16 tp l oeil et l appareil photographique correction

OBSERVER – Couleurs et images
Chap. 1 Vision et image
TP2 L’œil et l’appareil photo. Page 1 / 3
Observer
Activité expérimentale TP2 L’œil et l’appareil photographique :
de vrais jumeaux ?
Objectifs : Pratiquer une démarche expérimentale pour comparer les fonctionnements
optiques de l’œil et de l’appareil photographique.
Investigation :
L'accommodation de l'oeil s'effectue-t-elle selon le même principe que la mise au point de l'appareil
photo ?
I – Modélisation
L’œil et l’appareil photographique sont deux instruments d’optiques : ils permettent de former l’image
d’un objet.
Sur un appareil photographique (Fig.1), lorsque la position du sujet à photographier change, il est
nécessaire de faire une mise au point afin que l'image obtenue sur le film ou le capteur reste nette.
Dans le cas de l'oeil (Fig. 2), lorsque l'objet observé se déplace, il y a accommodation, de façon à ce que
la vision reste nette. Ainsi, l'image de l'objet continue de se former sur la rétine.
a) A l’aide des figures 1 et 2, indiquez dans un tableau les similitudes entre un œil et un appareil
photographique, ainsi que les éléments d’optique permettant de les modéliser.
Œil réel
Appareil photo
Elément d’optique
Rôle
Iris - Pupille
Diaphragme
Diaphragme
Permet de réguler la quantité de
lumière qui pénètre dans l’œil.
Cristallin
Objectif
Lentille convergente
Permet de dévier les rayons de
lumière qui vont former l’image
Rétine
Film ou capteur
Ecran
Permet de recevoir l’image.
b) Préciser également le rôle de chacun de ces éléments.
A
B
C
D
APP
Exploitation des docs
ANA
Comparaison des modèles
ANA
Différences de fonctionnement
REA
Montage expérimental

OBSERVER – Couleurs et images
Chap. 1 Vision et image
TP2 L’œil et l’appareil photo. Page 2 / 3
Observer
c) Schématiser le modèle optique de l’œil et de l’appareil photographique.
II – Mise au point
 Réalisez le montage précédent sur le banc optique et placez un objet à 50 cm devant la lentille
(C = 8 δ ).
 Placez l’écran de telle sorte que l’image de l’objet soit nette sur l’écran.
 Rapprochez alors l’objet à 20 cm devant la lentille sans bouger l’ensemble lentille + écran.
1. L’image de l’objet sur l’écran est-elle toujours nette ?
Lorsqu’on rapproche l’objet de la lentille (on diminue la distance objet-lentille), alors l’image de
l’objet devient floue.
2. Dans le cas où la modélisation précédente correspond à celle d’un appareil photo, complétez les
affirmations suivantes par vrai ou faux :
 Dans un appareil photo, je peux modifier la position de la pellicule sur l’axe optique. Faux
 Dans un appareil photo, l’ensemble des lentilles constituant l’objectif peuvent se déplacer
légèrement le long de l’axe optique. Vrai
 Dans un appareil photo, la distance focale de la lentille convergente peut être modifiée. Faux
3. En tenant compte de vos réponses, réalisez la mise au point, autrement dit rétablissez une image
nette de l’objet sur l’écran. Quel élément avez-vous modifié et dans quel sens ?
Dans un appareil photographique, la mise au point c’est-à-dire obtenir à nouveau une image nette
s’effectue en modifiant la position de la lentille sur l’axe optique : on modifie la distance entre la
lentille et l’écran. On rapproche la lentille de l’écran.
Replacez-vous dans la situation antérieure avant de continuer.
4. Considérez maintenant le modèle précédent comme étant celui de l’œil et complétez par vrai ou
faux :
 Dans un œil, la rétine peut se mouvoir le long de l’axe optique. Faux
 Dans un œil, le cristallin peut se déplacer le long de l’axe optique. Faux
 Dans un œil, la distance focale du cristallin peut être modifiée. Vrai
5. En tenant compte de vos réponses, réalisez la mise au point, autrement dit rétablissez une image
nette de l’objet sur l’écran. Vous disposez éventuellement de plusieurs autres lentilles convergentes
de distances focales différentes. Quel élément avez-vous modifié et dans quel sens ?

OBSERVER – Couleurs et images
Chap. 1 Vision et image
TP2 L’œil et l’appareil photo. Page 3 / 3
Observer
Pour rétablir une image nette sur l’écran, sans modifier la distance entre la lentille et l’écran, il faut
modifier la valeur de la vergence de la lentille c’est-à-dire changer de lentille (il faut prendre une 8
dioptries à la place d’une 10 dioptries).
III – Conclusion
En se référant aux figures 1 et 2, préciser les phénomènes en jeu dans la mise au point de l’appareil
photographique et dans l’accommodation de l’œil. Ces phénomènes sont-ils identiques ?
Phénomène mis en jeu
Oeil
Accommodation
Le cristallin modifie sa vergence ou sa
distance focale
Appareil photo
Mise au point
L’appareil photo modifie la distance entre
l’objectif et le capteur.