Revue des cameras Instructions

Comprendre la profondeur de champ pour mieux la gérer

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Sommaire :

Introduction
Un peu de technique
La taille des capteurs
Voyons le principe
Formules
Historique du mode de gestion de la profondeur de champ
Conclusions
Liens et téléchargements

Introduction :

Pour faire simple, la profondeur de champ exprime une distance sur laquelle un sujet photographié peut être perçu comme net.

La notion de « netteté » est déterminée par le « point de confusion », c’est-à-dire une zone dans laquelle on passe du flou à une aire où l’on peut considérer qu’un point est suffisamment contrasté que pour être qualifié de net.

Ce point de confusion couvre une surface différente selon le type d’appareil photo et plus précisément la taille de son capteur (anciennement la taille de la pellicule qui allait enregistrer une image, le plus souvent 24x36mm mais aussi le 6x6cm, le 6x9cm et les plan-films).

Quatre facteurs influencent la profondeur de champ :

la taille du capteur (anciennement de la pellicule) ;
la focale de l'optique ;
la distance entre le sujet et l'appareil photo ;
le diaphragme sélectionné.

Depuis l'introduction du digital, une grande variété de capteurs est apparue et donc autant de profondeurs de champ différentes pour une même focale, toutes autres valeurs ci-avant restant identiques.

Un peu de technique :

Nous venons de voir que la taille du capteur d’image d’un appareil photo varie selon la nature de l’appareil photo.

Les appareils compacts sont dotés d’un capteur à taille relativement réduite, les réflex -eux- atteignent aujourd’hui des dimensions de capteur identiques à ce qu’offrait l’argentique. Ces derniers (les réflex) augmentent la qualité d’image en diminuant le bruit numérique et en augmentant la sensibilité ainsi que la gamme dynamique. Mais ils contribuent aussi à réduire la profondeur de champ !!

La taille des capteurs :

Un petit rappel : plus on descend dans la liste plus la profondeur de champ augmente, en supposant des valeurs de réglage identiques.

FF Plein format 35mm : 36x24mm

APS-H (Canon) : 28.7x19mm

APS-C (Nikon DX, Pentax, Sony) 23.6x15.7mm

APS-C (Canon) 22.2x14.8mm

FOVEON (Sigma) 20.7x13.8mm

SYSTEME 4/3 17.3x13mm

NIKON 1/CX 13.2x8.8mm

1/1.7inch 7.6x5.7mm

1/1.8inch 7.18x5.32mm

1/2.5inch 5.76x4.29mm

Il y a de quoi s’y perdre, j’en conviens, tout ceci pour montrer à quel point ce sera compliqué par la suite de calculer la véritable profondeur de champ lors de prises de vues !

Voyons le principe :

resources/images/stories/schema1-pdc.jpg

(Source : Image Bernard Moreaux)

Si le diaphragme est grand ouvert, le point A1 est net:

resources/images/stories/th1.jpg

(Source : Image Bernard Moreaux)

Si le diaphragme est davantage fermé, le point B2 est plus petit et apparaît donc plus net:

resources/images/stories/th2.jpg

(Source : Image Bernard Moreaux)

Plus le cercle de confusion sera réduit, plus la notion de netteté sera présente dans une image.

Dans le cas des appareils Nikon par exemple, le format DX a un cercle de confusion de 0,020 alors qu’en format FX ce cercle de confusion atteint 0,030.

Toutes choses égales, le format FX aura donc une profondeur de champ plus courte que ce que l’on observe en DX.

Les formules largement répandues :

Hyperfocale (H) : F²/(e x f)

où F=la focale, e=cercle de confusion et f=diaphragme

PPN (distance premier plan net) : (d x H) / (H + d)

où d=distance de mise au point et H=hyperfocale

DPN (distance dernier plan net) : (d x H) / (H – d)

où d=distance de mise au point et H=hyperfocale

PDC (profondeur de champ) : DPN – PPN

Historique du mode de gestion de la profondeur de champ :

A l’époque du Nikon F et Ftn, nous étions gâtés puisque les optiques Nikkor de cette période comportaient encore une échelle de profondeur de champ permettant d’apprécier l’effet de l’ouverture choisie.

resources/images/stories/echelle_de_profondeur_de_champ.jpg

Petit à petit, les objectifs évoluant et le digital faisant son entrée sur scène, ces échelles gravées sur les objectifs ont disparu au profit d’un réglage du diaphragme au travers du boîtier.

La conséquence fâcheuse fut de se retrouver assez démuni pour le réglage du diaphragme en vue d’assurer une profondeur de champ adéquate ! Ne restait disponible que le système de fermeture du diaphragme à la valeur sélectionnée pour visualiser l’effet de profondeur de champ au travers du viseur. C’était certes remarquable mais pas vraiment convaincant pour apprécier le détail de la portée de la profondeur de champ…

Sont apparus à cette époque (et déjà un peu avant) des outils pour compenser la suppression des échelles de profondeur de champ sur les optiques, ce sont les « disques de calcul de profondeur de champ ». Ces disques furent d’une grand aide, c’est indéniable, ils le sont d’ailleurs encore aujourd’hui.

resources/images/stories/dscn19379_sm.jpg

Aujourd’hui, la technologie aidant, de nouveaux outils sont à notre disposition, des logiciels en ligne permettant le calcul immédiat de l’hyperfocale, de l’étendue de la profondeur de champ en fonction de la distance de mise au point et du diaphragme choisi, bref un outil exceptionnel mais qui nécessite d’être utilisé avant une sortie photo et non en pleine campagne où le Wi-Fi est rarement accessible, ou alors grâce au gprs qui connecte nos tablettes et smartphones actuels aux réseaux mobiles. De même, des feuilles de calcul Exel assurent ces fonctions, sans nécessiter de connexion internet, mais cela nécessite -encore une fois- d'avoir un portable avec soi sur le terrain…

Quelques exemples:

resources/images/stories/calc-en-ligne.jpg

resources/images/stories/calc-exel.jpg

L'innovation incessante nous offre toutefois une dernière option qui -elle- ne nécessite pas de connexion internet, il s’agit d’une application fonctionnant sous iPhone, Blackberry, Androïd ou Windows Mobile !

Là c’est génial car il s’agit d’applications résidentes, donc utilisables partout et sans connexion internet, sous le volume réduit d’un téléphone portable ou smartphone !!

C'est l'outil que j'affectionne le plus, le voici sur mon Htc piloté par Windows Mobile...

resources/images/stories/dscn19378_sm.jpg

Conclusions :

Si l’on dispose encore d’optiques avec échelle de profondeur de champ, il ne faut pas hésiter à utiliser ce système dont on regrette aujourd’hui encore la disparition. Il conviendra toutefois d’accepter l’approximation de la méthode ;
Les disques de calcul, même s’ils constituent une ultime solution en cas de nécessité, sont un peu fastidieux à utiliser et on ne doit pas oublier de les ranger dans le sac que l’on emmène en séance de prises de vues ;
Les logiciels de calcul de profondeur de champ en ligne sont bien conçus bien qu’ils ne fournissent pas toujours tous les mêmes résultats sur base de paramètres cependant identiques, ce qui est un peu fâcheux quand-même. En plus il est difficile d’y faire appel lorsque l’on est sur le terrain…;
Les applications résidentes sur windows mobile, iPhone, Androïd, sont pour moi le maître choix !

Liens & téléchargements

Calculateurs en ligne :

Feuilles de calcul Exel :

Programmes résidents (iPhone, Palm, Androïd, Windows Mobile) :