Optique appliquée à la photographieprofondeur de champ

Note :

''Il est vivement conseillé de consulter également les articles suivants :

• Diaphragme

• Performances de l'œil
• Iris et diaphragme
• Distance orthoscopique
• Flou, netteté et contraste
• Profondeur de foyer
• Profondeur de champ

qui sont nécessaires à la compréhension de ce dernier article.

Note : Cet article a fait l'objet d'un découpage dont les diverses parties ont formé ou complété les articles mentionnés ci-dessus.

Le fr:Photographie en cours de rédaction contient une version non découpée et plus complète de cet article, dans le chapitre 14 consacré à la fr:Photographie - Chapitre 14 - Netteté des images photographiques.

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Pour un réglage donné de l'appareil et pour une utilisation donnée, la profondeur de champ correspond à la zone de l'espace dans laquelle doit se trouver le sujet à photographier pour que l'on puisse en obtenir une image que l'œil (ou un autre système) acceptera comme nette.

Comme nous le verrons, l'étendue de cette zone dépend de nombreux paramètres qui interviennent d'une part au moment de la prise de vue (notamment la distance de mise au point et l'ouverture du diaphragme), d'autre part au moment de l'examen de l'image (entre autres l'acuité visuelle du spectateur, le contraste de l'image et la distance à laquelle celle-ci est observée).

La maîtrise de la profondeur de champ est absolument indispensable pour la réussite de la plupart des prises de vues, en particulier pour le portrait, la macrophotographie, le paysage, la publicité, etc.

Résumé

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• Le diaphragme est un dispositif de mise au point qui a l'inconvénient d'assombrir l'image quand on le ferme ; il ne devrait pas servir à doser la lumière.
• Quand on ferme le diaphragme, la profondeur de champ augmente, puis la diffraction dégrade l'image. Un photographe averti sait comment augmenter ou diminuer la zone de netteté selon l´effet voulu, il ne laisse jamais à l'appareil le soin de régler le diaphragme à sa place...
• Au mieux, le pouvoir séparateur angulaire de l'œil permet de distinguer des détails de 0,33 mm à 1 m, ou de 3,3 mm à 10 m, etc., ce qui correspond à un angle d'environ 1/3000 radian. Pour les applications courantes, on adopte plutôt 1/1500 radian. Un manque de contraste donne l'impression trompeuse d'un manque de netteté.
• L'iris de l'œil et le diaphragme de l'appareil photo n'ont pas les mêmes fonctions et il faut se méfier de toute comparaison abusive.
• La perspective ne dépend que du point de vue. On la retrouve en observant une photographie sous un angle identique à celui sous lequel l'appareil « voyait » le sujet, il faut donc se placer à une distance précise dite distance orthoscopique.
• Mathématiquement, la profondeur de champ varie avec la focale mais en pratique, tout se passe comme si elle en était indépendante.
• Si la mise au point est faite sur l'infini, tout paraît net au-delà d'une certaine distance dite « hyperfocale », qui varie avec l'ouverture du diaphragme. Si la netteté doit s'étendre d'une distance a jusqu'à l'infini, il faut régler la mise au point sur 2a ( distance hyperfocale) et déterminer l'ouverture du diaphragme en fonction du degré de netteté souhaité. Les appareils à mise au point fixe sont calés sur l'hyperfocale.
• Les échelles de profondeur de champ gravées sur les objectifs sont fort utiles, quand elles existent. Le testeur de profondeur de champ permet de fermer manuellement le diaphragme à une valeur donnée et d'éviter d'intégrer dans l'image des éléments indésirables.
• Un objectif de longue focale ne permet pas de s'approcher du sujet mais il en fournit une image agrandie. Un objectif grand-angulaire oblige à se tenir très près du sujet. Les soi-disant déformations produites par les objectifs de très longue ou de très courte focale sont dues à une distance d'observation incorrecte. Avec une focale « normale » elles n'existent pas. Ce n'est pas un hasard si beaucoup de grands photographes adeptes du 24x35 ont réalisé pratiquement toute leur œuvre avec un seul boîtier portant un unique objectif de 50 mm ou de 35 mm.
• En macrophotographie, l'œil perd ses repères d'appréciation de la perspective. Pour un format de négatif ou de capteur donné, lorsque l'image finale est examinée depuis une distance égale à sa diagonale, la profondeur de champ dépend du grandissement à la prise de vue et de l'ouverture du diaphragme mais pas de la focale de l'objectif utilisé. Elle augmente quand le format de prise de vue diminue.
• Il ne sert à rien qu'un objectif soit très lumineux, s'il n'est pas bon dès la pleine ouverture.

Profondeur de champ

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Avertissement

Les différentes formules que nous allons établir reposent sur des hypothèses bien définies mais souvent fort éloignées des situations pratiques, voire impossible à respecter. C'est pourquoi nous envisagerons ensuite comment il convient de les utiliser de façon optimale ou même de les modifier pour tenir compte des situations concrètes.

Retenons l'avertissement de Louis-Philippe Clerc (La technique photographique, 2e édition, 1934) : On ne saurait trop insister sur le caractère arbitraire de tels calculs, basés sur la conception artificielle de rayon lumineux ; cette conception, destinée à faciliter l'application à l'optique des règles de la géométrie, même dans certains cas où elles ne sont plus applicables, amène fréquemment à des conclusions en antagonisme avec les prévisions de l'optique physique, dûment vérifiées par l'expérience ; en particulier, dans le cas considéré, l'optique géométrique ne tient pas compte d'un facteur essentiel, la répartition de la lumière à l'intérieur des taches-images.

Les principaux résultats

Nous disposons désormais de tous les éléments pour entrer dans le vif du sujet. Les hypothèses sont les mêmes que dans le cas précédent et les diverses distances seront notées conventionnellement OA=a, OA'=a', OP=p, etc. La mise au point a été faite à la distance du point P et la surface sensible calée très exactement sur le point P' où convergent les rayons issus de P.

• Les rayons issus d'un point extrême R, qui correspond à la limite éloignée de profondeur de champ, convergent en R' et poursuivent leur course jusqu'à la surface sensible où ils forment une tache de diamètre $\backslash delta=\backslash epsilon\backslash ,p\text{'}$.
• Les rayons issus d'un point extrême A, qui correspond à la limite proche de profondeur de champ, convergeraient en A' s'ils n'étaient pas interceptés par la surface sensible, sur laquelle ils forment eux aussi une tache de diamètre $\backslash delta=\backslash epsilon\backslash ,p\text{'}$.

La portion de l'espace comprise entre les deux plans perpendiculaires à l'axe optique qui passent par A et R sera susceptible de fournir une image nette compte tenu des critères adoptés pour le calcul. L'espace qui sépare ces deux plans correspond à la profondeur de champ. Cette profondeur varie énormément avec le diaphragme, elle peut être quasi nulle si l'objectif est lumineux et grand ouvert et considérable s'il est fermé au maximum.

Les calculs complets figurent en annexe, pour les amateurs, à la fin de ce paragraphe. Ils sont un peu fastidieux mais ne présentent pas de difficulté particulière.

Recherche de réglages, connaissant l'objectif et la profondeur à obtenir

Si la netteté doit s'étendre de la distance a à la distance r, la mise au point doit être faite dans tous les cas à la distance :

$p=\backslash frac\{2ar\}\{a+r\}$

avec comme ouverture maximale du diaphragme:

$n=\backslash frac\{f(r-a)\}\{2ar\backslash epsilon\}$

Exemple : On veut photographier un sujet dont les divers éléments intéressants sont compris entre 1,5 m et 3 m, avec un objectif de focale 50 mm (0,05 m) et une netteté angulaire de 1/1500.

$p=\backslash frac\{2\backslash cdot1,5\backslash cdot3\}\{1,5+3\}=2\backslash ,m\; \backslash qquad\; et\; \backslash qquad\; n=\backslash frac\{0,05(3-1,5)1500\}\{2\backslash cdot1,5\backslash cdot3\}=12,5$

Le diaphragme est donc bien un instrument de mise au point !

En fait, faut-il avoir un ordinateur sous la main pour faire ce calcul ? Non, si l'objectif dont on dispose est muni d'une échelle de profondeur de champ !

De part et d'autre du losange qui sert de repère pour les échelles de distance et de diaphragme, on voit des traits symétriques portant des valeurs de diaphragme, 4, 8 et 16. En tournant la bague de mise au point de façon que les repères 1,5 m et 3 m deviennent symétriques par rapport au losange, comme par miracle, on fait la mise au point sur ... 2 m. De plus, nos deux repères se trouvent ... quelque part entre les graduations d'ouverture 11 (nombre non gravé) et 16. Avec 12,5, notre calcul n'est apparemment pas si mauvais. Nous expliquerons plus loin ce petit « miracle ».

Recherche de la profondeur, connaissant l'objectif et les réglages

On peut au contraire rechercher les deux distances extrêmes a et r correspondant à un réglage donné de la mise au point et du diaphragme, pour un objectif donné :

$\backslash frac\{1\}\{a\}=\backslash frac\{1\}\{p\}+\backslash frac\{\backslash epsilon\backslash ,n\}\{f\}\; \backslash qquad\; et\; \backslash qquad\; \backslash frac\{1\}\{r\}=\backslash frac\{1\}\{p\}-\backslash frac\{\backslash epsilon\backslash ,n\}\{f\}$

ou si l'on préfère :

$a=\backslash frac\{pf\}\{f+\backslash epsilon\; pn\}\; \backslash qquad\; et\; \backslash qquad\; r=\backslash frac\{pf\}\{f-\backslash epsilon\; pn\}$

Au lieu de calculer, on peut aussi utiliser les échelles de l'objectif que l'on souhaite utiliser, s'il en possède, ce qui n'est évidemment pas le cas sur les appareils de bas de gamme.

Remarque 1 : vous lirez ou entendrez probablement un jour que la profondeur de champ est répartie pour un tiers devant le plan de mise au point et deux tiers derrière. En réalité, elle s'étend toujours davantage derrière que devant mais pas en proportions fixes : en macrophoto, les profondeurs avant et arrière sont presque égales mais pour le paysage, quand la netteté s'étend jusqu'à l'infini, la zone arrière est ... infiniment plus grande que la zone avant. Même si elle peut correspondre très grossièrement à des applications comme le portrait ou le nu en studio, la répartition 1/3 - 2/3 ne survient que dans des cas particuliers et mieux vaut oublier cette « loi » qui n'en est pas une.

Remarque 2 : vous trouverez peut-être dans d'autres ouvrages des formules un peu différentes, dans lesquelles les distances sont comptées non pas à partir du centre optique (ou du point nodal objet) mais à partir du plan du film. Cela ne change rien en pratique pour les sujets éloignés mais les résultats peuvent être très inexacts en macrophotographie.

Profondeur de champ et distance focale

La profondeur de champ varie avec la focale puisque, toutes choses égales par ailleurs, les distances a et r dépendent de f. Mathématiquement, c'est parfaitement exact ... mais en pratique, c'est presque toujours faux !

Pour comprendre ce paradoxe, retournons voir les maisons construites par Le Corbusier à Pessac. Sur le terrain, notre problème n'est pas de faire des tests ou des calculs, mais avant tout de rechercher le point de vue qui mettra le mieux en valeur notre sujet, autrement dit, la meilleure perspective. Ensuite seulement, il faudra réussir la photo.

Avec un objectif de 28 mm, nous pouvons nous placer très près de la maison mais celle-ci aura l'allure d'un top model photographié à bout portant avec un gros nez et de petites oreilles au loin. Et puis, il y a cette voiture qui vole la vedette au sujet principal. La photo C n'est évidemment pas la meilleure possible pour montrer la maison et de cet endroit-là, nous ferions de toute manière encore moins bien avec un 17 mm ou un 135 mm. Un objectif à décentrement serait peut-être d'un bon secours, mais les faits sont têtus ... il n'enlèverait pas la voiture.

A	B	C

En prenant 50 m de recul, nous aurons une meilleure perspective mais, pour obtenir la photo B, nous devrons opérer avec une focale de 100 mm. En prenant plus long, la maison sera trop serrée dans le cadre, son environnement sera en grande partie perdu ; en prenant plus court, nous inclurons dans l'image beaucoup trop de choses inutiles. A supposer que la photo B soit la meilleure possible, elle sera prise de là où nous sommes et de nulle part ailleurs, avec une focale pas plus longue que 100 mm.

Pas de chance, nous n'avons ce matin-là qu'un 28 mm, avec lequel, depuis le point idéal, nous prenons la photo A. Pour retrouver le cadrage de la photo B, nous devrons agrandir la zone centrale de notre chef-d'œuvre, ce qui ne posera pas de gros problème. La question est de savoir si, dans cette opération, nous aurons gagné ou perdu de la netteté, donc de la profondeur de champ ...

Pour que la comparaison soit valable, supposons que nous disposions d'un 28 mm et d'un 100 mm absolument parfaits et que nous les utilisions avec la même ouverture relative de diaphragme. Nous regarderons évidemment la photo B et l'agrandissement de même dimension de la partie centrale de la photo A depuis la même distance, de préférence orthoscopique, et sous le même éclairage.

Résultat : un point lumineux quelconque du sujet donnera, sur la photo A, une tache 3,5 fois plus petite que sur la photo B. Mais comme il faudra agrandir 3,5 fois la partie centrale de la photo A pour la rendre superposable à la photo B, les deux taches de B et de l'agrandissement de A auront exactement la même dimension. En généralisant ce résultat à l'ensemble de la surface de ces photos, nous déduirons que la profondeur de champ est identique dans les deux cas, ce qui bien entendu ne contredit nullement la théorie !

• en théorie la profondeur de champ dépend de la distance focale
• ...mais en général, sur le terrain, tout se passe comme si elle n'en dépendait pas !

Conclusion :

Annexes : le détail des calculs

Ce paragraphe n'est destiné qu'aux lecteurs qui s'intéressent à l'aspect mathématique des choses et sa lecture n'est pas indispensable pour comprendre la suite de cet exposé.

Calcul de a (ou r)

$\backslash frac\{\backslash delta\}\{d\}=\backslash frac\{a\text{'}-p\text{'}\}\{a\text{'}\}=1-\backslash frac\{p\text{'}\}\{a\text{'}\}$

Les formules habituelles des lentilles simples permettent d'écrire :

$p\text{'}=\backslash frac\{pf\}\{p-f\}\; \backslash qquad\; a\text{'}=\backslash frac\{af\}\{a-f\}\; \backslash qquad\; r\text{'}=\backslash frac\{rf\}\{r-f\}$

$\backslash frac\{\backslash delta\}\{d\}=1-\backslash frac\{pf\}\{p-f\}\; \backslash cdot\; \backslash frac\{a-f\}\{af\}\; =\backslash frac\{a(p-f)-p(a-f)\}\{a(p-f)\}=\backslash frac\{f(p-a)\}\{a(p-f)\}$

Par ailleurs $\backslash frac\{\backslash delta\}\{d\}=\backslash frac\{\backslash epsilon\backslash frac\{pf\}\{p-f\}\}\{\backslash frac\{f\}\{n\}\}=\backslash frac\{\backslash epsilon\; p\; f\; n\}\{f(p-f)\}$

$\backslash frac\{f(p-a)\}\{a(p-f)\}=\backslash frac\{\backslash epsilon\; p\; f\; n\}\{f(p-f)\}\; \backslash qquad\; \backslash to\; \backslash qquad\; \backslash frac\{p-a\}\{a\}=\backslash frac\{\backslash epsilon\; pn\}\{f\}$

$(p-a)f=\backslash epsilon\; p\; n\; a\; \backslash qquad\; \backslash to\; \backslash qquad\; a(\backslash epsilon\; pn+f)=pf\; \backslash qquad\; \backslash to\; \backslash qquad\; a=\; \backslash frac\{pf\}\{\backslash epsilon\; pn+f\}$

CQFD. Le calcul de r se conduit exactement de la même manière.

Calcul de p

$\backslash frac\{\backslash epsilon\; n\}\{f\}=\backslash frac\{1\}\{a\}-\backslash frac\{1\}\{p\}=\backslash frac\{1\}\{p\}-\backslash frac\{1\}\{r\}\; \backslash qquad\; \backslash to\; \backslash qquad\; \backslash frac\{2\}\{p\}=\backslash frac\{1\}\{a\}+\backslash frac\{1\}\{r\}\; \backslash qquad\; \backslash to\; \backslash qquad\; p=\backslash frac\{2ar\}\{a+r\}$

Calcul de n

On va partir de a et remplacer p par la valeur qui vient d'être calculée :

$a=\backslash frac\{pf\}\{\backslash epsilon\; pn+f\}=\backslash frac\{\backslash frac\{2ar\}\{r+a\}\; f\}\{\backslash epsilon\; \backslash frac\{2ar\}\{r+a\}n+f\}=\backslash frac\{2arf\}\{2ar\; \backslash epsilon\; n+f(r+a)\}$

$2ar\backslash epsilon\; n+f(r+a)=2rf\; \backslash qquad\; \backslash to\; \backslash qquad\; n=\backslash frac\{2rf-f(r+a)\}\{2ar\backslash epsilon\}\; \backslash qquad\; \backslash to\; \backslash qquad\; n=\backslash frac\{f(r-a)\}\{2ar\backslash epsilon\}$

Distance hyperfocale

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La profondeur de champ s'étend normalement entre une limite proche et une limite lointaine. Que se passe-t-il lorsque la seconde se trouve rejetée à l'infini ?

Reprenons les formules.

$\backslash frac\{1\}\{a\}=\backslash frac\{1\}\{p\}+\backslash frac\{\backslash epsilon\backslash ,n\}\{f\}\; \backslash qquad\; et\; \backslash qquad\; \backslash frac\{1\}\{r\}=\backslash frac\{1\}\{p\}-\backslash frac\{\backslash epsilon\backslash ,n\}\{f\}$

Si r tend vers l'infini, la seconde nous donne :

$\backslash frac\{1\}\{r\}=0\; \backslash qquad\; \backslash to\; \backslash qquad\; \backslash frac\{1\}\{p\}=\backslash frac\{\backslash epsilon\; n\}\{f\}\; \backslash qquad\; \backslash to\; \backslash qquad\; p=\backslash frac\{f\}\{\backslash epsilon\; n\}$

Le report de p dans la première fournit la relation avec a :

$\backslash frac\{1\}\{a\}=\backslash frac\{1\}\{p\}+\backslash frac\{\backslash epsilon\; n\}\{f\}=\backslash frac\{2\; \backslash epsilon\; n\}\{f\}\; \backslash qquad\; \backslash to\; \backslash qquad\; 2a=\backslash frac\{f\}\{\backslash epsilon\; n\}$

Finalement :

$p=2a\; \backslash qquad\; et\; \backslash qquad\; n=\backslash frac\{f\}\{2a\backslash epsilon\}$

'''Il en résulte que si la netteté doit s'étendre d'une distance a jusqu'à l'infini,

• la première chose à faire est de régler la mise au point sur 2a
• la seconde est de déterminer l'ouverture du diaphragme en fonction du degré de netteté souhaité.

Avec un objectif de 50 mm de focale (0,05 m), une profondeur de champ s'étendant de 5 m à l'infini et une limite de netteté de 1/1500, nous ferons la mise au point sur 10 m et nous adopterons pour le diaphragme :

$n=\backslash frac\{0,05\; \backslash cdot\; 1500\}\{10\}=7,5\; \backslash approx\; 8$

C'est bien ce que nous lisons sur notre échelle de profondeur de champ :

En passant au diaphragme 16, nous pouvons diviser les distances par 2 et donc obtenir, avec une mise au point sur 5 m, une netteté qui s'étendra de 2,5 m jusqu'à l'infini.

Par convention, on appelle distance hyperfocale la quantité :

$h=\backslash frac\{f\}\{\backslash epsilon\; \backslash ,\; n\}$

Contrairement à la focale, cette distance ne caractérise pas un objectif donné, mais un ensemble de trois paramètres qui sont la focale, l'ouverture du diaphragme et le degré de netteté choisi arbitrairement (ce qui ne veut pas dire au hasard !).

Lorsque l'on met au point sur l'infini, la netteté commence à l'hyperfocale. Sur l'échelle de profondeur de champ de notre objectif, h se lit directement en face des graduations du diaphragme.

On lit 5 m à 16, 10 m à 8 et, en prolongeant la série, on déduit 20 m à 4 ou 40 m à 2, ouverture maximale de cet objectif.

Au diaphragme 16, mise au point faite sur l'infini, la netteté commence à 5 m. En mettant au point sur 5 m, elle s'étend de 2,5 m à l'infini. Le fait de mettre au point sur l'infini est presque toujours une erreur et constitue, d'une certaine manière, un « gaspillage » des possibilités de l'objectif . Pour un paysage, par exemple, l'œil est très exigeant pour la netteté des objets situés à quelques mètres ou dizaines de mètres mais beaucoup plus tolérant pour celle des lointains, ce qui rend encore plus logique une mise au point au voisinage de l'hyperfocale.

Une mise au point a priori sur l'hyperfocale a permis à beaucoup de grands photographes, par le passé, de gagner un temps précieux lorsqu'ils faisaient des photos sur le vif : ils n'avaient ainsi plus besoin de se préoccuper de la mise au point. Aujourd'hui, cette notion est toujours utile aux photographes qui ont l'habitude d'opérer avec un appareil non automatique ou avec un automatisme à priorité diaphragme : même si l'appareil se charge de la mise au point, le fait de fixer le diaphragme pour disposer dans tous les cas d'une profondeur de champ suffisante améliore les chances de réussite.

Les appareils à mise au point fixe sont réglés une fois pour toute sur l'hyperfocale qui correspond à la plus grande ouverture de leur diaphragme. Il faut donc s'attendre à ce qu'ils donnent leurs moins mauvais résultats à des distances de l'ordre de 3 à 5 m.

Enfin, en fonction de h, les formules de la profondeur de champ s'écrivent sous une forme qui n'est pas sans rappeler la formule de Snell-Descartes :

$\backslash frac\{1\}\{a\}=\backslash frac\{1\}\{p\}+\backslash frac\{1\}\{h\}\; \backslash qquad\; et\; \backslash qquad\; \backslash frac\{1\}\{r\}=\backslash frac\{1\}\{p\}-\backslash frac\{1\}\{h\}$

ou si l'on préfère :

$a=\backslash frac\{p\backslash ,h\}\{h+p\}\; \backslash qquad\; et\; \backslash qquad\; r=\backslash frac\{p\backslash ,h\}\{h-p\}$

Échelles de profondeur de champ et abaques

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Lorsque l'on fait varier la mise au point d'un appareil photographique, on modifie le tirage de l'objectif, c'est-à-dire la distance p' qui sépare son point nodal image (l'équivalent du centre optique d'une lentille mince) de la surface sensible. Cette variation s'opère par coulissement du porte-objectif ou, le plus souvent, par rotation de l'objectif monté sur une rampe hélicoïdale. C'est cette dernière situation qui nous intéresse ici.

Le tirage minimum est égal à la disance focale f lorsque la mise au point est réglée sur l'infini, puisque dans ce cas l'image se forme dans le plan focal du même nom. Pour les autres distances de mise au point, le tirage augmente, puisque dans les conditions qui nous intéressent on a toujours p' > f, d'une quantité D' = p' - f.

La formule de Newton nous permet alors d'écrire :

$D\text{'}=\backslash frac\{f^2\}\{p-f\}$

Dans l'immense majorité des cas, les photos sont prises depuis une distance très grande par rapport à la distance focale de l'objectif utilisé et l'on peut négliger la seconde devant la première ; le calcul qui suit n'est donc pas valable dans les cas de la proxiphotographie et de la macrophotographie. Cela donne, p étant la distance de mise au point :

$D\text{'}=\backslash frac\{f^2\}\{p\}\; \backslash qquad\; \backslash to\; \backslash qquad\; \backslash frac\{1\}\{p\}\; =\backslash frac\{D\text{'}\}\{f^2\}$

Quand l'objectif est monté sur une rampe hélicoïdale, l'augmentation du tirage sera proportionnelle à l'angle parcouru depuis la position correspondant à la mise au point à l'infini. La formule nous montre que les graduations de mise au point, sauf pour les distances très rapprochées quand elles sont repérées sur la bague, constitue une échelle d'inverses ou échelle homographique.

Pour une distance de mise au point donnée, nous savons que la netteté sera obtenue entre les deux distances a et r qui déterminent la profondeur de champ, telles que :

$\backslash frac\{1\}\{a\}=\backslash frac\{1\}\{p\}+\backslash frac\{1\}\{h\}\; \backslash qquad\; et\; \backslash qquad\; \backslash frac\{1\}\{r\}=\backslash frac\{1\}\{p\}-\backslash frac\{1\}\{h\}$

Ces formules montrent que la distance de mise au point p, les deux distances a et r et l'hyperfocale h peuvent être représentées très facilement sur la même échelle. Il est donc possible d'utiliser directement les valeurs de l'hyperfocale, pour les différents diaphragmes, de part et d'autre du repère de mise au point. La limite de netteté admise par la plupart des constructeurs est de l'ordre de 1/1500 ou parfois de 1/2000.

Rappelons que cette graduation n'est utilisable que si la distance focale est petite devant la distance de mise au point. Si tel n'est pas le cas, la graduation principale n'est plus une échelle homographique et la précision donnée par les repères est de plus en plus médiocre. En macrophotographie, les graduations de profondeur de champ ne sont plus d'aucun secours et il faut faire appel à des tables ou à des abaques.

Voici ci-dessous deux abaques correspondant aux cas généraux et à la proxiphotographie (en cliquant on obtient une version haute résolution prête à imprimer). Un abaque spécial pour la macrophotographie est donné plus loin dans le chapitre consacré à ce sujet.

Abaque général de profondeur de champ pour un objectif de 50 mm et une netteté de 1/1500 :

Abaque général de profondeur de champ à faible distance pour un objectif de 50 mm et une netteté de 1/1500 :

Testeur de profondeur de champ

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Avec les appareils réflex modernes, on vise à pleine ouverture, ce qui constitue un élément de confort non négligeable. Lorsque l'on déclenche, le diaphragme se ferme à la valeur présélectionnée puis, après que l'obturateur a fonctionné, il s'ouvre à nouveau en grand.

Le testeur de profondeur de champ permet de fermer manuellement le diaphragme à une valeur donnée. Ce dispositif très simple devrait équiper systématiquement tous les appareils réflex, car il est absolument indispensable ; son usage, hélas très mal compris, ne se limite absolument pas à la macrophotographie comme le croient les photographes mal informés. Les idées reçues ont la vie dure !

A vrai dire, en macrophotographie, ce système est très peu pratique, voire inutilisable, car le besoin d'une grande profondeur de champ conduit généralement à utiliser des diaphragmes très fermés, malgré le risque de diffraction. À 11, on voit déjà assez mal sur le dépoli, à 16 ou 22 l'image est si sombre que la netteté ne peut plus être appréciée, sauf peut-être pour des applications en studio ou en laboratoire.

En revanche, dans tous les autres domaines, que l'on photographie un paysage, un modèle, un monument, etc., on a toujours intérêt à se rapprocher des ouvertures moyennes pour bénéficier d'une qualité optique optimale. À 5,6 ou 8, l'image reste suffisamment lumineuse pour que l'on puisse évaluer convenablement l'étendue de la netteté.

La visée à pleine ouverture sur le dépoli montre une image qui correspond à une profondeur de champ très faible. Lorsque le sujet principal est en premier plan devant un décor beaucoup plus éloigné, le fond paraît flou mais lorsque le diaphragme se ferme au moment de la prise de vue, l'augmentation de profondeur de champ qui en résulte rend plus ou moins nets des éléments du décor dont la présence sur l'image peut se révéler très gênante. C'est ainsi que l'auteur de cette photo de mouches accouplées a « pris son pied » pendant la prise de vue et s'en est ensuite mordu les doigts.

Sans le pied, ça a tout de même une autre allure ! Et comme la photo est prise cette fois à moins de 3 cm (à main levée, en s'approchant très lentement et bien dans l'axe pour ne pas effaroucher les amants), le fond devient plus flou et la scène est mieux mise en valeur.

Avec le testeur de profondeur de champ, vous pourrez dire : pas vu, pas pris !

Problèmes liés au non respect de la distance orthoscopique

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Lorsque l'on enseigne la perspective à des étudiants en architecture, il faut non seulement leur apprendre à tracer convenablement les diverses vues qu'ils montreront à leurs clients, mais aussi leur montrer comment, à partir de documents à deux dimensions, il est possible de restituer la disposition des objets dans l'espace. Il faut connaître pour cela un nombre minimum de données géométriques, sans quoi rien n'est possible.

Ici, le jeu pourrait consister à retrouver la hauteur du tonnelet rouge, sachant que celle du tonnelet vert est de 9 cm et que les deux jouets sont posés sur un même plan horizontal. Il n'est pas gagné d'avance !

A - Grand-angulaire		B - Téléobjectif
.....

Sur les deux photos A et B, l'avant du tonnelet vert a la même hauteur ; sur la photo B, les deux tonnelets ont la même hauteur. Un point de vue plus ou moins éloigné modifie les dimensions relatives, mais ce n'est pas tout, il modifie aussi les formes : les cercles sont vus sous la forme d'ellipses beaucoup plus aplaties sur la photo B que sur la photo A.

Si l'on veut qu'une photographie restitue aussi complètement que possible la réalité, il faut l'examiner sous un angle identique à celui sous lequel le sujet était vu lors du déclenchement. Le tonnelet rouge a l'air un peu bizarre sur la photo A, qui retrouverait un aspect naturel si on l'examinait depuis une distance un peu inférieure à sa largeur, soit environ 9 cm sur un écran de 19 pouces. Il y a une justice pour les myopes. Pour avoir l'air naturelle, la photo B devrait être regardée d'une distance égale à environ deux fois sa diagonale, environ 25 cm sur le même écran. De très près, elle prend évidemment un allure bizarre et de très loin, elle donne l'impression que les deux tonnelets sont identiques mais posés à des hauteurs différentes.

Notre cerveau, en travaillant, finira par nous convaincre que le tonneau rouge est moins haut que le vert. En fait, il mesure 7 cm.

Le respect rigoureux de l'angle de prise de vue est souvent difficile, voire impossible. Imaginons un immeuble de 10 m de hauteur photographié depuis une distance de 150 m. Si, sur une photographie de format 20x30 cm, son image mesure 10 cm, alors la distance d'observation doit être également divisée par 100, ce qui donne 1,5 m. Le spectateur, n'ayant vraisemblablement pas les bras assez longs, devra poser la photo sur un support et prendre du recul. Si les photos ont été prises avec un téléobjectif puissant, il devra les regarder d'encore plus loin et, si elles ont été prises de très près avec un grand angulaire extrême, il faudra qu'il y colle le nez.

Mieux : dans une salle où l'on projette des diapositives, tous les spectateurs devraient occuper le même siège et en changer à chaque fois que le photographe a changé de focale ...

Mais que se passe-t-il dans la vie réelle ?

• Les photographies de format « carte postale » ou plus petites sont presque toujours regardées de beaucoup trop loin, de sorte que beaucoup de leurs défauts passent inaperçus. Notre étude ne s'y applique guère et d'ailleurs, comme les statistiques le prouvent, ces « souvenirs » finissent en général au fond d'un tiroir, après qu'on les a regardés deux ou trois fois : trop peu de photographes prennent le temps d'annoter soigneusement leurs photos et de choisir celles qu'ils vont archiver.
• Vous verrez parfois, dans des expositions plus ou moins prestigieuses, des photos minuscules montées sur des fonds blancs démesurés. C'est à la mode mais cette façon de faire, que l'on ne devrait jamais conseiller à des débutants car elle les empêche de progresser, est a priori suspecte quand elle devient systématique. L'œil est irrésistiblement attiré pas les zones claires d'une scène et le cadre prend alors le pas sur la photo, qui paraît alors plus sombre. Cet effet renforce celui du format trop petit, vu de trop loin, pour masquer les défauts d'une image.
• Les œuvres de ceux qui font « de la photo », et non « des photos », ont été sélectionnées avec soin et agrandies dans un format plus confortable, par exemple 20x30 cm. On les observe instinctivement depuis une distance à peu près égale à leur diagonale, ce qui correspond au champ visuel réputé « normal » du genre humain. Selon ce principe, une image de 24x36 cm est regardée depuis une distance d'environ 43 cm. Pour un photographe d'âge mûr, c'est plutôt 50 cm car au fil du temps le champ visuel se rétrécit et la vision de près se dégrade. Cette distance, toujours à peu près la même, ne tient pas compte de la focale utilisée pour la prise de vue. Elle permet de conserver assez bien l'angle de vision si le photographe a utilisé, en format 24x36 mm, une focale dite focale normale de 45 à 50 mm, sinon, les problèmes apparaissent !

Appelons f_o la focale « normale » correspondant au format de l'image enregistrée (43 mm pour le 24x36, 85 mm pour le 6x6, etc.) et D_o la diagonale d'un agrandissement homothétique de cette image, sur papier ou sur écran. Le second grandissement sera bien sûr :

$g\text{'}=\backslash frac\{D\_o\}\{f\_o\}$

La focale réellement utilisée à la prise de vue peut être exprimée en fonction de la focale normale, la distance orthoscopique variera dans le même rapport en fonction de D_o :

$f=kf\_o\; \backslash qquad\; \backslash to\; \backslash qquad\; D=kD\_o$

Naturellement, si la distance orthoscopique n'est pas respectée, l'appréciation de la netteté se trouvera profondément modifiée et avec elle, la profondeur de champ apparente.

Photographie au téléobjectif

Un objectif de grande distance focale ne permet en aucun cas de s'approcher du sujet, en revanche il fournit une image plus grande que si l'on utilisait une focale « normale ».

Dans ce cas la photographie finale est généralement regardée de beaucoup trop près. Un agrandissement de 20x30 cm obtenu à partir d'un négatif de 24x36 mm (g' = 200/24) et d'un objectif de 300 mm devrait être regardé depuis une distance :

$D=\; kD\_o\; =\; k\; f\_o\; g\text{'}\; =\; \backslash frac\{300\}\{43\}\backslash ;\; 43\; \backslash ;\backslash frac\{200\}\{24\}=2500\; mm=\; 2,5\; m$

Cette distance est évidemment beaucoup plus grande que celle qui sera généralement observée dans la réalité. Le spectateur va se rapprocher de l'image et donc percevoir comme flous des détails qui, vus à la distance orthoscopique, apparaîtraient nets. Concrètement, si l'on se place à 50 cm au lieu de 2,5 m, il faudra être 5 fois plus exigeant sur la netteté et donc adopter comme limite angulaire non plus 1/1500 mais 1/7500, ce qui change beaucoup de choses.

• Pour un objectif de focale normale, une bonne qualité optique peut suffire. Pour un téléobjectif, il faut atteindre l'excellence pour que les résultats soient à la hauteur.
• L'image étant regardée de beaucoup trop près, les divers plans donnent l'impression assez désagréable d'être "tassés". Pour éviter cette impression, on peut suggérer de faire une mise au point impeccable sur le sujet principal en laissant tout le reste flou. Un seul plan bien mis en valeur vaut mieux que plusieurs défectueux ; les grandes photos sont souvent les plus simples.
• Un téléobjectif à la fois ouvert et très bon dès la pleine ouverture permettra d'augmenter le flou là où il faut, en diminuant la profondeur de champ, et d'éviter au contraire le flou dû à la mauvaise qualité optique et aux « bougés » (le bougé de l'appareil et celui du sujet, si celui-ci est mobile).

On comprend mieux dès lors pourquoi un téléobjectif à la fois puissant, lumineux et surtout de bonne qualité dès la pleine ouverture atteint facilement le coût d'une petite voiture.

Photographie au grand-angulaire

Un objectif grand-angulaire oblige à se tenir très près du sujet, sinon celui-ci n'occupe sur l'image qu'une place insignifiante. Nous parlons ici des véritables objectifs grand-angulaires, qui sont exempts de distorsion, et non des objectifs de type « fish-eye ». Sans grand risque d'erreur, nous pouvons déjà inverser toutes les propositions précédentes.

Un agrandissement de 24x36 cm réalisé d'après un négatif de 24x36 mm posé derrière un objectif de 17 mm doit normalement être observé à 17 cm au lieu des 45 ou 50 habituels. Il est évident que la photographie résultante sera presque toujours observée de trop loin.

• Un objectif médiocre donnera donc facilement des photographies flatteuses, du moins au centre, et la profondeur de champ paraîtra augmentée. En effet, en se tenant trois fois trop loin, tout se passe comme si l'on tolérait une limite de netteté divisée par 3, donc 1/500 au lieu de 1/1500.
• À la distance orthoscopique, les bords de l'image sont nettement plus éloignés de l'œil que la zone centrale et vus très obliquement, ce qui diminue tout-à-fait normalement l'angle de vision pour les détails qui s'y trouvent. Ce double effet s'atténue très vite dès que la distance d'observation augmente, ce qui justifie la réputation qu'ont ces objectifs de déformer les images. On peut, bien sûr, détourner cet effet à son profit pour obtenir des photographies spectaculaires, mais dans ce cas, la notion de profondeur de champ perd toute signification ...

50 mm		17 mm
.....

Juste pour le plaisir des yeux ... deux photos du même bateau dans le port de Bordeaux, la première prise au 50 mm, la seconde quelques minutes plus tard au 17 mm.

Tout comme pour les téléobjectifs, les très bons grand-angulaires sont des pièces d'optique très onéreuses. Le problème pour les opticiens est de trouver des formules optiques permettant de corriger en même temps toute une série d'aberrations, sans créer de vignetage et en conservant une ouverture raisonnable.

Cas particulier de la macrophotographie

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Lorsque l'on photographie un paysage, une scène de rue, dans une moindre mesure un nu ou un repas de famille, la taille de l'image est très petite par rapport à la taille du sujet et le grandissement prend une valeur proche de 1. L'image se forme à une distance du centre optique ou du point nodal image très légèrement supérieure à la distance focale. Il n'en est pas de même en proxiphotographie et surtout en macrophotographie qui est un domaine où, par définition, l'image a des dimensions égales ou supérieures à celles du sujet.

Le schéma qui nous a servi à établir les formules théoriques de la profondeur de champ correspondait en fait à une situation relevant de la proxiphotographie.

$\backslash frac\{1\}\{a\}=\backslash frac\{1\}\{p\}+\backslash frac\{\backslash epsilon\backslash ,n\}\{f\}\; \backslash qquad\; et\; \backslash qquad\; \backslash frac\{1\}\{r\}=\backslash frac\{1\}\{p\}-\backslash frac\{\backslash epsilon\backslash ,n\}\{f\}$

Les deux formules générales que nous avons précédemment établies restent évidemment valables pour un examen de l'image finale depuis la distance orthoscopique.

Entre la photographie des sujets de taille importante et celle des sujets minuscules, il existe une différence fondamentale qui n'est pourtant presque jamais signalée dans la littérature photographique :

• Les grands objets sont généralement plus ou moins familiers car on les côtoie, on vit éventuellement au milieu d'eux, on connaît leurs formes et leurs propriétés. C'est ainsi qu'en examinant des photographies où apparaissent des êtres humains, des arbres, des bâtiments, des animaux domestiques, etc., il est assez facile de restituer mentalement la disposition des éléments dans l'espace, d'évaluer leurs dimensions respectives ou de détecter d'éventuelles disproportions.
• Les très petits objets, en revanche, demandent qu'on les découvre avant d'aller plus loin. Pour ce faire, une photographie n'est pas forcément la meilleure solution, d'autant qu'elle peut souvent être très ambiguë et donner une idée très fausse de la réalité. La troisième dimension, qui réapparaît grâce à la vision binoculaire ou à la stéréophotographie, permet de lever les doutes et parfois, de s'apercevoir que la façon dont on s'imaginait un objet à partir d'une photo était complètement erronnée ! Autrement dit, l'œil n'a plus de repère ... et généralement, quand on lui présente une macrophotographie à diverses distances, il est absolument incapable d'en ressentir les éventuelles déformations liées au non respect de la distance orthoscopique.

On se trouve donc devant une alternative : ou bien la macrophotographie est destinée à un usage scientifique, il faut alors retrouver la distance orthoscopique exacte, surtout si l'on doit procéder à des mesures de dimensions ; ou bien elle n'a qu'un but d'illustration, artistique ou non, et dans ce cas la distance d'observation importe peu.

C'est pourquoi nous supposerons que l'image est examinée depuis une distance égale à sa diagonale, selon une procédure désormais habituelle, et nous corrigerons en conséquence la netteté conventionnelle.

• première correction : si la prise de vue se fait avec un objectif de focale normale f_o, l'allongement du tirage n'est plus négligeable, l'image se formant à une distance p' du centre optique telle que p'=f_o(g+1). La distance orthoscopique n'est plus D_o mais D_o(g+1).
• seconde correction : si la photo est prise avec une focale f différente de f_o la distance orthoscopique doit être multipliée par f/f_o.

Nous allons en tenir compte directement en modifiant en conséquence l'angle limite de netteté :

$\backslash epsilon\; \backslash quad\; \backslash to\; \backslash quad\; \backslash epsilon\; \backslash frac\{1\}\{g+1\}\; \backslash frac\{f\_o\}\{f\}$

Il en résulte que :

$\backslash frac\{\backslash epsilon\backslash ,n\}\{f\}\; \backslash quad\; \backslash to\; \backslash quad\; \backslash frac\{\backslash epsilon\backslash ,f\_o\backslash ,n\}\{f^2(g+1)\}$

La transformation des formules générales donne alors :

$\backslash frac\{1\}\{a\}\; -\; \backslash frac\{1\}\{p\}\; =\; \backslash frac\{p-a\}\{a\backslash ,p\}\; =\; \backslash frac\{\backslash epsilon\backslash ,f\_o\backslash ,n\}\{f^2(g+1)\}\; =\; \backslash frac\{1\}\{p\}\; -\; \backslash frac\{1\}\{r\}\; =\; \backslash frac\{r-p\}\{r\backslash ,p\}$

Dans les conditions qui sont ici les nôtres, les trois valeurs a, r et p sont très voisines, de sorte que l'on peut écrire avec une très bonne approximation :

$\backslash frac\{r-p\}\{p^2\}\; +\; \backslash frac\{p-a\}\{p^2\}\; =\; 2\; \backslash frac\{\backslash epsilon\backslash ,f\_o\backslash ,n\}\{f^2(g+1)\}\; \backslash quad\; \backslash to\; \backslash quad\; r-a=2\; p^2\; \backslash frac\{\backslash epsilon\backslash ,f\_o\backslash ,n\}\{f^2(g+1)\}$

En remplaçant p par sa valeur en fonction du grandissement $(p=\; \backslash frac\{(g+1)f\}\{g\})$, il vient :

$r-a\; =\; 2\; \backslash epsilon\; f\_o\; n\; \backslash frac\{g+1\}\{g^2\}$

Pour un format de négatif donné, lorsque l'image finale est examinée depuis une distance égale à sa diagonale, la profondeur de champ dépend du grandissement souhaité lors de la prise de vue et de l'ouverture du diaphragme mais pas de la focale de l'objectif utilisé pour la prise de vue. Rappelons que la focale normale f_o est égale à la diagonale du format.

Amateurs de calculs, attention ! La plupart des objectifs « macro » modernes, en particulier ceux qui permettent d'atteindre directement le rapport 1, sont en réalité des zooms. L'augmentation du grandissement se fait à la fois par augmentation du tirage (l'objectif avance par rapport à l'appareil) et par diminution de la distance focale. Ainsi, un objectif «macro» de 90 mm de focale sera bien un 90 mm pour les mises au point lointaines (excellent pour le portrait) mais deviendra un objectif de 60 ou 55 mm au rapport 1. En cas de besoin, les fabricants sont en mesure de préciser la loi de variation et le déplacement des points nodaux.

L'abaque ci-dessous donne directement la profondeur de champ r-a pour le format 24x36 en fonction du rapport de grandissement souhaité et de l'ouverture du diaphragme. En cliquant on accède à la version haute définition directement imprimable.

La profondeur de champ augmente quand le format de prise de vue diminue. Supposons réalisées les conditions suivantes :

• l'objectif de prise de vue est parfait,
• l'agrandissement de l'image enregistrée pour donner l'image finale qui sera examinée ne cause aucune perte.

Au lieu d'un format 24x36, utilisons par exemple un format 12x18. La focale normale passera, pour faire simple, de 50 à 25 mm. Le grandissement à la prise de vue sera deux fois plus petit, mais l'image obtenue devra ensuite être agrandie deux fois plus.

Avec un diaphragme de 16 et un grandissement de 1, le format 24x36 donnera une profondeur de champ de :

$r-a\; =\; 2\; \backslash epsilon\; f\_o\; n\; \backslash frac\{g+1\}\{g^2\}=\; 2\; \backslash frac\{1\}\{1500\}\; 50\; \backslash cdot\; 16\; \backslash frac\{2\}\{1\}\; =\; 2,13\backslash ,mm$

Cette valeur peut être lue directement sur l'abaque.

Avec le même diaphragme et un grandissement de 0,5, le format 12x18 donnera une valeur nettement supérieure :

$r-a\; =\; 2\; \backslash epsilon\; f\_o\; n\; \backslash frac\{g+1\}\{g^2\}=\; 2\; \backslash frac\{1\}\{1500\}\; 25\; \backslash cdot\; 16\; \backslash frac\{1,5\}\{0,25\}\; =\; 3,2\backslash ,mm$

Avec du film, la diminution exagérée du format de prise de vue posait de nombreux problèmes : grain et défauts divers de l'émulsion, risque de rayures, etc, et l'agrandissement plus important altérait davantage l'image. Les conditions ont changé avec l'apparition des capteurs numériques de petit format, liée à une augmentation considérable mais discrète de la qualité des objectifs, qui sont de plus petite taille et plus faciles à fabriquer. La plupart des amateurs de macrophotographie sont désormais passés à la prise de vue numérique, mais ceci est une autre histoire.

Dégradation des images et profondeur de champ

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Dans tout cet exposé, comme cela a été signalé en temps utile, nous avons considéré seulement les problèmes liés à l'intersection d'un « cône de lumière » par des plans qui ne passent pas par son sommet et nous avons délibérément mis de côté toutes les autres causes qui contribuent à la formation d'une image floue. Comme toujours, à chaque fois que l'on fait des hypothèses, que l'on conçoit un modèle simplifié, on appauvrit la représentation de la réalité et notre étude n'y échappe pas.

En pratique, les images seront toujours plus ou moins dégradées par un flou de bougé, par un objectif de mauvaise qualité ou endommagé, par la diffraction liée à un diaphragme trop fermé, par la granulation d'une pellicule ou la structure pixellisée d'un capteur, par un agrandissement défectueux, etc. Sans entrer ici dans le détail, signalons simplement que ces pertes de netteté supplémentaires ajoutent leurs effets à ceux que nous avons étudiés et provoquent donc une diminution de la profondeur de champ apparente. Il peut même arriver que l'image ne puisse plus être perçue nulle part comme nette et dans ce cas, la notion de profondeur de champ perd l'essentiel de son intérêt.

Cette remarque en appelle une autre : lorsque l'on désire diminuer la profondeur de champ, par exemple dans le cas d'un portrait, il faut ouvrir le diaphragme en grand, ce qui reste un vœu pieux si l'on ne possède qu'un zoom ou un téléobjectif de type « économique ». Il ne faut pas oublier que si la course à la luminosité amène à construire des pièces d'optique aussi lourdes pour le porte-monnaie que pour les épaules, elle se traduit souvent, hélas, par une qualité optique médiocres aux grandes ouvertures. La dépense n'est pas justifiée si le visage du modèle est presque aussi flou que le fond.

Il ne sert à rien qu'un objectif soit très lumineux, s'il n'est pas bon dès la pleine ouverture !

La remarque vaut évidemment aussi pour les reporters sportifs ou les amateurs de photographies d'oiseaux qui cherchent avant tout non pas à diminuer la profondeur de champ, mais à opérer avec une vitesse aussi grande que possible.

Photographie sans objectif à l'aide d'un sténopé

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Un boîtier dépourvu d'objectif mais pourvu d'un petit trou situé face à la surface sensible permet de faire des photographies, pourvu que le sujet et l'appareil ne bougent pas (sauf si l'on souhaite un effet de filé, par exemple en photographiant un torrent), car les temps de pose sont très longs .

La lumière qui traverse le trou vient former une tache sur la surface sensible. Cette tache n'est jamais nette, car la lumière n'est pas focalisée. Si le trou est trop gros, l'image est très floue, pour des raisons géométriques évidentes. S'il est trop petit, le temps de pose devient prohibitif et la diffraction produit de gros dégâts. L'optimum est donné par la formule :

$d\; =\; 0,036\; \backslash sqrt\{f\}$

où f est la profondeur de la chambre.

Par exemple, si 400 mm séparent le trou et la surface sensible, d = 0,72 mm.

La profondeur de la chambre est l'équivalent de la focale, de sorte que l'ouverture du "diaphragme" est alors :

$\backslash frac\{p\}\{d\}\; =\; \backslash frac\{400\}\{0,72\}\; =\; 556$, ... ce qui est 10 000 fois moins "ouvert" qu'un objectif réglé à 5,6.

On peut parfois envisager de faire la sieste pendant la pose.

L'image donnée par le sténopé n'est jamais nette, de sorte que la notion de profondeur de champ ne s'applique pas vraiment, ou alors avec une tolérance angulaire énorme par rapport aux usages classiques. En revanche, le flou de l'image est homogène et donne alors l'impression, tant qu'il reste raisonnable, d'une profondeur de champ infinie.

Il est important, pour que l'image ne soit pas inutilement dégradée dès le départ, que le trou ait des bords aussi nets que possible. Comme il est très difficile de percer une feuille de métal sans faire de bavures, mieux vaut « construire » un trou : on plante une épingle du diamètre voulu dans une plaque de polystyrène, de liège, etc. et on assemble autour d'elle, avec de la colle, huit fragments de lame de rasoir. Une fois la colle durcie, on retire l'épingle et on obtient un trou octogonal avec des bords nets, ce qui est essentiel.

Pathologies de l'œil et profondeur de champ

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Des lunettes opaques percées de petits trous (lunettes sténopéiques) constituent un intéressant outil de diagnostic : elles augmentent la profondeur de champ de l'œil et améliorent la netteté des images perçues par les personnes atteintes de troubles de la réfraction (myopie, hypermétropie, presbytie, astigmatisme).

En l'absence d'amélioration, il faut envisager une autre maladie (cataracte, rétinite, etc.).

Voir aussi

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Liens internes

• Bokeh
• fr:Photographie - fr:Photographie - Chapitre 14 - Netteté des images photographiques''
• Focalisation (optique)

Liens externes

• Outil permettant de calculer la profondeur de champ Attention ! Sur ce site les distances sont comptées à partir du plan du film et pas à partir du point nodal avant de l'objectif. Cela n'a guère d'importance pour les sujets éloignés mais les résultats sont sujets à caution dans le cas de la macrophotographie.

Bibliographie

• Louis-Philippe Clerc, La technique photographique, Paul Montel, Paris, 1934, 2 édition.

L'ouvrage est ancien, épuisé depuis longtemps, mais il a servi pendant longtemps de référence à la plupart des rédacteurs d'ouvrages sur la photographie. Les calculs de la profondeur de champ y sont limpides et toujours d'actualité, les lois de l'optique ayant parfaitement résisté au changement de millénaire.

• Gérard de Vaucouleurs, Jean Dragesco et Pierre Selme, Manuel de photographie scientifique, Éditions de la Revue d'optique, Paris, 1956.

La profondeur de champ et la distance hyperfocale sont traitées en une page et demi, c'est clair, net et précis, sans évoquer en quoi que ce soit le « cercle de confusion » qui fait tant de ravages dans les esprits.

• Jean Cruset, Leçons d'optique appliquée et de photographie, École nationale des sciences géographiques, 1966, Paris, 4 édition.

C'est de l'optique géométrique et physique pure et dure, il faut suivre ...

• André Moussa et Paul Ponsonnet, Cours de Physique - Optique, André Desvigne, Lyon, 7 édition, 1975.

Même remarque !

• Paul Kowaliski, chercheur aux Laboratoires Kodak-Pathé, Théorie photographique appliquée, Masson, Paris, 1972.

Pour lecteurs très avertis uniquement.

Skarphedsdybde | Schärfentiefe | Depth of field | Profundo de akre bildata spaco | Profundidad de campo | Depth of field | Feld-profundeso | Profondità di campo | 被写界深度 | Scherptediepte | Dybdeskarphet | Głębia ostrości | Глубина резко изображаемого пространства | Skärpedjup | Netlik derinliği