Appareil photo

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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 tous les types de photographes et de budgets. Tout comme Henry Ford voulait un modèle T dans chaque allée, George Eastman pensait que chaque consommateur devrait pouvoir s'offrir un appareil photo. Ses développements dans les films photographiques et les appareils photo portables et abordables ont conduit à des négatifs photo à partir desquels des tirages peuvent être réalisés, des films couleur, des positifs ou des diapositives couleur, des appareils photo de poche et des appareils photo compacts (y compris des appareils photo à usage unique ou jetables). connus pour leur facilité d'utilisation. La photographie s'est également diversifiée dans des directions plus complexes avec des développements dans 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 photo voit, une électronique de pointe et un assortiment de commandes mécaniques.

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

Les trois autres parties communes à toutes les caméras sont incorporées dans le corps de la caméra (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 ajustée dans de nombreux appareils photo pour s'adapter aux conditions d'éclairage et au sujet photographique; les objets en mouvement peuvent être figés sur le film avec des vitesses d'obturation rapides. Le boîtier de l'appareil photo renferme et protège les pièces de fonctionnement de l'appareil photo, y compris un posemètre, le système de transport de film, le flash intégré, le système de visualisation reflex et les composants électroniques et mécaniques. Le corps doit être résistant à la lumière, durable et résistant aux changements environnementaux. Le viseur est un objectif spécialisé que le photographe utilise pour prévisualiser la photo soit à travers l'objectif, si l'appareil photo est de type reflex, soit dans une vue séparée pour les appareils photo plus simples.

Historique

L'histoire de la caméra a peut-être commencé il y a des milliers d'années lorsque les gens ont remarqué pour la première fois qu'une fissure 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 se reflétait 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 boîtiers avec des objectifs à l'avant sur des ouvertures et des plaques à l'arrière. Les plaques étaient plates et recouvertes de matériaux photosensibles. En enlevant le couvercle sur la lentille, la lumière est entrée dans la boîte et a été focalisée par la lentille sur la plaque arrière. Les premières expositions prenaient de quelques secondes à plusieurs minutes en raison de la faible sensibilité des plaques. De plus, la seule image était celle sur l'assiette; les photos, comme celles réalisées par Louis Daguerre et Joseph Niepce en France dans les années 1820 et 1830, étaient des œuvres uniques qui n'étaient pas reproductibles. La photographie de type plaque a continué à être affinée et, comme les plaques devenaient plus sensibles à la lumière, l'objectif a été amélioré pour fournir une ouverture variable pour contrôler l'exposition à la lumière. L'appareil photo a également été modifié en ajoutant un obturateur, de sorte que le temps d'exposition pouvait être limité à quelques secondes ou moins. Le volet était composé de plusieurs vantaux métalliques qui s'ouvraient ou se fermaient complètement. Une poire en caoutchouc a été utilisée pour fournir une pression d'air pour faire fonctionner l'obturateur.

L'invention du film en rouleau en 1889 par George Eastman a rendu la photographie plus portable car les appareils photo (et leurs opérateurs) n'avaient pas besoin de transporter des plaques et des produits chimiques encombrants. L'invention d'Eastman et les appareils photo 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 photo. La caméra a été modifiée pour inclure un système de transport de film avec des bobines réceptrices, un enrouleur, un levier pour armer l'obturateur et des stores à obturateur. Au tournant du siècle, les principaux obstacles à la prise de photographies avaient été éliminés et, au vingtième siècle, l'histoire de la photographie s'est ramifiée à partir du concept de base et a perfectionné chaque développement. Ces développements sont nombreux, mais incluent la conception et la perfection des flashes, y compris les flashs synchronisés et ultra-rapides; poursuite de la miniaturisation des caméras; le système Polaroid de produire une impression finie dans l'appareil photo et sans négatif; la conception d'équipements de haute qualité comme les caméras et objectifs Leica, Zeiss et Hasselblad ; et la défense de la photographie en tant que forme d'art par des photographes tels que Matthew B. Brady, Alfred Stieglitz, Edward J. Steichen et Ansel Adams.

Cette publicité pour appareil photo Kodak est parue dans le premier numéro de The Photographic Herald and Amateur Sportsman, novembre 1889 Le solgan "Vous appuyez sur le bouton, nous faisons le reste" résumait le système révolutionnaire de caméra instantanée de George Eastman. (Provenant des 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, spécialement conçu pour contenir un rouleau de film flexible. Avant cela, des produits chimiques sensibles à la lumière capturaient les images négatives en noir et blanc sur des morceaux de verre. De grandes caméras ont été utilisées pour tenir les plaques photographiques et un trépied était nécessaire pour le support. Pour les Américains ordinaires, la photographie consistait en des portraits posés dans le studio d'un photographe professionnel. L'appareil photo Kodak permettait à une personne moyenne de prendre des photos de sa famille, de sa maison et de son environnement. Il inaugure l'ère de l'instantané de la photographie à faire soi-même. Récompensé d'une médaille à la Convention annuelle des photographes en tant qu'invention photographique de 1888, des milliers d'appareils photo Kodak de 25 $ ont été vendus au cours de la première année.

En 1889, le celluloïd, un type de plastique, a remplacé le papier de la première base de film souple. Une autre caractéristique unique pour l'époque était que le photographe amateur a renvoyé l'appareil photo non ouvert à l'usine de Rochester, New York. Là, les négatifs de film ont été traités et les images circulaires de 2,5 pouces (6,35 cm) ont été imprimées sur papier et montées sur carton. L'appareil photo a ensuite été rechargé avec un rouleau de film souple non exposé et renvoyé au client avec les photographies et les négatifs traités. Cela a coûté 10,00 $ et a produit 100 instantanés. Cette activité est devenue si populaire que le terme kodaking a rapidement signifié une sortie amusante pour prendre des instantanés.

Cynthia Read-Miller

Conception

La conception de caméras est un domaine complexe et spécialisé. Toutes les conceptions commencent par conceptualiser un produit et évaluer le marché potentiel et les 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 sélectionne les matériaux, la mécanique, l'électronique et d'autres caractéristiques de conception et de construction, y compris les interfaces avec les objectifs, les flashes et 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. La caméra peut ensuite être approuvée 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 de tests sur le terrain et en laboratoire. Les prototypes sélectionnés pour la fabrication sont utilisés par les ingénieurs pour préparer les détails de conception, les spécifications et les processus de fabrication et de fabrication d'outils. Beaucoup 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 de caméras peuvent concevoir un nouveau produit et le préparer à l'expédition dans environ un an en utilisant des méthodes de conception CAD/CAM.

Le processus de fabrication

Châssis et capot de la caméra

• 1 Le châssis ou le corps de la caméra et le capot arrière sont constitués d'un composé de polycarbonate contenant 10 à 20 % de fibre de verre. Ce matériau est très durable, léger et résistant aux chocs ainsi qu'à l'humidité et aux changements de température. Son inconvénient majeur est qu'il n'est pas résistant aux produits chimiques. Le polycarbonate est moulé selon des tolérances très spécifiques car le fonctionnement interne de la caméra doit s'adapter avec précision 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 d'autres parties de l'appareil photo, comme les connexions électriques dans le boîtier de la batterie et le module de mise au point automatique, sont fixées.

Obturateur et système de transport de film

• 2 L'assemblage du volet et le système de transport du film sont fabriqués sur une ligne d'assemblage distincte. 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 plusieurs contacts dans la chambre du film. Les appareils photo plus avancés ont des puces qui voient les données imprimées dans les bandes argentées et ajustent la vitesse d'obturation, le flash et d'autres actions de l'appareil photo. Encore une fois, toutes les pièces sont fabriquées avec précision; la taille du magasin de film doit être précise à 60 millièmes de pouce.
• 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 composé de différents matériaux selon le type d'appareil photo et le fabricant.

Objectif du viseur

• 4 L'objectif du viseur est un objectif spécialisé fabriqué selon les mêmes méthodes qu'un objectif d'appareil photo. Le viseur est également composé 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 l'objectif pour aider le photographe à cadrer la photo. Un miroir en ligne a des revêtements spécialisés pour la division des couleurs ; jusqu'à 17 revêtements peuvent être ajoutés au miroir pour corriger et modifier ses propriétés réfléchissantes.

  Les appareils photo reflex à objectif unique (SLR) ont des capacités de visualisation à travers l'objectif et sont également appelés viseurs d'images réelles, car ils permettent au photographe de voir comme l'objectif voit. Le viseur SLR utilise un prisme pour courber la lumière de l'objectif vers l'œil du photographe, et le prisme est fait de verre optique selon des exigences précises pour permettre une vue correcte.

Écran LCD et électronique

• 5 appareils photo avancés et la plupart des modèles compacts comprennent un écran à cristaux liquides (LCD) qui fournit des informations au photographe telles que la vitesse du film, l'ouverture, le mode photographique (y compris les modes paysage, portrait, gros plan et autres), compte des photos prises, le fonctionnement des yeux rouges et du flash et d'autres accessoires, l'état de la batterie et d'autres données concernant le fonctionnement de l'appareil photo. Les circuits intégrés sont construits en tant que sous-ensembles pour le cerveau électronique de l'appareil photo et du flash attaché, le cas échéant.

Contrôle qualité

Les pratiques d'assurance qualité et de contrôle 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 d'assurance qualité qui supervisent utilisent des méthodes statistiques pour surveiller les aspects de la qualité des produits tels que la fonction de la caméra, les performances, la cohérence et la précision. Ils guident également le flux d'un système d'assemblage dans un autre et fournissent des mesures correctives en cas de problème.

Sous-produits/Déchets

Aucun sous-produit ne résulte de la fabrication de l'appareil photo, mais un certain nombre de déchets sont produits. Les déchets comprennent des résines, des huiles telles que l'huile de coupe, des solvants utilisés pour nettoyer les pièces et des métaux tels que le fer, l'aluminium et le laiton. Les métaux et les résines sont des restes ou des chutes de pièces manufacturées et des chutes de poudre fine et de la poussière. Les déchets sont triés par nature et valorisés; ils sont recyclés ou traités comme des déchets industriels par des entreprises spécialisées dans ces activités. Les fabricants de caméras sont bien conscients des dangers associés à leurs processus et veillent à respecter les réglementations et les sensibilités environnementales à la fois dans le pays de fabrication et sur les marchés de destination. L'industrie japonaise de l'appareil photo a cessé d'utiliser des chlorofluorocarbures et des trichloroéthanes pour nettoyer les circuits imprimés et les objectifs d'appareil 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 par l'ensemble de l'industrie de la l'environnement.

Le futur

Pour les caméras comme pour beaucoup d'autres produits techniques, l'avenir est électronique. L'appareil photo numérique introduit en 1995 stocke environ 100 images par voie électronique. Au lieu d'un viseur ou d'un oculaire, l'appareil photo dispose d'un écran LCD couleur similaire à l'écran de type vue sur certaines caméras vidéo, de sorte que les photos peuvent être visualisées instantanément. Il peut être connecté par des câbles à un ordinateur, un téléviseur ou un magnétoscope, de sorte que les images peuvent être transférées sur écran, sur bande ou numérisées électroniquement. L'appareil photo numérique a un autre avantage; après avoir pris une photo et l'avoir revue, la photo peut être effacée si le photographe n'aime pas le résultat. Il n'y a pas de film gaspillé ou d'espace gaspillé dans le processus de stockage numérique. En outre, la photo peut être modifiée, recadrée ou agrandie au fur et à mesure qu'elle est prise. Une fois les photos prises, elles restent dans l'appareil photo sous forme de fichiers numériques plutôt que de négatifs. Pour prendre plus de photos, ces images doivent être supprimées et elles peuvent être stockées sur un disque d'ordinateur. Toutes les photos peuvent être déplacées par lots, ou elles peuvent être stockées sur l'ordinateur une par une, ou 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 image pour la dater ou écrire une légende. L'appareil photo ou l'ordinateur contenant les photos peuvent être connectés à une imprimante vidéo pour imprimer des copies sur papier, ou les photos peuvent être transférées sur une bande vidéo pour être visionnées.