Objectif et mise au point

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Le schéma optique ci-dessous représente un objectif photographique simplifié. Il est formé d'une lentille mince convergente (en bleu) et d'un capteur (en rouge). Sur le capteur, les éléments photosensibles individuels sont séparés par des segments horizontaux. Pour que l'image soit nette, il faut que tous les rayons provenant de la source ponctuelle puis déviés par la lentille se projettent sur un unique élément sensible. La mise au point parfaire est obtenue lorsque le point image de la source (point d'intersection des rayons déviés) se situe exactement sur le plan du capteur. Il est possible de faire varier sur ce schéma la position de la source lumineuse, son angle d'émission ainsi que la position du capteur.

1. Sans modifier la position de la source lumineuse, ajuster la position du capteur afin que l'image se forme exactement dans le plan du capteur. Modifier ensuite la position de la source ponctuelle horizontalement et verticalement. À quelle condition la mise au point parfaite est-elle conservée?
2. Vérifier qu'il existe une distance minimale devant séparer l'objet de l'objectif pour que l'image puisse être nette.
3. Éloigner la source de l'objectif (si besoin en dézoomant) puis ajuster la mise au point. Est-ce que la lentille est plus proche ou plus éloignée du capteur que lorsque la source est située à une distance proche de l'objectif?
4. Que vaut la distance focale de cet objectif?