La caméra prend des photos, son obturateur propose plusieurs vitesses et, même si le télémètre manque encore de précision, le cadrage reste utilisable. Après trois ans de prototypes, on ne verrait rien d’absurde à considérer ce projet comme terminé.
Son créateur annonce pourtant qu’il va tout jeter et recommencer, ce qui transforme une démonstration réussie en diagnostic de conception.1
La décision va plus loin qu’une crise de perfectionnisme. C’est un peu le piège du prototype réussi : Camera Things a fabriqué en impression 3D un obturateur à plan focal dont la vitesse dépend d’une fente réglable, avant de découvrir que la géométrie nécessaire à cette fonction empêchait la caméra de grandir proprement.
Le prototype fonctionne en demi-format, où la course des pièces reste acceptable ; dès qu’on passe à un cadre 24×36, ce même mécanisme produit un boîtier beaucoup trop large.12
Autrement dit, tout ce travail donne une bonne réponse locale, qui devient mauvaise dès que l’image à couvrir s’agrandit.
Le vrai morceau
Imprimer un boîtier de caméra n’est plus très exotique : les communautés de fabrication ont accumulé pinholes, moyen format, chambres grand format et appareils utilisant des objectifs récupérés. OpenReflex, par exemple, proposait déjà il y a plus d’une décennie un appareil 35 mm largement imprimable, dont l’obturateur mécanique tournait autour de 1/60 s.5
Il y a pourtant un problème dès qu’on veut faire davantage qu’ouvrir et fermer un trou. Mais en réalité, ce problème ne vient pas de la photographie elle-même : il vient de la façon dont les pièces imprimées doivent bouger les unes contre les autres.
Camera Things part en janvier 2023 d’un pinhole dont l’exposition dépend d’un bouchon retiré à la main ; peu à peu, le modèle reçoit un petit volet actionné mécaniquement, puis l’envie d’utiliser de vrais objectifs Canon FD, sans dépendre d’optiques intégrant déjà leur obturateur, fait changer le projet d’échelle.1
C’est là que le projet change de catégorie.
Le Canon A-1 utilisé comme référence possède un obturateur à plan focal, à rideaux textiles se déplaçant horizontalement, avec des vitesses allant jusqu’à 1/1000 s.3 Refaire cette logique dans une caméra industrielle demande déjà précision, tension et contrôle du mouvement. La refaire avec des pièces FDM, des surfaces qui frottent et des tolérances de machine de bureau oblige à redessiner le mécanisme autour du procédé de fabrication.
Douze essais
Le créateur raconte avoir essayé environ douze versions à engrenages pour reproduire un obturateur horizontal, chacune ajoutant du frottement jusqu’à rendre cette famille de solutions inutilisable.1
En effet, ce qui paraît simple sur le papier se dégrade vite en mécanique imprimée, où chaque contact ajoute rugosité, flexion et jeu.
Une version rotative suit, avec l’idée de remplacer l’élastique par un ressort imprimé, de régler l’ouverture par un cache mobile et de ramener le mouvement à une géométrie circulaire. Sur le papier, ce choix paraît élégant ; d’après son propre bilan, le prototype n’a « jamais vraiment fonctionné ».1
Ce n’est qu’après ces détours qu’arrive la famille de mécanismes actuelle.
La fente
Après cette série d’impasses, une autre histoire commence : le mécanisme réussi paraît presque décevant de simplicité.
Deux bandes principales coulissent dans le boîtier : l’une contient la fente qui laisse passer la lumière, l’autre couvre le film pendant le réarmement, tandis qu’une troisième section mobile règle la largeur effectivement découverte.1
Pour armer l’appareil, les bandes sont tirées ensemble, puis le cache est repoussé ; un petit ergot, qui peut se verrouiller dans plusieurs crans, fixe la largeur de la fente avant que l’ensemble reparte sous la tension d’un élastique.12
La largeur de la fente change la durée pendant laquelle chaque portion de film reçoit de la lumière. Ce que vous obtenez ressemble donc à une sorte de réinterprétation d’un principe ancien, adaptée aux mouvements que l’impression 3D accepte correctement, et non à une nouvelle loi optique.
Le point important est que l’utilisateur choisit désormais un réglage avant de déclencher. Sur d’autres caméras imprimées simples, la vitesse peut dépendre davantage de la rapidité du geste ou rester fixe. Le Pioneer de Mark Hiltz, par exemple, utilise un obturateur rotatif très simple dont Hackaday décrit la vitesse autour de 1/100 s, avec pose longue possible manuellement.4
Des vitesses
Camera Things a essayé de mesurer ce prototype et, fait appréciable, reste très prudent sur la précision de la méthode. Vous pouvez le voir tout de suite dans sa présentation : il donne des chiffres, puis les corrige lui-même quelques secondes plus tard.
Son premier relevé donne quatre positions autour de 1/200, 1/400, 1/800 et 1/1600 s. Il corrige aussitôt cette présentation et estime que la plage réelle est probablement davantage de l’ordre de 1/100 à 1/1000 s.1
Cette nuance doit rester dans l’article : le prototype démontre plusieurs expositions distinctes, dont les images changent bien de luminosité, mais on ne peut en déduire une mesure de laboratoire. Quatre nombres propres dans une vidéo ne donnent pas, par magie, la précision temporelle d’un obturateur industriel.
Le télémètre fournit le même genre de leçon. Le mécanisme transmet la position de la molette de mise au point jusqu’au miroir par une liaison imprimée. Sur le prototype montré, la précision n’est pas suffisante et le télémètre ne fonctionne pas correctement.1
Pourtant, des photos sont obtenues en mise au point par estimation, et le viseur cadre suffisamment bien pour rendre la caméra utilisable.1
Trop large
Le défaut le plus important, celui qui condamne finalement ce mécanisme, est géométrique.
Pour que les bandes puissent se déplacer, il faut de l’espace de chaque côté du cadre, environ deux largeurs supplémentaires de chaque côté selon le créateur. Sur le petit cadre demi-format, ce compromis reste acceptable ; sur un cadre 35 mm complet, la même géométrie donnerait un boîtier démesurément large, donc plus coûteux à imprimer.1
Cette pénalité géométrique suffit à condamner le projet fonctionnel.
La solution suivante envisagée ressemble davantage aux obturateurs compacts des appareils modernes, avec des lamelles métalliques qui se déplacent verticalement. Le créateur a déjà quelques prototypes, dont les tolérances posent problème, et veut repartir de zéro pour gagner en compacité, élargir la plage de vitesses et ajouter un véritable système d’horlogerie.1
Aucun fichier de cette nouvelle version n’est disponible aujourd’hui, et Hackaday indique également que les fichiers du prototype coulissant n’ont pas été publiés.2
La bonne défaite
La partie la plus réutilisable de cette caméra n’est peut-être pas l’obturateur lui-même.
La partie réutilisable tient surtout dans la séquence de conception : copier une architecture existante, découvrir que le procédé ne supporte pas sa friction, simplifier jusqu’à obtenir un mécanisme fonctionnel, avant de refuser de confondre fonctionnement local et bonne architecture de produit.
Le prototype prend des photos et ses vitesses semblent réellement différentes ; on pourrait donc s’arrêter là, publier les STL et appeler cela une victoire. Mais ceci est précisément le moment où le créateur décide que le résultat ne suffit pas.
Camera Things fait l’inverse et considère que le mécanisme, au moment même où il commence à fonctionner, révèle enfin sa limite la plus importante.
C’est rarement la partie spectaculaire d’un projet imprimé en 3D, mais c’est peut-être celle qui ressemble le plus à de l’ingénierie.