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Le focus ou mise au point, la profondeur de champ.

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Tout le monde se souvient de ses cours d'optique. Si l'on dispose à l'entrée d'une chambre noire une lentille convergeante, on obtient une projection inversée des objets éclairés sur le fond de la chambre. Mais, pour une lentille donnée, il n'y a qu'une distance qui permette d'obtenir un point net d'un objet situé à une certaine distance. Plus l'objet est éloigné, plus il faut rapprocher la lentille du fond, plus l'objet est proche, plus il faut éloigner l'objectif du plan film. Cette opération s'appelle "faire le point" en photographie. En dehors de ce réglage, un point fera sur le fond une tache aux bords flous, de diamètre d'autant plus large qu'on sera loin du réglage optimal. La bague de mise au point des objectifs manuels ne fait que cela, approcher ou reculer le bloc optique du plan film ou du capteur.  Il faut aussi savoir que, sur les zooms modernes, ce n'est plus l'ensemble de l'optique qui bouge, mais des lentilles dites flottantes à l'intérieur. Le résultat est le même. Manuellement ou commandée par un moteur d'autofocus, c'est toujours la même opération. Bien. Une lentille donnée a donc une distance donnée à laquelle un point situé à l'infini sera net. Ne cherchez pas: c'est la focale de votre objectif. Pratiquement les fabricants d'optique trichent au moyens de lentilles secondaires, et votre objectif de 1000 mm ne sera pas fixé à 1 mètre de votre boitier, mais sur la monture. Le résultat sera quand même identique.
 

Profondeur de champ.

Ça c'est la théorie. En pratique, les lentilles n'étant pas parfaites, on n'aura jamais un point, mais un cercle d'un diamètre plus ou moins grands et aux bords plus ou moins nets. C'est le piqué de l'optique: plus ce diamètre est petit, plus on dit que l'optique pique. On comprend aussi que, si ce diamètre est inférieur au grain de la pellicule, ou au diamètre d'un photosite du capteur, il ne sert à rien d'aller au delà: c'est le maximum de netteté que l'on peut obtenir. On comprend tout de suite aussi qu'augmenter le nombre de pixels des capteurs implique d'augmenter les performance de finesse des optiques, si l'on veut profiter d'une augmentation de la définition. Et qu'un capteur Full frame ayant des photosites de plus grand diamètre sera moins exigeant, pour un même rendu qu'un capteur miniaturisé.
Arrive maintenant l'influence du diaphragme. Si on ferme le diaf d'une optique, on se rend compte que le diamètre du point diminue, et que ce n'est plus un point situé à une distance précise, mais toute une profondeur, d'une distance x qu'on dira minimum à une distance y qu'on dira maximum, dans lesquels des objets ponctuels produiront des images d'un diamètre inférieur aux photosites, donc seront vus comme nets. C'est la profondeur de champ. Plus le diaphragme est ouvert (de valeur faible) plus la "profondeur de champ" (nette)  est courte. Plus l'on ferme, plus elle est importante. On en verra une illustration sur ce test d'un objectif : ICI ,par exemple.
C'est ce qui nous permet de photographier des paysages, avec des objets nets de 5 mètres à l'infini en fermant son diaphragme. Et, au contraire, à isoler un sujet net au premier plan en rendant le fond flou, diaphragme ouvert autant qu'il est possible. Car la qualité du flou a son importance, nous en parlerons dans l'article sur le Bokeh.
 

L'hyperfocale.

Mais alors, me direz-vous, il ne sert à rien de faire le point à l'infini, on peut le faire devant et, ainsi, augmenter sa "profondeur de champ"  si l'on ferme un peu son diaphragme ? Absolument, ça s'appelle l'hyperfocale, très utile en street photographie où l'on n'a pas toujours le loisir de faire le point. C'est la distance, à un diaphragme donné, qui permet d'avoir une profondeur maximum tout en conservant le fond net, limite, à l'infini. Nous vous proposons un outil pour la calculer ici. Il existe aussi des tableaux, toujours utiles à avoir sur soi
 

Variation de la profondeur de champ avec la distance.

Tous les amateurs de macro le savent, plus on approche le point (en éloignant l'optique) et plus la profondeur de champ diminue. Si l'on a des objets nets de 10m à l'infini, en faisant le point à 10cm, on n'aura plus que quelques millimètres de profondeur de champ disponible. C'est ce qui rend cet art de la macrophoto si difficile. Il convient de savoir qu'à une distance de mise au point donnée, la zone de netteté s'étend, grossièrement, sur une distance qui va de 1/3 en avant à 2/3 en arrière. Et qu'à l'hyperfocale, la distance minimum de netteté est la moitié de la distance indiquée. C'est une notion qu'il convient d'avoir toujours en tête.
 

Variation de la profondeur de champ avec la focale.

Plus la focale est courte (grand angles) plus, à un diaphragme donné, la profondeur de champ est importante. Plus elle est longue (télé objectifs) , plus la profondeur de champ est réduite. Travailler au télé objectif réclame, comme en macro, une très grande précision de la mise au point. Comme les longues focales rendent aussi la prise de vue très sensible au moindre bougé, on comprend pourquoi les paparazzis planqués dans le buissons semblent nés avec des trépieds.


Petits bricolages amusants sur la profondeur de champ.

nikon-objectif-a-decentrement-45-mm.jpgDans certains cas, prise de vue d'architecture, par exemple, la profondeur de champ, dans des circonstances données peut s'avérer insuffisante. On a créé des objectifs  ou des bagues à décentrement, qui permettent de ne plus avoir son plan de netteté perpendiculaire à son appareil de photo, mais en diagonale. C'est parfois amusant.

Il faut aussi savoir qu'il existe des logiciels (Combine ZM, Helicon focus, Zerene stacker) qui permettent d'assembler des photos du même objet prises du même point, sur pied, mais avec des mises au point à différentes distances. Ils assemblent les zones nettes entre elles et permettent ainsi d'augmenter le profondeur de champ. Surtout utilisé en macrophotographie, les résultats peuvent être époustouflants.







 

 
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