Bascule sur l'axe vertical avant : nutation ou pas ?

Tentons une bascule sur l'axe vertical avant à partir de cette position :

L’objet reste parallèle aux côtés du dépoli, mais apparaît décalé à droite ou gauche, selon le sens de la bascule opérée.

Il n’y a donc pas de phénomène de nutation lors d’une bascule avant sur une chambre à nutation.

Bascule du corps arrière sur l’axe vertical : apparition de la nutation

Redémarrons de la position initiale (donc sans bascule sur l’axe vertical  à l’avant et à l’arrière mais uniquement nos deux bascules horizontales amenant plans avant et arrière à la verticalité pour obtenir les parois de la lanterne parallèles).

Si on réalise, à ce moment, et dans cette position, une bascule arrière sur l’axe vertical, afin de redresser la perspective « gauche/droite », on observe que le cadre porte-dépoli penche dans un sens ou l’autre selon l’orientation de la bascule opérée.

Sur ces photos, la règle placée sur le porte-dépoli permet de mieux visualiser le manque d’horizontalité engendré par la bascule sur axe vertical opérée que ne le ferait le niveau d’eau

Le dépoli affiche une image dont les bords de l’objet ne sont plus parallèles aux bords du dépoli
Ceci s’explique par le fait que l’objectif projette toujours la même image (*), mais celle-ci ne s’affiche plus sur un dépoli parfaitement horizontal :

On assiste ici au phénomène de nutation.
 
 (*) La bascule a légèrement déformé l’apparence de la lanterne, ce qui est dû à la modification de perspective engendrée par la bascule.  Il est important de pouvoir dissocier les deux implications : déformation de perspective et nutation.

Manières de corriger la nutation 

Correction de la nutation par rotation du dépoli

Ceci est possible si la chambre comportant un mécanisme de rotation du dépoli. Attention, il faut que la chambre dispose d’un dos réellement rotatif, c'est-à-dire que le dos puisse être bloqué selon n’importe quel angle. On ne parle pas des chambres à dos rotatif qui sont uniquement prévues pour passer du mode de prise de vue horizontal au vertical et inversément.

Exemple avec une Burke & James ORBIT 4x5 (Il s'agit d'une version de la  KODAK Master View 4x5" initiale, qui fut, dès 1952 commercialisée par CALUMET)

 
Vue latérale

Vue arrière avec bascule verticale + rotation du dépoli

On obtient les images suivantes sur le dépoli 

Au départ, sans bascule arrière, ni rotation du dépoli, uniquement avec les bascules horizontales, avec les 2 montants verticaux, dans la position "initiale" définie dans cet article :

  
Après ajout d'une bascule arrière verticale : on voit apparaître la nutation  :

Enfin avec le redressement de l'image obtenue par rotation du dépoli :

Remarque : Effet sur le Scheimpflug dans le cadre d'une rotation par dépoli

Explication schématique

Après nutation : la position du cadre qui supporte le dépoli, et celle du dépoli même où l'image se forme, se confondent et se situent dans un même plan penché (hors horizontalité)

On s’aper������������������������������������oit que les plans 1, 2 et 3 ne parviendront donc pas à  se recouper sur une même droite.   
Après rotation du dépoli,  le cadre qui supporte le dépoli reste dans sa position inchangée, mais le dépoli  a subi, quant à lui,   une rotation qui le replace dans le parallélisme et l'horizontalité des 2 autres plans (objet/objectif).
Les plans objet 1, objectif 2 et image 4 peuvent se rejoindre sur une seule droite (voir ligne B).

NB : La règle de Scheimpflug ne permet généralement pas, bien entendu, de régler la netteté sur toute l’étendue d’un sujet tridimensionnel. Complémentairement, certains autres plans que celui choisi pour appliquer Scheimpflug, situés devant/derrière ou au-dessus/dessous de celui-ci, nécessiteront probablement une classique diminution du diaphragme.

Correction de la nutation par rotation du rail

On peut aussi tenter de corriger la nutation par la rotation du rail.
On redresse le corps arrière en faisant basculer le rail pour retrouver  l’horizontalité. Mais on modifie alors en même temps la position du corps avant de la chambre qui est lui aussi fixé sur le rail en le faisant tout autant pencher, ce qui entraîne un déplacement de l’objectif. Une image différente de l'objet est alors projetée sur le dépoli. 

L’image projetée est en conséquence remise d’aplomb, mais hélas décalée par rapport à sa position initiale, ce qui implique de devoir effectuer un ou plusieurs décentrement(s) pour la replacer à son emplacement initial désiré.

Remarque : Effet sur le Scheimpflug dans le cadre d'une rotation de la chambre sur son rail

Situation avant la rotation du rail :

Rouge = cadre à l’horizontale
Bleu = cadre penché

Premier schéma : situation lors de la nutation avant correction par rotation du rail (le cadre avant (rouge) est horizontal tandis que celui arrière (bleu) est penché suite à nutation.
Le cadre et son dépoli sont penchés et ne sont pas parallèle aux deux autres plans (objet/objectif).  Le cadre et son dépoli coupent le plan objet selon la ligne A, tandis que les plans objet et objectif se recoupent selon la ligne B. 
Impossible donc de réunir les trois plans sur une seule droite

Situation après rotation du rail

Second schéma : situation après rotation du rail entier (le cadre avant (bleu) est devenu penché, tandis que celui arrière s’est rétabli à l’horizontale (rouge)
La rotation du rail remet le cadre arrière à l’horizontale, mais fait désormais pencher le cadre avant. Le cadre et son dépoli coupent le plan objet selon la ligne A. Les plans objet et objectif se recoupent selon la ligne B.
Impossible donc de réunir les trois plans sur une seule droite.

Conclusions sur le Scheimpflug :
Après de multiples manipulations pour arriver à un compromis plus ou moins acceptable, il sera toujours impossible de placer les trois plans  « Sujet-Objectif-Image » sur une même droite.
Il ne faut donc compter que
- sur le diaphragme pour assurer un certain niveau de netteté
   et
-  le choix du plan de mise au point selon la répartition « Devant/Derrière » qui varie, dans une certaine mesure,  en fonction de la distance de mise au point  (1/3-2/3, ½ - ½ , etc. selon la règle de l’hyperfocale).     
 

Compléments sur le Scheimpflug 

Illustration de la différence entre rotation du dépoli arrière et rotation du rail entier dans les deux situations précédentes

Soit le cadre avant = vert clair
Soit le cadre arrière = rouge
Soit le dépoli arrière = vert moyen

1. Rotation du dépoli arrière      

Nutation initiale	Rotation du dépoli terminée

On constate que le dépoli arrière (donc le plan image, puisque c’est bien sur le dépoli que celle-ci se forme, indépendamment de la position du cadre qui le supporte) est bien devenu parallèle au cadre avant (même horizontalité).
Peu importe que les planches soient l’une contre l’autre ou espacées par un rail de 30 cm.
 
2. Rotation du rail entier

Nutation initiale	Rotation du rail en cours
Rotation du rail terminée

On peut observer que le cadre avant bascule en sens opposé lorsqu’on redresse le cadre arrière à l’horizontale.  Les deux cadres ne seront jamais tous deux horizontaux. A noter que le plan image se confond avec le cadre arrière. Ce plan image est, sur la dernière image, devenu horizontal, mais n’est pas en raccord avec le cadre avant qui est devenu penché.

Le dépoli et l’objectif situé sur le cadre avant ne peuvent dès lors pas se recouper sur une même droite selon le principe de Scheimpflug.
 
Comme le cadre avant a été déplacé, l’objectif qu’il supporte projettera une image différente qu’il faudra recadrer si on veut l’apercevoir à l’emplacement initial désiré :

Après rotation du rail	Décentrement latéral gauche
Décentrement en hauteur

Comme  les photos le montrent, on ne peut plus que tâtonner en décentrant, ou en basculant l’avant dans tous les sens jusqu’à ce qu’on retrouve un compromis acceptable qui ne permettra cependant pas de relier les divers plans sur une même droite.

Quelques exemples
d’anciennes chambres
sujettes à nutation

 

Bi-Kardan LINHOF  

  Profia PLAUBEL

Norma SINAR  

De Vere

Quelques exemples de chambres monorail équipées d’un dos rotatif

La KODAK 4x5p, qui fut ultérieurement commercialisée par  Calumet, et également par Burke & James sous la dénomination ORBIT

la Calumet C1 (avec dos réducteur 4x5 rotatif)

Chambre sans nutation (YAW FREE)

Outres les chambres à mécanisme asymétriques de bascules (style SINAR ou certaines asymétriques Linhof / Horseman ou Inka avec montants en L),  les chambres où les deux mécanismes de bascule se situent sur un même et unique plan sont exemptes du phénomène de nutation.

- Soit les deux bascules sont situées l’une sous l’autre, avec celle sur axe horizontal en dessous et l’autre sur axe vertical placée au-dessus :

-  Soit, plus ingénieusement encore, les deux bascules sont intégrées dans un seul mécanisme comme, par exemple, sur l’Arca-Swiss présentée ci-après

Exemple : l’Arca-swiss Oschwald (et ses descendantes)

Présentation en images, selon la même hypothèse de prise de vue initiale, avec une chambre Arca-Swiss 6x9cm de type Oschwald :

Chambre Arca-Swiss 6x9cm de type Oschwald en position initiale avec plongée et bascules horizontales sur les 2 plans pour redresser les parois de notre lanterne

Bascule avant sur l’axe vertical avec une Arca-Swiss en position de décentrement indirect

Ici sans bascule avant  sur l'axe vertical (position initiale) :

 
 
Puis avec bascule avant sur l’axe vertical  :

 
On remarque, sur cette image, un très minime déplacement de la lanterne, qui n’a toutefois rien à voir avec la nutation.
La bascule avant a effectivement pour conséquence de déplacer la position de l’objectif et donc de projeter une image décalée.
Avec une focale plus longue et une distance plus éloignée, l’effet serait plus marqué, quoique restant toujours modéré. 
On conclut de nouveau qu’il n’y a aucun phénomène de nutation avec une bascule opérée à l’avant... pas plus d’ailleurs qu’avec une chambre sujette à nutation placée dans les mêmes conditions, comme observé plus haut.

Bascule  arrière sur l’axe vertical

A partir de la position initiale, on effectue à présent une rotation du plan arrière autour de l'axe vertical :