Dispositif optique qui forme sur le film l'image de la scène (prise de vues) ou sur l'écran l'image du film (projection).

Élément constitué d'une associations de lentilles dans un support, appelé monture, permettant de former une image nette d'un sujet dans un plan donné (objectif de prise de vues) ou de projeter une image convenablement éclairée sur un écran (objectif de projection). Théoriquement, une lentille réelle peut permettre de former l'image d'un objet ou de projeter une image sur un écran. Dans la réalité il est nécessaire de faire appel à une association de lentilles pour éliminer les aberrations résultant de l'emploi d'une seule lentille, notamment les aberrations chromatiques. Malgré l'association de plusieurs lentilles, les images peuvent être affectées d'aberrations plus ou moins importantes :

Les aberrations.

L'aberration chromatique, ou achromatisme, la plus visible, est due au fait que la déviation d'un rayon lumineux, lors d'une réfraction, dépend de la longueur d'onde. ( PRISME.) À un objet donné correspond ainsi non pas une seule image, mais une infinité d'images décalées en profondeur..

Les autres principaux défauts affectant les objectifs sont :

– l'astigmatisme : les images des lignes verticales ne sont pas nettes en même temps que celles des horizontales ;

– la courbure de champ : quand on fait la mise au point au centre de l'image, les bords sont flous (il faudrait capter l'image sur une surface courbe) ;

– la distorsion : les lignes droites du sujet filmé ont pour images des lignes incurvées ;

– l'aberration de sphéricité : l'image d'un point n'est pas un point unique mais toute une série de points étalée en profondeur (comme dans l'aberration chromatique, mais le phénomène n'est pas lié ici à la longueur d'onde) ;

– le coma : vers les bords de l'image, l'image d'un point lumineux devient une aigrette ressemblant à une comète.

Le calcul des objectifs.

Le calcul des objectifs est une opération compliquée, empirique jusqu'à l'arrivée des ordinateurs. Le calcul de lentilles asphériques et l'arrivée de nouveaux verres ont permis de réaliser des objectifs associant une quinzaine de lentilles, parfois plus. Un autre progrès décisif résulte des traitements des surfaces par dépôt de couches très minces (dixième de microns) qui ont permis d'améliorer la luminosité des objectifs en éliminant les réflexions parasites de lumière entre les lentilles.

Distance focale des objectifs.

Le champ couvert par un objectif varie en sens inverse de sa distance focale. Les longues focales écrasent la perspective, alors que les courtes focales l'exagèrent. Entre les deux, la focale « normale » peut être définie comme celle procurant à un spectateur placé à une distance raisonnable de l'écran une perspective similaire à celle sous laquelle la caméra observe la scène, ce qui correspond à des focales de 40 à 45 mm pour les formats panoramiques 1,66 et 1,85 x 1. (Possession, de Zulawski [1981], a été presque entièrement tourné au 18 mm). Les très longues focales (téléobjectifs) s'emploient notamment dans les films animaliers : avec un 1 000 mm, le champ couvert n'excède pas 5 m (2 m en format 16 mm) à 200 m de distance.

Objectifs à focale variable.

Dans ces objectifs, généralement appelés zooms, le déplacement d'un groupe de lentilles internes permet d'obtenir une variation continue de la distance focale sans modification de la mise au point. L'amplitude d'un zoom est égale au rapport des focales extrêmes. En 35 mm, la focale minimale est de 20 à 25 mm selon les modèles. Les zooms comportent facilement une vingtaine de lentilles, et leur ouverture maximale est de l'ordre de f / 2,8. Leur qualité est sensiblement identique à celle des objectifs à focale fixe.

Mise au point.

Lorsque l'objet filmé se rapproche de l'objectif, son image s'en éloigne. La distance de mise au point est comptée à partir du plan du film, ce qui implique le repérage de ce plan sur le boîtier de la caméra. ( CAMÉRA.)

Usuellement, la distance minimale de mise au point est d'environ 25 cm pour les courtes focales, 50 cm pour les focales normales et les zooms, 1 m pour les longues focales. Pour filmer plus près, on peut placer devant l'objectif une bonnette, lentille convergente qui fonctionne en loupe. Pour filmer encore plus près, c'est-à-dire pour pratiquer le macrocinéma, on intercale entre objectif et caméra soit une bague allonge, soit un soufflet de longueur réglable.

Tirage.

S'agissant d'objectifs, « tirage » a un sens particulier. Le tirage mécanique est égal à la distance entre le plan du film et le plan d'appui de la monture de l'objectif. (Pour la monture,  CAMÉRA.) Le tirage optique est égal à la distance entre le plan du film et la face arrière de la lentille postérieure, l'objectif étant dans sa position la plus reculée, c'est-à-dire mis au point sur l'infini.

Ouverture.

La quantité de lumière qui traverse un objectif est caractérisée par son ouverture ( DIAPHRAGME). Pour les objectifs à focale fixe (ainsi appelés pour les distinguer des zooms), une ouverture de f : 2 est courante, et l'on dispose aujourd'hui de f : 1,4, voire f : 1,2. (L'objectif f : 0,7 employé dans une scène fameuse de Barry Lyndon [S. Kubrick, 1975] demeure une exception au prix exorbitant.) On dispose également de très courtes focales – objectifs « fish eye » (« œil de poisson ») – dont le champ couvre 180^o .

Accessoires.

À l'avant de l'objectif, on dispose presque toujours un large parasoleil pour éviter que les rayons issus de sources lumineuses situées hors champ ne viennent frapper la lentille frontale, provoquant ainsi de la lumière parasite. Les filtres sont placés dans un porte-filtre soit disposé lui aussi à l'avant de l'objectif, soit incorporé à celui-ci.

Choix d'un objectif.

Parallèlement au choix d'ordre général effectué par le réalisateur et le directeur de la photographie (zoom, focales fixes, ou bien les deux), le choix des objectifs eux-mêmes n'est pas sans influence sur l'image. Certains modèles donnent une image très « nette » – souvent trop, pour un gros plan, on dit aussi une image « sèche » ou « dure » – d'autres une image plus « douce », dite enveloppée. De même, le rendu des couleurs n'est pas exactement identique d'une marque à l'autre. Cela est dû à la nature différente des verres des lentilles et aux traitements de surfaces qui agissent comme des filtres colorés très légers. Pour l'homogénéité des plans, il est donc préférable d'employer des objectifs d'une même marque, ou d'une même gamme (série d'objectifs).