 appareils. L’appareil est modifié pour inclure un système de transport du film avec des bobines réceptrices, un dévidoir, un levier d’armement de l’obturateur et des volets. Au tournant du siècle, les principaux obstacles à la prise de vue avaient été éliminés et, au XXe siècle, l’histoire de la photographie a dérivé du concept de base et perfectionné chaque développement. Ces développements sont nombreux, mais comprennent la conception et le perfectionnement des flashes, y compris les flashes synchronisés et les flashes à grande vitesse ; la miniaturisation continue des appareils photo ; le système Polaroid qui permet de produire un tirage fini dans l’appareil photo et sans négatif ; la conception d’équipements de haute qualité comme les appareils et les objectifs Leica, Zeiss et Hasselblad ; et la défense de la photographie en tant que forme d’art par des photographes comme Matthew B. Brady, Alfred Stieglitz, Edward J. Steichen et Ansel Adams.

Cette publicité pour l’appareil photo Kodak est apparue dans le premier numéro de The Photographic Herald and Amateur Sportsman, en novembre 1889. Le solgan « Vous appuyez sur le bouton, nous faisons le reste » résumait le système révolutionnaire d’appareil photo instantané de George Eastman.

(D’après les collections du Henry Ford Museum & Greenfield Village.)

George Eastman a présenté son appareil photo Kodak™ en 1888 et a révolutionné la photographie populaire. L’appareil photo Kodak était petit, portatif, peu coûteux et, pour la première fois, fabriqué spécialement pour contenir un rouleau de film souple. Avant cela, des produits chimiques sensibles à la lumière capturaient les images négatives en noir et blanc sur des morceaux de verre. De grands appareils étaient utilisés pour tenir les plaques photographiques et un trépied était nécessaire pour les soutenir. Pour les Américains ordinaires, la photographie consistait en des portraits posés dans le studio d’un photographe professionnel. L’appareil photo Kodak a permis au citoyen moyen de prendre des photos de sa famille, de sa maison et de son environnement. Il a inauguré l’ère de l’instantané, de la photographie à faire soi-même. Récompensé par une médaille lors de la convention annuelle des photographes en tant qu’invention photographique de 1888, des milliers d’appareils Kodak à 25,00 $ se sont vendus au cours de la première année.

En 1889, le celluloïd, un type de plastique, remplace le papier de la première base de film flexible. Une autre caractéristique unique pour l’époque était que le photographe amateur renvoyait l’appareil photo non ouvert à l’usine de Rochester, dans l’État de New York. Là, les négatifs étaient développés et les images circulaires de 6,35 cm étaient imprimées sur papier et montées sur carton. L’appareil était ensuite rechargé avec un rouleau de film souple non exposé et renvoyé au client avec les photographies et les négatifs développés. Cette opération coûtait 10 dollars et permettait de produire 100 instantanés. Cette activité devint si populaire que le terme kodaking signifia bientôt une sortie amusante pour prendre des instantanés.

Cynthia Read-Miller

Design

Le design des appareils photo est un domaine complexe et spécialisé. Toutes les conceptions commencent par la conceptualisation d’un produit et l’évaluation du marché potentiel et des besoins du consommateur pour le produit proposé. Les conceptions commencent aux postes de travail de conception assistée par ordinateur (CAO), où la configuration et le fonctionnement du produit sont dessinés. Le concepteur choisit les matériaux, la mécanique, l’électronique et les autres caractéristiques de conception et de construction, y compris les interfaces avec les objectifs, les flashs et les autres accessoires.

La conception informatique est également testée par simulation informatique. Les conceptions qui passent l’examen du programme informatique sont vérifiées par rapport au concept initial et aux objectifs de marketing et de performance. L’appareil photo peut alors être approuvé pour la production en tant que prototype. La fabrication d’un prototype est nécessaire pour tester les performances réelles et préparer la production en série. Le prototype est testé par une série rigoureuse d’essais sur le terrain et en laboratoire. Les prototypes sélectionnés pour la fabrication sont utilisés par les ingénieurs pour préparer les détails de la conception, les spécifications et les processus de fabrication d’outils et de fabrication. Nombre d’entre eux sont adaptés directement à partir des conceptions CAO par des systèmes de fabrication assistée par ordinateur (FAO). Une conception supplémentaire est nécessaire pour tous les systèmes ou accessoires qui s’interfacent avec le nouveau produit. Les fabricants d’appareils photo peuvent concevoir un nouveau produit et le rendre prêt à être expédié en un an environ en utilisant les méthodes de conception CAO/FAO.

Le processus de fabrication

Châssis et couvercle de la caméra

• 1 Le châssis ou corps de la caméra et le couvercle arrière sont faits d’un composé de polycarbonate, contenant 10 à 20 % de fibre de verre. Ce matériau est très durable, léger et résistant aux chocs, ainsi que tolérant à l’humidité et aux changements de température. Son principal inconvénient est qu’il ne résiste pas aux produits chimiques. Le polycarbonate est moulé avec des tolérances très spécifiques car les rouages internes de l’appareil doivent s’ajuster précisément pour bien fonctionner et utiliser la force du châssis pour la protection contre les secousses et autres chocs, auxquels les pièces mécaniques et électroniques sont sensibles. Une fois le châssis moulé et assemblé, il devient le cadre auquel sont fixées les autres parties de l’appareil photo, comme les connexions électriques du boîtier de la batterie et du module de mise au point automatique.

Obturateur et système de transport du film

• 2 L’assemblage de l’obturateur et le système de transport du film sont fabriqués sur une ligne de montage séparée. Ces pièces sont en grande partie mécaniques bien que le système de transport du film dispose d’une électronique pour lire la vitesse du film. Le codage du film DX apparaît sous forme de bandes argentées sur le rouleau de film, et celles-ci sont détectées par de multiples contacts dans la chambre du film. Les appareils photo plus avancés sont équipés de micropuces qui détectent les données imprimées sur les bandes argentées et ajustent la vitesse de l’obturateur, le flash et d’autres actions de l’appareil. Là encore, toutes les pièces sont fabriquées avec précision ; la taille du magasin de film doit être précise à 60 millièmes de pouce près.
• 3 L’obturateur fonctionne comme un rideau qui s’ouvre et se ferme. Il doit fonctionner exactement pour exposer le film pendant la durée correcte et pour se coordonner avec d’autres opérations telles que le flash. L’obturateur est fait de différents matériaux selon le type d’appareil photo et le fabricant.

L’objectif du viseur

• 4 L’objectif du viseur est un objectif spécialisé qui est fabriqué selon les mêmes méthodes qu’un objectif d’appareil photo. Le viseur est également fait de verre optique, de plastique ou de combinaisons verre/plastique. Tous les viseurs, sauf les plus simples, contiennent des réticules qui éclairent un cadre et d’autres informations sur les oculaires pour aider le photographe à cadrer la photo. Un miroir en ligne possède des revêtements spécialisés pour la division des couleurs ; jusqu’à 17 revêtements peuvent être ajoutés au miroir pour corriger et modifier ses propriétés de réflexion.

  Les appareils photo reflex à objectif unique (SLR) ont des capacités de visualisation à travers l’objectif et sont également appelés viseurs à image réelle car ils permettent au photographe de voir ce que l’objectif voit. Le viseur du SLR utilise un prisme pour courber la lumière de l’objectif vers l’œil du photographe, et le prisme est fabriqué en verre optique selon des exigences précises pour rendre possible une vue correcte.

Écran LCD et électronique

• 5 Les appareils photo avancés et la plupart des modèles compacts comprennent un écran à cristaux liquides (LCD) qui fournit au photographe des informations telles que la vitesse du film, l’ouverture, le mode photographique (y compris les modes paysage, portrait, gros plan et autres), le décompte des photos prises, le fonctionnement du redye et du flash et d’autres accessoires, l’état de la batterie et d’autres données concernant le fonctionnement de l’appareil. Les circuits intégrés sont construits
  

  en tant que sous-ensembles pour les cerveaux électroniques de la caméra et du flash attaché, le cas échéant.

Contrôle de la qualité

Les pratiques d’assurance et de contrôle de la qualité sont une évidence chez les fabricants d’appareils photo. Tous les départements, de la fabrication à l’expédition, ont leurs propres procédures d’assurance qualité, et l’assurance qualité à l’échelle de l’entreprise est également supervisée par une division ou un département distinct. Les divisions chargées de l’assurance qualité utilisent des méthodes statistiques pour contrôler les aspects de la qualité des produits tels que le fonctionnement, les performances, la cohérence et la précision des appareils photo. Elles guident également le flux d’un système d’assemblage dans un autre et fournissent des mesures correctives en cas de problèmes.

Sous-produits/déchets

Aucun sous-produit ne résulte de la fabrication des caméras, mais un certain nombre de déchets sont produits. Ces déchets comprennent les résines, les huiles telles que l’huile de coupe, les solvants utilisés pour le nettoyage des pièces et les métaux, notamment le fer, l’aluminium et le laiton. Les métaux et les résines sont des restes ou des découpes de pièces fabriquées, des découpes fines et des poussières. Les déchets sont triés par type et récupérés ; ils sont recyclés ou traités comme des déchets industriels par des entreprises spécialisées dans ces activités. Les fabricants d’appareils photo sont bien conscients des risques associés à leurs procédés et veillent à respecter les réglementations et les sensibilités environnementales, tant dans le pays de fabrication que sur les marchés d’accueil. L’industrie japonaise des appareils photo a cessé d’utiliser des chlorofluorocarbones et des trichloréthanes pour nettoyer les cartes de circuits imprimés et les objectifs des appareils photo en 1993 sur instruction du ministère japonais du Commerce international et de l’Industrie (MITI), en réponse aux conditions d’importation d’autres pays et en reconnaissance du respect de l’environnement par toute l’industrie.

L’avenir

Pour les appareils photo comme pour de nombreux autres produits techniques, l’avenir est électronique. L’appareil photo numérique introduit en 1995 stocke électroniquement une centaine d’images. Au lieu d’un viseur ou d’un oculaire, l’appareil photo est doté d’un écran LCD couleur semblable à l’écran de type  » view  » de certaines caméras vidéo, ce qui permet de visualiser les photos instantanément. Il peut être relié par des câbles à un ordinateur, un téléviseur ou un magnétoscope, de sorte que les photos peuvent être transférées sur écran, sur bande ou numérisées électroniquement. L’appareil photo numérique présente un autre avantage : après avoir pris une photo et l’avoir examinée, le photographe peut l’effacer s’il n’aime pas le résultat. Il n’y a pas de pellicule gaspillée ni d’espace gaspillé dans le processus de stockage numérique. De plus, la photo peut être modifiée, recadrée ou agrandie pendant qu’elle est prise. Une fois que les photos ont été prises, elles restent dans l’appareil photo sous forme de fichiers numériques plutôt que de négatifs. Pour prendre d’autres photos, il faut retirer ces images, qui peuvent être stockées sur un disque d’ordinateur. Toutes les photos peuvent être déplacées en un seul lot, ou bien elles peuvent être stockées sur l’ordinateur une par une, ou encore être supprimées à la fois de l’appareil photo et du stockage de l’ordinateur. Le processus de transfert nécessite un logiciel qui permet également de joindre du texte à chaque photo pour la dater ou écrire une légende. L’appareil photo ou l’ordinateur contenant les photos peut être relié à une imprimante vidéo pour imprimer des copies sur papier, ou les photos peuvent être transférées sur bande vidéo pour être visionnées.