Profondeur de champ

Lorsqu'un objectif est utilisé pour effectuer la mise au point sur un point précis, une zone devant ce point (à proximité de l'appareil) et derrière lui (à distance de l'appareil) apparaîtra nettement sur l'image. L'étendue de cette zone de netteté apparente s'appelle la profondeur de champ. En fonction de l'effet créatif désiré, celle-ci peut être faible ou importante.

En fait, la profondeur de champ est l'un des aspects créatifs les plus importants que les photographes peuvent moduler à leur gré, pour décider des zones nettes et floues d'une image. Pour réaliser un portrait, par exemple, vous pouvez limiter la profondeur de champ de sorte que le visage du sujet soit net, tandis que l'arrière-plan semble flou, pour éviter de détourner l'attention du dit-sujet. Inversement, les photographes de paysage préfèrent souvent une grande profondeur de champ, afin que l'image entière, du premier plan à l'arrière-plan, soit nette.

La profondeur de champ existe du fait que nos yeux sont incapables de différencier un point d'un très petit cercle de lumière. Lorsqu'un objectif effectue une mise au point, chaque point du sujet situé sur le plan focal est projeté sous la forme d'un point sur le capteur de l'appareil photo. Tous ces points produisent une image nette du sujet. Si le sujet était plat, comme si sa forme avait été découpée dans du carton et placée perpendiculairement à l'objectif, sa mise au point serait véritablement parfaite.

Toutefois, les parties de la scène se trouvant hors du plan focal ne forment pas de points sur le capteur. La mise au point des rayons lumineux de ces points focaux est effectuée sur un point devant ou derrière le capteur, ce qui signifie qu'ils forment un cercle lorsqu'ils rencontrent le capteur.

Cela n'est pas sans rappeler l'effet des rayons du soleil lorsque nous observons un morceau de papier à la loupe : si vous tenez cette dernière à la bonne distance, le cône de lumière se concentre sur un point, mais dans le cas contraire, vous verrez un petit cercle de lumière, comme si vous aviez tranché le cône.

Si le cercle sur le capteur est si petit qu'il nous apparaît sous la forme d'un point, la partie du sujet apparaîtra tout de même nettement sur l'image. Si nos yeux voient un cercle, la partie du sujet apparaîtra floue. Le cercle le plus grand qui apparaît sous forme de point est appelé le « cercle de confusion » et constitue un élément-clé de la définition de la profondeur de champ.

Alors, quel est le diamètre de ce cercle ? C'est ainsi que la confusion apparaît, car plusieurs facteurs doivent être pris en considération. Par exemple, le fait d'avoir ou non une bonne vue est important. Jusqu'à quelle distance voyez-vous correctement ?

Avec une vision parfaite, sous un éclairage idéal et à une distance de lecture normale, un cercle de confusion peut mesurer 0,06 mm seulement. Cependant, ces conditions sont bien trop strictes pour s'appliquer dans le monde réel, et une distance de 0,17 mm est souvent utilisée en photographie comme le plus grand cercle que nous percevons comme un point.

Néanmoins, un autre facteur doit également être pris en compte. Vous aurez peut-être remarqué que, lorsque vous regardez la miniature d'une photo numérique ou que vous regardez cette photo sur l'écran de votre appareil, elle vous semble nette, or quand vous l'affichez ensuite sur l'écran de votre ordinateur, elle ne l'est pas autant que vous le pensiez.

Tout dépend de la taille de l'image affichée. L'image réelle correspond à la taille du capteur, soit 36 x 24 mm s'il s'agit d'un capteur plein format (la même taille qu'un négatif de film de 35 mm), mais nous l'affichons rarement à sa taille d'origine. En général, nous l'agrandissons pour l'imprimer au format 13 x 18 cm. S'agissant d'un agrandissement 5x de l'image d'origine, le cercle de confusion de 0,17 mm est agrandi à environ 0,85 mm, ce qui le rend bien plus visible. Ainsi, pour obtenir un cercle qui nous apparaît encore comme un point lorsque nous regardons l'image dans un format conventionnel, il nous faut un cercle de 0,17 mm après un agrandissement x5. La calculatrice indique environ 0,034 mm.

Le cercle de confusion étant affaire de perception, il ne peut être calculé avec précision. C'est la raison pour laquelle les tableaux de profondeurs de champ offrent divers résultats ; ils sont basés sur différentes valeurs de cercle de confusion. Canon utilise une valeur de 0,035 mm pour calculer la profondeur de champ pour ses appareils photo plein format. Sur les appareils photo EOS munis d'un plus petit capteur APS-C, l'image doit être davantage agrandie pour produire une impression de 13 x 18 cm, ce qui nécessite un plus petit cercle de confusion sur le capteur. Canon se base sur la valeur 0,019 mm pour effectuer ses calculs.

Plusieurs facteurs régissent la profondeur de champ, ou plutôt la perception que nous en avons :


Ouverture

L'ouverture de l'objectif est la façon la plus simple de contrôler la profondeur de champ. La règle est simple : plus l'ouverture est petite (c'est-à-dire, plus le chiffre « f » est élevé), plus la profondeur de champ est grande. Par exemple, une ouverture de f/16 vous donnera une profondeur de champ supérieure à f/4,

car une petite ouverture laisse passer un faisceau lumineux plus restreint de n'importe quel point sur le sujet pour atteindre le capteur. En d'autres termes, si tous les facteurs restent inchangés, le cercle de lumière provenant d'une zone au-delà du point focal sera plus petit, ce qui rendra cette partie de l'image plus nette qu'avec une grande ouverture.

Il est généralement recommandé d'utiliser une ouverture comprise entre f/2.8 et f/8 pour produire un flou esthétique d'arrière-plan sur un portrait. Utilisez une ouverture comprise entre f/11 et f/22 pour les paysages entièrement nets, depuis les éléments au premier plan jusqu'aux composants les plus éloignés.


Distance du sujet

Plus l'objectif est éloigné du sujet, plus la profondeur de champ est élevée. Cela est dû au fait que plus vous vous éloignez du sujet, plus la lumière entrant dans l'objectif est perpendiculaire au capteur (ou moins cette lumière est divergente). Ainsi, les zones floues forment sur le capteur un cercle plus petit que lorsque la mise au point est effectuée sur un sujet proche.

Un sujet proche reflète davantage de lumière divergente dans l'objectif. Cette lumière, une fois passée à travers les éléments de l'objectif, forme un cercle relativement large sur le capteur.

Quiconque s'est déjà essayé à la photographie macro aura remarqué que se rapprocher du sujet entraîne une très faible profondeur de champ. En cas d'agrandissement à taille réelle, une petite zone en plus du sujet sur le plan focal apparaît nettement et la qualité de votre photo dépend du point sur lequel vous effectuez la mise au point.

Distance focale

Habituellement, la plupart des photographes choisissent la longueur focale de l'objectif de façon à l'adapter au sujet ou aux conditions de prise de vue plutôt que pour la profondeur de champ. En théorie, les objectifs à grand-angle permettent d'obtenir une profondeur de champ plus importante que les téléobjectifs. Un tel principe ne s'applique pas dans les faits. Un objectif à grand-angle agrandit moins le sujet qu'un téléobjectif, ce qui signifie qu'une plus grande partie de l'image apparaît plus nettement.

Un simple test consiste à prendre deux photos d'un même sujet au même endroit : l'une avec un objectif à grand-angle, l'autre avec un téléobjectif à longueur focale. Agrandissez ensuite le centre de l'image prise avec l'objectif à grand-angle pour l'afficher à la même taille que la photo prise avec le téléobjectif. Vous remarquerez alors que les profondeurs de champ des deux photos sont identiques.

Cependant, cette dernière dépend de la netteté acceptable, et une photo grand-angle donnera l'apparence d'une scène plus nette.

Une autre possibilité consiste à tenter de créer une composition et un cadrage identiques avec un objectif à grand-angle et un téléobjectif. Avzec l'objetAvec l'objectif à grand-angle, vous devez vous rapprocher du sujet pour obtenir le même cadrage qu'avec le téléobjectif. Par conséquent, à ouverture égale, les profondeurs de champ des deux photos sont sensiblement les mêmes.

En général, les objectifs à grand-angle sont utilisés pour photographier des paysages nets à tous niveaux. Un téléobjectif moyen (environ 100 ou 135 mm) convient pour réaliser des portraits avec un arrière-plan flou.

Comme vous le voyez, la définition de la profondeur de champ est plutôt arbitraire. Alors, comment espérer contrôler les résultats produits par votre appareil photo ? Voici plusieurs options.


Guide indicatif

Pour obtenir une grande profondeur de champ, définissez une petite ouverture de l'objectif (c'est-à-dire, un chiffre « f » élevé), comme f/16 ou f/22. Une petite ouverture peut nécessiter une vitesse d'obturation lente pour obtenir une exposition correcte. Utilisez un trépied pour limiter l'effet de flou de bougé. Utilisez un objectif à grand-angle pour un effet optimal.

Pour obtenir une faible profondeur de champ, optez pour une grande ouverture (un chiffre « f » faible), par exemple f/2.8 ou f/4, et utilisez un téléobjectif pour un effet optimal.

Si la profondeur de champ n'est pas un élément essentiel de votre composition, définissez une ouverture d'environ f/5.6, f/8 ou f/11. Votre objectif offrira généralement des performances optimales avec ces réglages.


Modes de base

Peut-être pensez-vous qu'utiliser l'un des modes de base des appareils photo EOS vous évitera des problèmes et vous fera gagner du temps. Peut-être supposez-vous que le mode Paysage ne permet pas d'obtenir une grande profondeur de champ, et que le mode Portrait ne floute pas l'arrière-plan. Détrompez-vous. Les modes de prise de vue de base sont conçus pour offrir aux débutants des réglages infaillibles, qui évitent les ouvertures ou les vitesses d'obturation extrêmes conférant un véritable contrôle créatif. Le meilleur conseil que l'on puisse donner pour contrôler la profondeur de champ sans compliquer inutilement les choses est d'activer le mode Priorité à l'ouverture (Av).


Aperçu de la profondeur de champ et accentuation de la mise au point

Sur un reflex, l'image que vous voyez dans le viseur correspond normalement à la vue que vous obtiendriez avec l'ouverture maximale de l'objectif utilisé. Vous ne pouvez donc pas évaluer visuellement la profondeur de champ avant de prendre la photo. Cependant, si votre appareil dispose d'une touche Aperçu de la profondeur de champ, vous pouvez appuyer dessus pour visualiser les effets des réglages de l'ouverture actuels afin d'évaluer la mise au point de la scène à travers le viseur, qui sera encore mieux perceptible sur l'écran LCD, en mode Visée par l'écran.

Si votre appareil ne dispose pas d'une touche « Aperçu de la profondeur de champ » dédiée, attribuez cette fonction au bouton « SET » en créant une fonction personnalisée lorsque le mode P, Tv, Av ou M est activé.

Sur le EOS 90D en mode Visée par l'écran et sur les appareils photo hybrides comme les EOS R5, EOS R6, EOS R, EOS RP, EOS M6 Mark II et EOS M50 Mark II, vous pouvez également activer l'accentuation manuelle de la mise au point (accentuation MMP), qui vous aidera visuellement en vous montrant quelles parties de l'image seront les plus nettes. En théorie, les zones de mise au point coïncident avec le contraste maximal. Le contraste de l'image est donc évalué et ces zones sont mises en surbrillance sur l'écran dans une couleur vive de votre choix. Vous pouvez voir l'évolution des zones en surbrillance à mesure que vous modifiez la mise au point.


Mise au point de la distance hyperfocale

La profondeur de champ s'étend à l'avant devant le point focal, ainsi que derrière ce point. En fait, sauf lorsque le sujet est très proche, cette profondeur de champ s'étend à peu près deux fois plus derrière le point focal que devant. Ainsi, si vous effectuez la mise au point sur l'infini ou sur la ligne d'horizon, vous « gâcherez » quelque peu la profondeur de champ et la netteté sur votre image ne sera pas optimale.

La mise au point de la distance hyperfocale est une technique permettant d'obtenir la profondeur de champ maximale en photographie. Le but étant de réaliser la mise au point de telle sorte que la limite supérieure de la profondeur de champ s'étende à l'infini (ou au point le plus éloigné sur la scène). Le point sur lequel vous devez effectuer la mise au point pour obtenir cet effet s'appelle la « distance hyperfocale ».

La distance hyperfocale est la limite inférieure de la profondeur de champ lorsque vous effectuez une mise au point à l'infini. Notez que lorsque vous effectuez la mise au point sur la distance hyperfocale, la profondeur de champ s'étend approximativement de la moitié de la distance hyperfocale à l'infini.

Vous trouverez facilement sur Internet des tableaux de profondeurs de champ expliquant où se situe la distance hyperfocale pour telle ou telle association appareil/objectif. Sachez toutefois que la distance hyperfocale des objectifs n'est pas une valeur fixe, mais change selon l'ouverture et la distance focale. C'est pourquoi nous vous conseillons plutôt d'utiliser la calculatrice de profondeur de champ et de distance hyperfocale disponible dans l'application Mon Coach Photo gratuite de Canon. Cet outil se trouve dans la section Compétences - Calculatrices. Ensuite, définissez l'objectif de votre appareil photo sur la mise au point manuelle (interrupteur AF/MF sur le côté de la plupart des objectifs Canon) et tournez la bague de mise au point jusqu'à cette distance.

Si vous manquez de temps pour effectuer ces calculs, la règle de base consiste à faire la mise au point sur environ un tiers de la scène.

Bien qu'une petite ouverture entraîne une grande profondeur de champ, n'oubliez pas que cela rend la diffraction (la déviation de la lumière lorsque celle-ci rase les bords d'un obstacle opaque) plus flagrante.

Vous pouvez le constater par vous-même en scrutant une série de photos prises au même endroit, mais dont l'ouverture varie de la plus grande à la plus petite. Le fait d'opter pour une ouverture inférieure à l'ouverture maximale peut, au début, sembler produire des images plus nettes, mais lorsque vous examinez les images prises à des ouvertures plus faibles, vous verrez qu'elles ne sont pas si nettes, même au point focal. Cela est dû à l'impossibilité d'effectuer la mise au point sur la lumière déviée en un petit point.

La fonction de Correction de la diffraction de Canon peut atténuer les pires effets de la diffraction, pour des images plus nettes lorsque les réglages sont définis sur une petite ouverture. Intégrée sur certains appareils lorsque vous photographiez au format JPEG ou HEIF, cette fonctionnalité peut toutefois être appliquée à l'aide du logiciel Digital Photo Professional (DPP) de Canon en postproduction lorsque vous photographiez au format RAW. La correction de la diffraction fait aussi partie de la technologie Optimiseur d'objectif numérique de Canon sur les appareils photo dotés de cette fonction et dans DPP.