Les fondamentaux de la photographie numérique – La profondeur de champ

C’est la profondeur de champ qui est le nouveau sujet du jour ! Comprendre son concept est un élément clé de la photographie, et notamment de la photographie de paysage, mais pas que… Abordé lors de nos précédents billets sur l’exposition et sur la mise au point, nous allons maintenant creuser cet aspect…

1. Une définition de la profondeur de champ

La profondeur de champ, ou PdC, se rapporte à la zone d’une image qui reste nette, à la fois devant et derrière le point focal réel – le plan de mise au point. Bien que tous les objectifs mettent au point nettement sur un plan donné, l’image se diffuse progressivement des deux côtés de ce point focal.

La profondeur de champ dépend de trois éléments : l’ouverture du diaphragme, la distance de mise au point et la distance focale de l’objectif. La plus grande ouverture produit la plus faible profondeur de champ. Il y a aussi moins de PdC quand on met au point sur des sujets proches, et inversement. Les grands angles offrent une plus grande PdC que les téléobjectifs.

Voici un petit rappel, tableau que vous avez rencontré dans le billet dédié à l’exposition, concernant les ouvertures du diaphragme :

Avantages Inconvénients Utilisation

Petite ouverture :f5.6, f/6.7, f/8, f/11, f/16, f/22 Vous aurez des photos plus ou moins nettes du premier au dernier plan. Dans un environnement sombre, vous devrez utiliser une vitesse lente pour que l’image soit bien exposée. Pensez au trépied ! Paysages, prise de vue aérienne, photo astronomique, architecture, temps clair, photos de nuit avec trépied, feux d’artifices, éclairs…

Grande ouverture :f1.4, f/1 .8, f/2.8, f/3.5, f4.5 Vous pourrez construire des images avec un arrière-plan flou, même dans un environnement sombre. Seuls les éléments se trouvant sur le même plan de netteté seront nets, tout le reste de l’image sera plus ou moins flou. Portrait, macrophotographie, scènes faiblement éclairées, temps nuageux, scène d’intérieur sans flash

De nombreuses photographies de paysages contiennent des sujets à la fois dans le premier plan et l’arrière-plan, et pour que les deux plans soient nets, il faut une plus grande profondeur de champs, que l’on obtient avec des ouvertures de f/16 et plus petites. Pour visualiser cela, la plupart des reflex sont munis d’une fonction « aperçu de la profondeur de champ ».

2. Pratique

Quoi de mieux qu’une petite illustration pour illustrer ce que nous venons de voir. J’ai réalisé une série de photographies avec un objectif 50mm, à chaque fois à la même distance du sujet, en effectuant la mise au point au même endroit, et en utilisant à chaque fois une ouverture différente. Cliquez sur l’image pour l’agrandir.

Photo 1 : Avec une ouverture de f/1.4 la PdC est infime et seul l’objet sur lequel j’ai fait la mise au point est net.

Photo 2 : Avec une ouverture de f/2.8 la PdC augmente de façon quasiment imperceptible pour l’œil et le flou est toujours aussi présent.

Photo 3 : Avec une ouverture de f/4 la zone de netteté est plus grande mais le flou est toujours aussi présent.

Photo 4 : Avec une ouverture de f/5.6 la PdC commence à être acceptable mais le premier et le dernier plan sont toujours flous.

Photo 5 : Avec une ouverture de f/8 la Pdc apparait suffisante, cependant il ne faut pas oublier qu’il s’agit ici d’un gros plan : la profondeur de champ est donc plus faible étant donné que la distance par rapport au sujet est relativement courte.

Photo 6 : Avec une ouverture de f/11 en revanche, je m’approche d’une PdC idéale, reste que le premier plan est toujours un peu flou.

Photo 7 : En fermant un peu plus à f/16, tout est net, mais en fonction de votre objectif, il faut faire attention à la diffraction.

Photo 8 : A f/22 tout est net, cependant la qualité de l’image laisse à désirer.

3. Sur le terrain

3.1. La règle du 1/3 devant et 2/3 derrière

Il est d’usage de dire que la PdC s’étend à une distance d’un tiers devant le point sur lequel on effectue le mise au point et de deux tiers derrière celui-ci. Cette affirmation n’est pas toujours vraie et n’est absolument pas applicable en macrophotographie, par exemple. Mais elle constitue tout de même une bonne base pour les autres genres photographiques comme le paysage ou l’architecture, voire même le portrait.

Concrètement, si vous voulez photographier un champ de lavande :

-   Choisissez l’ouverture la plus petite possible avec laquelle votre appareil vous donne les meilleurs résultats (f/16 ou f/22) ;

-   Appliquer la règle énoncée ci-dessus et effectuer la mise au point sur un élément situé à une distance approximative d’un tiers de l’image que vous voyez dans votre viseur, et ce en partant du bas de cadre. Ceci afin d’avoir une image nette (du moins pour l’œil) du premier au dernier plan.

Ceci dit, dans des circonstances plus particulières où vous souhaitez par exemple isolé le sujet (une lavande dans un champ), vous devrez être capable de calculer précisément à quelle distance se trouve la limite de netteté la plus proche et la plus lointaine pour pouvoir ensuite faire la mise au point au bon endroit.

Afin d’éviter d’alourdir ce post et entrer dans des calculs trop complexes, voici un site qui propose un calculateur de profondeur de champ pour votre future image : http://www.galerie-photo.com/profondeur_de_champ_calcul.html.

3.1. Connaître l’hyperfocale, essentielle au bon calcul de sa PdC

L’hyperfocale est la distance de mise au point magique puisqu’elle offre une profondeur de champ s’étendant de la moitié de cette distance à l’infini.

Son calcul fait intervenir trois facteurs :

-   F = la focale de l’objectif en mm ;

-   N = ouverture (diaphragme) ;

-   e = diamètre du cercle de confusion en mm (diamètre des deux plus petits cercles strictement tangents que l’on puisse distinguer à l’œil nu sur un négatif ou son équivalent le capteur, et qui varie en fonction de la taille de ce dernier).

A noter que pour le cercle de confusion, il se trouve facilement en quelques minutes de recherche du le Net. A titre d’exemple, voici un lien vers un site proposant une calculette photo, un peu compliqué mais très riche, en téléchargement (fichier Excel modifiable), et concernant ici les Nikon D90 et D7000 : http://tayeb.fr/photo/Nikon_D7000/D7000_D90/hauts_ISO/101213.htm.

Une fois en possession de tous ces éléments, il ne vous reste plus qu’à appliquer la formule suivante pour obtenir votre hyperfocale (H) :

Exemple : un objectif de 50mm à f 2 avec un négatif 24*36 cela donne :

À f 8 cela donne 15,6m

Avec un objectif de 100mm à f 2 on a 250m

Conclusion, l’hyperfocale est directement influencée par la focale de l’optique et inversement est influencée par l’ouverture de cette optique.

Bon, heureusement, il y plus simple. Certains objectifs (notamment les anciennes constructions) permettent de connaitre cette distance hyperfocale en un coup d’œil. Après avoir choisi l’ouverture, tournez la bague de mise au point sur l’infini en face du repère et hop : en face du diaphragme choisi, on lit la distance de mise au point minimale qui se trouve être l’hyperfocale. Il n’y a plus qu’à faire la mise au point à cet endroit et le tour est joué !

Dernière chose, le calcul de l’hyperfocale est surtout utile dans les situations de reportage ou de photos de rue. Cela évite d’avoir à régler constamment sa mise au point et permet de se concentrer à fond sur le cadrage. Ceci dit, c’est toujours bon à savoir et cela permet, pour les plus perfectionnistes, d’obtenir une profondeur de champ maximale.

 4. Mes conseils supplémentaires pour une bonne maitrise de la PdC

-   Utilisez l’aperçu de la PdC pour vérifier la netteté ;

-   Shootez une image et zoomez pour vérifier la netteté ;

-   Utilisez un trépied pour des résultats plus nets (en cas de vitesses d’obturation lentes) ;

-   Eloignez-vous du sujet pour une plus grande PdC à l’image ;

-   Grand angles et petites ouvertures donnent la plus grande PdC ;

-   Les objectifs à longues focales sont idéals pour isoler des détails et ont moins de PdC ;

-   Faire des essais avec divers focales sont idéals pour la compréhension du principe de la PdC.

5. Bonus i-Tech !

On notera qu’il existe, pour les détenteurs de smartphone, des applications bien utiles aux photographes permettant d’effectuer en quelques secondes tous les calculs que nous avons vus plus haut. Magique non ?!

La voici pour i-phone (à vous de chercher pour les autres), il s’agit de « Field tool » – téléchargeable ici : http://itunes.apple.com/us/app/field-tools/id305817254?mt=8.

Après avoir choisi une combinaison de boitier + objectif, 4 calculs sont disponibles dans l’application :

-   « Hyper » calcule l’hyperfocale, c’est-à-dire la distance minimum pour laquelle les sujets seront perçus comme nets

-   « Near » affiche la distance à partir de laquelle le premier plan est net

-   « Far » affiche la distance au-delà de laquelle apparaît le flou

« Near+Far » calcule la profondeur de champ, c’est-à-dire la distance entre le premier plan net et le dernier plan net.

Ainsi s’achève notre billet sur la profondeur de champ ! Avez-vous des questions ? Voulez-vous des éclaircissements ? Le sujet de notre prochain post sera : la sensibilité et le bruit…