La loupe est l’instrument optique le plus employé. Il n’est pas l’apanage des seuls détectives façon Sherlock Holmes ou des lépidoptéristes. On l’utilise couramment pour effectuer des travaux de précision ou déchiffrer des détails trop petits pour être distingués à l’œil nu. Placée dans le champ d’un appareil photo, elle procure des effets surprenants.
Lentille biconvexe
L’inventeur de la loupe est inconnu. Des archéologues ont retrouvé des pierres transparentes, arrondies et polies, fabriquées il y a plus de 3 000 ans. D’un point de vue scientifique, la loupe est un instrument d’optique simple composé d’une lentille biconvexe, dont les deux faces sont bombées. Les rayons lumineux provenant d’un objet éloigné traversent la lentille. Ils convergent en un point appelé foyer. La distance entre le centre optique de la lentille et son foyer définit sa longueur focale.
Quand on utilise une loupe, elle est toujours placée près de l’objet qu’on veut grossir. L’objet est alors entre le foyer et la lentille. L’image apparaît à l’endroit. Si, à la place de notre œil, on installe un appareil photo équipé d’un objectif (standard ou macro, peu importe), l’image photographiée est grossie, elle aussi, sans inversion.
Que l’on place une loupe de petit diamètre ou de grand diamètre devant l’objectif en prise de vue rapprochée, il est préférable de travailler avec l’appareil posé sur un trépied.
La prise de vue est réalisée avec un objectif zoom 12-45 mm (réglé sur 30 mm, diaphragme f/5.6) sur un appareil Olympus OM-D E-M1 Mark II. L’éclairage provient d’une baie vitrée. L’appareil est fixé sur un trépied.
Une loupe de diamètre moyen (75 mm) est positionnée entre l’objectif en position macro et l’objet. On peut varier les positions de la loupe et de l’objet pour obtenir différents effets.
Vision renversante
Quand l’objet se trouve au-delà du foyer, à une distance supérieure à la focale, l’image se renverse. Si on remplaçait l’objectif d’un appareil photo par une loupe, l’image serait projetée sur le film ou le capteur en sens inverse une fois la mise au point effectuée, exactement comme le ferait un objectif de prise de vue. Mais une lentille biconvexe délivre une image de qualité moindre en raison de ses aberrations chromatiques et géométriques.
Au bout de l’objectif
On peut photographier l’image inversée créée par une loupe, avec un objectif standard ou macro monté sur l’appareil, en éloignant la loupe de l’objet et en la rapprochant de l’objectif. Les effets les plus spectaculaires sont obtenus en photographiant l’image de lointains observés avec la loupe placée dans le champ de l’objectif : tout est flou en dehors de l’image inversée produite par la loupe.
D’un point de vue pratique, plus le diamètre de la loupe est grand, plus il couvrira le champ observé. Cela dit, on peut obtenir des effets intéressants avec toutes sortes de diamètres. Signalons que les franges colorées des aberrations chromatiques produites par les lentilles biconvexes apportent une touche esthétique indéniable.
En extérieur, la loupe offre de surprenants effets. Voici un paysage urbain. Nikon D850 et zoom 24-120 mm.
Le zoom 24-120 mm est réglé sur 120 mm (f/8). La mise au point est effectuée sur la monture de la loupe d’un diamètre de 10 cm, placée à environ 70 cm de l’appareil photo. Hormis la monture, tout le reste de l’image est flou.
La mise au point doit être faite entre la loupe et l’objectif afin d’obtenir une image nette. Comme la loupe est éloignée du sujet observé, à une distance supérieure à la focale de sa lentille, l’image apparaît inversée.
Dioptrie et focale
La puissance d’une lentille est techniquement exprimée en dioptrie (soit l’unité de mesure de vergence des systèmes optiques). Les lunettes pour presbytes sont répertoriées en dioptries. Les loupes à main du commerce mentionnent leur grossissement : 2x (4 dioptries), 3x (8 dioptries), 4x (12 dioptries), etc. On détermine la focale de la loupe en divisant la dioptrie par 1000. Le résultat est donné en mm. 8 dioptries/1000 = 125 mm.
Quoi qu’il en soit de ces considérations, on constate que plus la lentille est bombée, plus elle agrandit l’image. Et généralement, plus elle est bombée, plus petit est son diamètre et plus son champ de vision est étroit. Les loupes de grand diamètre, d’une dizaine de centimètres, avec un grossissement de 3x à 4x conviennent très bien pour photographier à la loupe. Parfois la dioptrie n’est pas renseignée. Mais on peut facilement évaluer sa longueur focale. Placez la loupe de telle façon qu’elle projette sur une surface plane une image d’un objet situé à entre au moins 5 m et l’infini. Mesurez la distance entre la loupe et l’image projetée, vous obtiendrez la longueur focale.
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Texte et photos : Philippe Bachelier, professeur de Techniques d’impression à Spéos