Photographie argentique" mode macro", numérisation de l'image, la cire d'abeille ( bac STI arts appliqués 2009)

Une abeille butinant une fleur a été photographiée avec un appareil argentique de type "Reflex " 24*36, en utilisant le mode "macro". Ce mode nécessite un dispositif particulier permettant d'éloigner la lentille objectif d'une distance assez grande du film, bien au delà de la distance focale de l'objectif utilisé. L'appareil est ici muni d'un objectif de 100 mm de distance focale. L'abeille a une taille de 1cm. Elle est photographiée à une distance de 20 cm de la lentille objectif. Faire un schéma de la situation sans souci d'échelle en représentant l'abeille par un segment vertical AB, A'B' son image et O le centre optique de la lentille objectif. On fera figurer les trois rayons principaux. Déterminer la position de l'image. Calculer la taille de l'image et le grandissement. Le résultat est-il en accord avec l'affirmation "mode macro" ? L'image a la même taille que l'objet : A'B' = 1 cm. On dit que l'on est en mode macro lorsque l'objet et l'image ont la même taille : donc accord. Pour la suite on supposera que la taille de l'image est égale à celle de l'objet. Le cadre de l'image sur le film a un format de 24 mm sur 36 mm. Au tirage du film, ce cadre est agrandi à un format de 12 cm sur 18 cm. Quelle sera la taille de l'image de l'abeille sur cet agrandissement ? On passe de 24 mm ( 2,4 cm ) à 12 cm : 12/2,4 = 5 La taille de l'abeille sera donc 5 fois plus grande que la taille réelle soit : 5 cm. Quel est, à votre avis, l'intérêt du mode macro ? La macrophotographie consiste à prendre en photo de petits objets, en se situant  très proche de l'objet. La photo est  nette et  l'image est  plus grande que l'objet réelle. En mode macro, la mise au point est délicate. En observant la photo, que pouvez-vous dire de la profondeur de champ ? L'image n'est pas nette : la profondeur de champ est trop faible. Citer au moins un intérêt de la visée reflex dont est muni l'appareil utilisé ici. L'image  vue dans le viseur correspond exactement à l'image enregistrée sur le film ou le capteur. La visée reflex permet  de contrôler le cadrage et   de faire la mise au point. Le traitement de la photo. La photo définitive a été obtenue par tirage du négatif en laboratoire en utilisant un agrandisseur. Rappeler, sans les détailler, les étapes qui conduisent à obtenir la photo N&B à partir du négatif. L’agrandisseur fournit une source de lumière éclairant le négatif et l’objectif  : il s'agit  de mettre l’image du négatif sur le papier sensible. Révélation : les sels d'argent  sont réduits par le révélateur en argent métallique. Le fixateur  : élimination des ions argent non réduits. Lavage et séchage. L'image obtenue sur le papier après passage à l'agrandisseur est-elle visible ? Comment s'appelle ce type d'image ? L'image réelle ou positive est visible. L'hydroquinone ( H2Q en abrégé ) est un réducteur couramment utilisé en photographie argentique. Un réducteur est-il un donneur ou un accepteur d'électrons ? Un réducteur est un donneur d'électrons. Dans quelle étape du traitement de la photo intervient l'hydroquinone ? L'hydroquinone est utlisée comme révélateur. Quel est l'oxydant sur lequel elle agit ? L'hydroquinone réduit les ions argent Ag+. De quoi est constitué le dépôt noir qui apparaît dans les zones sombres de la photo ? Dépôt d'argent métallique. Lors du traitement, le rinçage final est très important ; expliquer pourquoi en précisant son rôle.  Eliminer toute traces de produits chimiques.   Web www.chimix.com La numérisation de l'image. Pour insérer l'image de l'abeille, la photo a été numérisée à l'aide d'un scanner. celui-ci comporte un capteur CCD qui balaye la photo. Quelle est la fonction du capteur CCD ?  Le capteur CCD ransforme une information optique en information électrique : conversion d'un rayonnement électromagnétique UV, visible ou IR en in signal électrique analogique. Citer deux autres exemples d'appareils utilisant un capteur CCD. Lecteur de code barre ; scanner de documents papier. L'image N&B a été convertie en niveaux de gris par un logiciel qui a utilisé 8 bits de codage. Combien de niveaux de gris obtient-on par cette technique ? Si l'on code sur  8 bits, on peut  décrire 256 valeurs ( niveaux ou nuances), de 0 pour le noir  à 255 pour le blanc. L'image numérique obtenue est constituée d'une juxtaposition de petits blocs plus ou moins lumineux appelés pixels. l'image restituée sur un écran d'ordinateur apparaît continue. Lorsqu'on zoome sur une partie de cette image le logiciel de traitement dilate les blocs. Si le zoom est trop important, ces blocs apparaissent distictement à notre vue. Pourquoi l'oeil perçoit-il ce phénomène à partir d'un certain niveau de zoom ? Limite de résolution due à la structure de la rétine : Les images de deux points à l'infini doivent se former sur deux récepteurs distincts de la rétine pour ne pas être confondues. L'écartement minimal de deux récepteurs est de 2,6 µm. Lorsqu'on examine une photo imprimée en basse résolution, le grain est visible : on constate que le tirage est constitué par une série de "points" juxtaposés. Considérons deux "points" voisins distants de 0,2 mm. Calculer à partir de quelle distance D l'oeil ne séparera plus ces "points". Le pouvoir de résolution de l'oeil vaut e = 3,0 10-4 rad. e = 0,2 10-3 / D ; D =0,2 10-3 /3,0 10-4 =0,67 m.   La cire d'abeille, un matériau très recherché. La cire d'abeille sert à construire les structures en alvéoles dans lesquelles le miel est stocké. On la collecte et la fond pour obtenir des bâtons de cire. Cette cire est très recherchée, car elle entre dans de nombreuses applications. Comme combustible, elle sert à la réalisation de chandelles, cierges.... En ébénisterie, c'est une matière à reboucher, un revêtement imperméabilisant, car elle est non soluble à l'eau et forme une surface brillante après lustrage, du plus bel effet. La cire a été utilisée par les artistes comme liant en peinture et elle sert encore pour réaliser des empreintes, des moulages, des figurines ou des maquettes d'objets en 3D pour étudier les formes et les volumes avant la réalisation définitive ; dans ce cas la cire est recyclée. Elle est aussi utilisée par les industriels en cosmétique ( crèmes, rouge à lèvres) ; elle sert d'adjuvant en pharmacie et d'additif alimentaire ( E901 ) pour enrober des fruits et des friandises. Du point de vue physicochimique, la cire est constituée notamment d'un mélange d'hydrocarbures et d'esters à longues chaînes. Elle se ramolit à la chaleur et fond à 64°C. Elle est très solule dans les solvants organiques comme l'essence de térébenthine. Le compresseur envoie de l'air comprimé, sous une pression p = 7 bar à une température q = 45 °C, dans une cuve de stockage de volume V = 300 L. La cire peut servir d'un liant en peinture. Quel est le rôle d'un liant ? Citer un exemple autre que la cire. Le liant  joue le rôle de collee : les grains sont liés entre eux et sur le support. Exemples : huile de lin, résines glycérophtaliques. La cire peut aussi servir d'adjuvant, tant aux peitures qu'aux polymères. Qu'est ce qu'un adjuvant ? Citer un autre exemple que la cire. Adjuvant : produit ajouter  à un autre pour en renforcer l'action. Des sels de cobalt sont des siccatifs.  Des poudre minérales, baryte, talc. La cire est-elle un matériau thermoplastique ou thermodurcissable ? Thermoplastique : polymère ramolli par chauffage, durcissant au refroidissement ; la transformation est réversible. La cire est formée notamment d'esters à longues chaînes Quelles sont les deux fonctions chimiques qui, en réagissant entre elles, peuvent conduire à la formation d'ester ? Un alcool et un acide carboxylique. Représenter la formule développée de ces deux groupes fonctionnels. A partir des deux molécules ci-dessous, écrire l'équation bilan qui permet d'aboutir à une fonction ester. CH3 --(CH2)3-COOH ; CH3 --(CH2)4-CH2OH. Entourer le groupe fonctionnel ester. Dans quel type de polmères rencontre t-on cette fonction ? Dans les polyesters. L'analyse scientifique de statuettes de cire aux formes délicates a révélé que l'artiste qui les avait réalisées s'était aidé de fil de fer et de grillage métallique pour constituer un armature sur laquelle il avait appliqué la cire. Celle-ci était ensuite sculptée avant d'être polie et lustrée. Quelle technique d'analyse permet de révéler la présence d'une structure métallique à l'intérieur de ces statues de cire sans détériorer les pièces ? Radiographie aux rayons X.

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