Photographie/Objectifs/Généralités
Définitions et rappels.
Un objectif photographique est un système optique convergent formé d'un ensemble plus ou moins important de lentilles et parfois de miroirs, qui a pour fonction de former une image réelle sur la surface sensible de l'appareil photographique sur lequel il est fixé.
Un gros problème de choix.
Dans le cas des appareils compacts et des « bridges », les objectifs sont fixes mais ce sont eux qui imposent les principales limites aux domaines d'utilisation, en particulier pour la photographie de sujets très éloignés ou très rapprochés. En revanche, sur de nombreux appareils, et pas seulement les reflex, il est possible de changer d'objectif et ainsi, de disposer d'outils adaptés aux situations les plus diverses. Les gammes optiques des grands fabricants comptent parfois plusieurs dizaines de modèles différents et le choix n'est pas toujours facile. Outre les centaines d'objectifs neufs disponibles chez les revendeurs spécialisés, il faut aussi considérer l'immense marché de l'occasion.
Les panoplies d'objectifs que possèdent beaucoup d'amateurs ou de professionnels leur ont généralement coûté beaucoup plus cher que leurs boîtiers et de gros problèmes se posent lorsqu'un fabricant change sa monture. Rares sont les marques qui n'ont pas joué de mauvais tour à leurs clients en passant de la mise au point manuelle à l'autofocus, comme Minolta ou Canon, ou en passant de l'argentique au numérique. 
Trois caractéristiques fondamentales d'un objectif sont facilement accessibles sous forme de valeurs numériques :
Il faut considérer aussi d'autres propriétés généralement non chiffrables mais très importantes en pratique :
En moyenne, les objectifs ont une durée de vie relativement longue, contrairement aux boîtiers qui se dévaluent désormais très vite. Il est finalement beaucoup plus difficile d'acheter un objectif que d'acheter un boîtier ; avant de se décider, il n'est pas contre-indiqué de réfléchir au style de photographie que l'on souhaite pratiquer. Parfois, c'est le désir d'aborder un domaine particulier qui entraînera la décision : si la plupart des appareils compacts, des bridges et des reflex achetés en kit avec un zoom transtandard conviennent parfaitement pour la photographie générale de paysages, de monuments, de personnages, ces équipements sont à peu près totalement inadaptés à la photographie des oiseaux ou des insectes, pour ne citer que ces deux domaines parmi beaucoup d'autres.
Les montures.
Il est clair que l'on ne peut pas monter n'importe quel objectif sur n'importe quel boîtier. Chaque fabricant ou presque a développé son propre système d'assemblage, en général une baïonnette permettant le changement rapide d'objectif. Hormis la gamme d'optique plus ou moins fournie proposée par le fabricant du boîtier, on peut faire son marché parmi les produits de constructeurs indépendants comme Sigma, Tamron, Tokina ou Carl Zeiss, par exemple.
Les montures ne sont pas de simples systèmes de fixation, elles permettent grâce à des ensembles de poussoirs ou de contacts électriques de transmettre entre le boîtier et l'objectif toute une série d'informations indispensables au bon fonctionnement de l'ensemble, ce qui renforce les incompatibilités entre les productions des divers fabricants, mais aussi parfois à l'intérieur même d'une même marque. Néanmoins, malgré ces incompatibilités, des bagues intermédiaires permettent certaines adaptations, y compris pour des objectifs anciens montés sur des boîtiers modernes ; en général, le fonctionnement devient purement manuel.
L'ouverture et la luminosité.
Pour une focale donnée, il est possible de construire des objectifs d'ouverture différente ; voici quelques années, les gammes d'objectifs interchangeables de 50 mm destinés aux appareils reflex affichaient des valeurs telles que f/2,8, f/2, f/1,7, f/1,4, f/1,2, voire f/1,0 ou 0,95. Aujourd'hui elles sont plus restreintes mais avant de choisir, du moins quand cela reste possible, il faut considérer les avantages et les inconvénients d'une grande ou d'une « relativement » faible ouverture. Pour les objectifs à focale variable, le choix est souvent réduit à sa plus simple expression, entre les objectifs destinés au grand public et ceux, légèrement plus ouverts, destinés aux experts et aux professionnels.
Un objectif lumineux permet a priori d'opérer plus facilement dans des conditions de lumière défavorables. Pour ce faire, encore faut-il que ses qualités optiques soient bonnes dès la pleine ouverture, ce qui n'est pas toujours le cas, loin de là. En fait, le manque de profondeur de champ oblige souvent à utiliser un diaphragme relativement fermé, ce qui bien sûr ne permet pas de profiter pleinement d'une luminosité élevée.
Un avantage important des objectifs lumineux se trouve plutôt du côté du confort de visée, un objectif ouvert à 1,4 laissant passer 4 fois plus de lumière qu'un autre ouvert seulement à 2,8. Par ailleurs, les systèmes autofocus ont parfois du mal à fonctionner convenablement lorsqu'ils reçoivent des images trop sombres ; leur précision est d'autant meilleure que l'on utilise des objectifs plus ouverts.
Ceci dit, la luminosité se paye, au sens propre comme au sens figuré. Les objectifs les plus lumineux sont aussi en règle générale les plus encombrants, les plus lourds et les plus chers.
Les diverses familles d'objectifs.
Objectifs « standards » ou de « focale normale ».
Ces objectifs sont censés correspondre au mieux à la vision humaine. Ils ont une focale voisine de la diagonale du format de la surface sensible ou un peu supérieure, ce qui donne des valeurs telles que 45 ou 50 en 24 x 36.
Les objectifs de 50 équipaient systématiquement, voici quelques décennies, les appareils reflex de toutes les marques. Même s'ils tendent actuellement à disparaître du marché, ils restent toujours un très bon choix car ils sont bien plus lumineux que les zooms et souvent de meilleure qualité optique, et ceci pour un prix relativement modéré. On peut les conseiller sans hésiter, même aux photographes qui possèdent déjà un zoom couvrant la même focale, car ils offrent réellement des possibilité supérieures, par exemple en basse lumière.
Un autre avantage des objectifs standards est trop peu mentionné : il offrent en effet la possibilité de viser en gardant les deux yeux ouverts, l'un surveillant les éléments présents dans le cadre et l'autre ce qui se passe à l'extérieur. On gagne ainsi en efficacité, notamment pour les photos d'action, tout en diminuant la fatigue oculaire.
Objectifs grand angulaires.
On peut définir les objectifs grand angulaires comme ceux qui sont caractérisés par une distance focale inférieure à celle des objectifs « normaux ». Pour le format 24 x 36 mm, on trouve communément des valeurs telles que 35, 28, 24, 21 ou 17 mm. Au-delà, l'angle de champ devient si grand que l'on ne peut plus guère éviter des déformations parfois caricaturales et l'on entre dans le domaine des vrais et faux objectifs « fish eyes », ainsi nommés par analogie avec les yeux des poissons (voir plus loin).
Les objectifs grand angulaires sont couramment utilisés pour les paysages, les photographies d'intérieur, les monuments, et d'une manière générale toutes les situations où l'on manque de recul, sans oublier celles où l'on recherche des effets spectaculaires.
Ces objectifs ont souvent une distance de mise au point minimale très faible, de sorte que l'on peut s'approcher très près des sujets photographiés. Du coup, ceux-ci donnent des images très grandes par rapport à celles des objets situés en arrière-plan et se trouvent fortement mis en valeur. Les « déformations » apparentes provoquées par l'utilisation de focales très courtes, autrement dit par des objectifs présentant un angle de champ très important, résultent pour l'essentiel du fait que les photographies sont généralement examinées en se tenant trop loin. Si l'on ne respecte pas la distance orthoscopique, l'image apparaît en effet sous un angle inhabituel et paraît donc déformée, ce qui peut présenter un intérêt esthétique mais aussi donner un aspect grotesque du sujet. Dans les années 1970, les photographes publicitaires ont usé et abusé de ces déformations, pour le meilleur et pour le pire.
Les objectifs de courte focale sont moins sensibles aux vibrations ou aux tremblements que les objectifs de focale normale car les petits mouvements angulaires intempestifs de l'opérateur ou du support restent faibles par rapport à l'angle de prise de vue. On les préfèrera donc souvent pour opérer en faible lumière.
Les effets spectaculaires provoqués par l'utilisation de grand angulaires sont les plus forts lorsque l'on choisit des sujets situés dans des plans très différents, les plus proches prenant des dimensions très importantes sur l'image, sans rapport avec leurs dimensions réelles.
Téléobjectifs.
À l'opposé des précédents, les téléobjectifs offrent la possibilité de photographier dans un angle de champ très réduit. Ils donnent un effet de grandissement qu'il ne faut pas confondre avec le vrai grandissement que l'on aurait en se rapprochant, pour des raisons évidentes de conservation de la perspective. Ils sont donc indiqués pour obtenir des images de sujets relativement petits mais dont on ne peut pas s'approcher facilement, comme un détail dans un paysage, un oiseau en vol, un animal farouche ou dangereux, etc.
Normalement, une image réalisée avec un téléobjectif devrait être regardée de loin, toujours pour respecter la distance orthoscopique ; si on se place trop près, on obtient un effet de tassement des plans qui peut être intéressant ou grotesque selon les circonstances. Par ailleurs, une image examinée depuis une distance trop faible révèle plus facilement ses défauts, de sorte que l'on est beaucoup plus exigeant sur la qualité optique pour un téléobjectif que pour un grand angulaire.
Le domaine des téléobjectifs commence, en 24 x 36, aux environs de 85 mm. Au-delà de 300 mm, on entre dans le domaine des objectifs très spéciaux réservés, pour faire simple, aux sherpas fortunés. Les téléobjectifs de très longues focales les plus lumineux sont en effet des instruments d'optique très lourds et très coûteux, hors de portée de la plupart des amateurs. Cet inconvénient est quelque peu diminué avec les appareils reflex qui utilisent des capteurs de « demi-format » : un objectif de 300 mm destiné au format 24 x 36 devient alors un l'équivalent d'un 400 mm de même ouverture, avec une très bonne qualité optique puisque seule la zone centrale de l'image est utilisée.
Les objectifs de longue focale sont particulièrement sensibles aux mouvements intempestifs et malgré les systèmes de stabilisation, on a toujours intérêt à les utiliser sur un trépied ou tout autre support suffisamment rigide. La présence d'un système de stabilisation efficace améliore grandement les choses.
Beaucoup de téléobjectifs modernes possèdent un système de mise au point interne, leur longueur ne change plus, ils ne se transforment plus en aspirateurs à poussière et il est beaucoup plus facile de les rendre étanches ; par ailleurs, le filetage qui permet le montage des filtres ne tourne plus, ce qui constitue un avantage certain lors de l'utilisation de filtres polarisants ou de filtres dégradés.
Certains téléobjectifs possèdent des dispositifs permettant de réduire la plage de mise au point, de façon à accélérer le fonctionnement de l'autofocus. Ils sont particulièrement appréciés des photographes spécialisés dans le sport ou dans la photographie rapprochée.
Objectifs à focale variable ou « zooms ».
L'idée de fabriquer des objectifs à focale variable n'est pas nouvelle mais elle s'est pendant longtemps heurtée à des difficultés techniques quasi insurmontables. Les premières réalisations pratiques remontent aux années 1930, pour équiper les caméras de prise de vue cinématographiques. Le Pan Cinor de SOM-Berthiot, mis au point en 1949 par Roger Cuvillier et Richard Jean Cornu, marque le vrai début des « zooms ». Le mot, déjà en usage dans les milieux du cinéma, et dont l'origine semble passablement confuse, a été déposé en 1958 par le fabricant français Angénieux. 
La désignation des zooms reprend celle des focales fixes pour lesquelles on précise la distance focale en mm, suivie de l'ouverture relative, ce qui donne par exemple : 17 mm f/2,8, 50 mm f/1,4 ou 400 mm f/5,6. Pour un zoom, on indique la gamme de variation de focale par 2 nombres séparés par un tiret et correspondant à la plus petite et à la plus grande focale, puis la, ou les ouvertures à ces focales extrêmes selon les mêmes conventions ; cela donne par exemple 28-85 mm f/2,8 pour un zoom dont la pleine ouverture est constante et 70-210 mm f/4-5,6 pour un zoom dont l'ouverture varie de f/4 à 70 mm à f/5,6 à 210 mm.
Le rapport de la plus longue focale à la plus courte est appelé « amplitude » ou encore « puissance » du zoom ("range" en anglais). Par exemple, un zoom 35-140 mm est dit « zoom 4× » ou zoom d'amplitude 4.
Les zooms appartiennent grosso modo à quatre familles :
Zooms trans-standards.
Les focales sont réparties autour de la focale « normale », ce qui donne par exemple 35-70 mm ou 28-85 mm en 24 x 36, 18-55 mm avec les capteurs APS-C, etc. La plupart des appareils numériques compacts possèdent un zoom d'amplitude 3 ou 4 donnant des angles de champ comparables, l'angle de champ étant évidemment l'élément le plus important pour les possibilités de cadrage.
Ces objectifs sont les mieux adaptés à la photographie générale, pour le portrait, le paysage, les photos de groupes et ils donnent généralement satisfaction à tous ceux qui font des photos, à défaut de faire de la photo. Ce n'est d'ailleurs pas un hasard si le nombre moyen d'objectifs par appareil reflex est voisin de 1,4 en 2008, comme il l'était vingt ans auparavant à l'apogée de la photographie argentique. Depuis l'apparition des zooms, dans leur immense majorité, les propriétaires d'appareils à objectifs interchangeables se contentent de l'objectif unique qu'ils ont acheté en kit avec leur boîtier...
Les photographes expérimentés ne peuvent évidemment pas se satisfaire d'une telle situation. C'est pourquoi dans la plupart des cas ils achètent leur boîtier nu et l'équipent en fonction de leurs besoins et de leurs possibilités financières par des objectifs meilleurs que ceux qui sont proposés dans les « kits ».
Zooms grand angulaires.
Les focales sont beaucoup plus courtes, par exemple 17-24 mm, toujours en 24 x 36. En raison des difficultés de construction, l'amplitude de variation de focale reste généralement modeste.
Zooms de longue focale ou télé-zooms.
On trouve, toujours en 24 x 36, des plages de focales telles que 70-210 mm, 100-400 mm, etc.
Zooms à très grande amplitude.
Ils sont censés couvrir toute une gamme optique, par exemple 28-200 mm, 28-350 mm, etc. 
Aujourd'hui les objectifs à focale variable équipent pratiquement tous les appareils numériques compacts et sont proposés de façon quasi systématique en kits avec les appareils reflex. Certains offrent une position « macro » permettant d'aborder le domaine de la photographie rapprochée mais en restant presque toujours très loin de la véritable macrophotographie. Certains zooms sont maintenant de très haute qualité et capables de satisfaire la plupart des exigences des amateurs avertis et des professionnels, cependant leur luminosité reste relativement faible.
Objectifs spéciaux.
Objectifs « macro ».
Leur principale caractéristique est de permettre la prise de vue à des distances bien plus faibles que les objectifs classiques de même focale, grâce à une rampe hélicoïdale beaucoup plus longue et, pour la plupart des réalisations modernes, une diminution importante de la distance focale. On les utilisera donc d'une manière générale pour photographier de petits objets, des fleurs, des insectes, etc.
Le terme « macro », abréviation de « macrophotographie », est utilisé aujourd'hui à tort et à travers pour désigner la photographie rapprochée. La véritable macrophotographie correspond aux situations de prise de vue telles que l'image qui se forme sur la surface sensible est au moins aussi grande que l'objet photographié. L'accès à ce domaine n'est possible que grâce à des équipements particuliers. À de rarissimes exceptions près, la position « macro » des zooms, le mode « macro » de nombreux appareils compacts numériques ne suffisent pas à l'atteindre, loin de là, et la possession d'un objectif « macro » limité au rapport 1:1 permet seulement d'en atteindre la limite la moins contraignante.
Les objectifs macro ont des focales situées communément entre 50 et 200 mm. Plus la focale est grande, plus on peut se tenir loin du sujet, ce qui est intéressant pour photographier des sujets farouches ou difficiles d'accès, mais plus la prise de vue est soumise aux mouvements intempestifs de l'appareil.
Beaucoup d'amateurs oublient que leur objectif macro peut mettre au point jusqu'à l'infini, tout comme n'importe quel objectif ordinaire, ce qui permet de s'en servir pour des prises de vue courantes. Pour les portraits, en particulier, un 90 mm macro peut donner d'excellents résultats en 24 x 36.
Grands angulaires de type « fish-eye ».
Contrairement aux objectifs grand angulaires classiques qui donnent en principe des images dépourvues de distorsion, les objectifs de type « œil de poisson » dont l'angle de vue atteint ou dépasse 180° ne peuvent pas enregistrer d'images planes sans provoquer de fortes déformations. Certains donnent uniquement une image ronde occupant le centre de la surface sensible, le reste n'étant pas exposé, d'autres permettent d'exposer entièrement le plein format de la surface sensible.
On les utilise pour obtenir des effets spéciaux, mais aussi pour réaliser des photographies « au cœur de l'action ». Dans d'autres domaines que la photographie artistique, ils servent aussi pour des caméras de surveillance.
Objectifs à courbure de champ variable.
Quelques rares modèles ont été commercialisés. Leur intérêt réside dans la possibilité d'obtenir des images planes de sujets creux ou bombés, comme des vases antiques, des sculptures, etc. Certains photographes les ont utilisé pour réaliser des portraits, les visages des modèles étant précisément des sujets « bombés ».
Objectifs à flou variable.
Leurs applications sont très limitées ; ils étaient essentiellement destinés aux portraitistes désirant estomper quelque peu les défauts de la peau de leurs modèles.
Objectifs à bascule et décentrement.
Ils sont surtout utilisés en photographie d'architecture et en photographie industrielle pour redresser les perspectives et mieux contrôler la profondeur de champ.
Zoom ou focale fixe ?
Il y a quelques années, dans les mêmes gammes de prix, la qualité optique des zooms était loin d'égaler celle des objectifs à focale fixe. Aujourd'hui il n'en va plus de même, surtout parce que les seconds, beaucoup moins demandés, voient leurs prix grimper en flèche. Beaucoup de modèles disparaissent, surtout dans les focales moyennes, ceux qui subsistent étant de plus en plus cantonnés aux domaines des focales extrêmes et du haut de gamme. De plus, il est maintenant possible de réduire ou de supprimer, par voie informatique, des défauts tels que l'aberration chromatique, le vignettage ou la distorsion.
Le principal argument en faveur des focales fixes reste la plus grande luminosité. C'est d'ailleurs pourquoi l'on voit disparaître les objectifs standard ouverts à f/1,7 ou f/1,8 au profit d'autres modèles beaucoup plus chers, beaucoup plus lourds et pas forcément meilleurs ou plus utiles, ouverts à f/1,4, f/1,2 ou même davantage.
Le zoom est parfois considéré comme un outil destiné aux flemmards. Ceux qui refusent de se transformer en bêtes de somme pour transporter une tonne de verre et de métal sous forme d'objectifs à focale fixe, après avoir travaillé comme des esclaves pour se les payer, apprécieront. N'exagérons rien cependant, s'il existait une solution universelle et idéale, celle-ci serait connue depuis longtemps et toutes les autres auraient pratiquement disparu. Or, ce n'est manifestement pas le cas, même s'il y a des évolutions sensibles dans l'offre commerciale.
Le vrai flemmard, en photographie, est celui qui ne prend pas la peine de se déplacer quand il devrait raisonnablement le faire pour obtenir un meilleur cadrage. On entend souvent dire : avec une focale trois fois plus longue, on prend la photo comme si on était 3 fois plus près du sujet. C'est bien sûr absolument faux, puisque dans l'immense majorité des cas la perspective sera très différente selon que l'on zoome ou que l'on se rapproche. D'une façon générale, plus la focale est courte, plus il faut se rapprocher du sujet, et donc plus il faut être mobile.
On ne répétera jamais assez que la perspective ne dépend que du point de vue, et que d'un point de vue donné, c'est l'angle de champ qui détermine quels sont les éléments du sujets qui figureront sur la photographie et quels sont ceux qui en seront exclus. Une focale fixe offre un angle de champ fixe, un zoom un angle de champ variable dans des limites qui dépendent de l'amplitude de sa variation de focale. Un zoom étiqueté "28-135 mm", par exemple, offre les mêmes possibilités de cadrage qu'une gamme optique comportant une série d'objectifs de focales fixes 28, 35, 50, 85, 105 et 135 mm, avec en prime la possibilité d'une variation continue. Il pèse moins lourd dans le budget et sur les épaules que les 6 objectifs en question mais cet avantage s'accompagne tout de même de quelques inconvénients, le principal étant une moindre ouverture.
Les zooms performants comportent généralement un grand nombre de lentilles et de pièces mobiles, ils sont généralement beaucoup plus lourds et encombrants que les focales fixes, plus fragiles, moins rapides quand il faut faire la mise au point et, ce qui est parfois déterminant, moins maniables.
Les accessoires nécessaires.
Le pare-soleil est un accessoire qu'il faut avoir le réflexe de mettre en place à chaque prise de vues. En arrêtant les rayons obliques inutiles qui, en se réfléchissant sur les éléments internes des objectifs, provoquent des images fantômes, des taches lumineuses et, dans tous les cas, un affaiblissement des contrastes, surtout dans les zones sombres, il améliore grandement la qualité finale des images. Il suffit pour s'en convaincre de placer l'appareil sur un pied et de réaliser deux prises de vues de la même scène, avec et sans pare-soleil, en conservant les mêmes réglages de l'appareil (désactiver, pour ce faire, toutes les fonctions automatiques comme l'ajustement du contraste, de la sensibilité et de la balance des blancs). Généralement l'aspect visuel immédiat des clichés est plus qu'éloquent, et les histogrammes le confirment s'il en était encore besoin. Voir pour plus de précisions la page consacrée à l'éclairement des images données par les objectifs.
La possibilité de montage des filtres optiques est également un point à considérer, de même que la possibilité d'adjoindre à tel ou tel objectif des compléments optiques destinés par exemple à transformer un grand angulaire ordinaire en fish-eye ou à multiplier par 1,5 ou 2 la focale d'un téléobjectif.
Les étuis séparés permettent de protéger et/ou de transporter vos objectifs en toute sécurité. De nombreux photographes apprécient particulièrement les étuis souple en forme de manchons, munis d'un fond rigide et que l'on ferme en resserrant un cordonnet.
Quel avenir ?
Assistera-t-on dans quelques années à la disparition totale des objectifs ? La question est désormais posée clairement.
Les chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) de Cambridge étudient en effet de nouveaux systèmes composés de myriades de nanofibres appelées « fibres multimatériaux » capables de transformer la lumière incidente en une image utilisable, ainsi que des câbles capables de transmettre ces images à distance.
Un réseau d'électrodes métalliques recueille les signaux fournis par les fibres et les transmettent à un microprocesseur qui détermine en chaque point la direction, l'intensité et la couleur de la lumière reçue ; l'ensemble de ces signaux permet de recréer l'image de la source, sans qu'il soit nécessaire d'utiliser le moindre objectif. Ces systèmes peuvent être rendus flexibles et les militaires envisagent déjà de s'en servir pour visualiser les champs de bataille : il suffirait par exemple d'en équiper l'uniforme ou le casque d'un soldat pour obtenir une vision de l'environnement sur 360°. Par ailleurs, si une partie de la surface réceptrice se trouve endommagée ou masquée, le reste assure encore la fonction.