Diaphragme, distance focale, profondeur de champs
a. Qu'est-ce que la distance focale?
La distance focale est en général inscrite sur les objectifs. C'est elle qui définit l'angle du champs de l'objectif; plus le longueur de la focale est grande, plus l'angle est réduit; et inversement.
Le fish-eye, cet objectif qui donne une image ronde et qui est sans doute le plus grand angulaire qui existe à une focale qui est généralement de 5mm.
Pour avoir une idée de l'échelle de grandeur; un 50mm couvre un angle de 47°. L'oeil humain, quand à lui qui couvre un angle de vue de 25 à 30°, ce qui équivaut à une focale de 70-100mm.
50mm est la focale standard; très courant elle est présente tous les APN (appareil photos numériques, DSC en anglais pour Digital Still Cameras); et sur la plupart des zoom pour appareils reflex.
En dessous de 40mm on parle d'objectif grand angulaire, et au delà de 70mm on parle de téléobjectif (parfois abrégé en télé.)
Voici les quelques exemples de focales (la valeur entre parenthèse étant l'équivalent causé par le format APS-C - voire plus bas-)
b. Sans doute le plus simple: le temps de pose!
Le temps de pose définit le temps durant lequel le film (ou le capteur) sera exposé à la lumière du film. L'évaluation du temps de pose est important: s'il est trop court, l'image produite sera trop sombre, l'image sera sous-exposée. S'il est trop long l'image sera trop claire, surexposée.
Sans que l'image ne soit entièrement surexposée ou sous-exposée; on peut également noter deux autres défauts plus locaux.
Soit quand une partie de l'image est uniformément blanche, sans aucun détails (un ciel par exemple); on dit que les hautes lumières sont brûlée, ou encore cramées.
Si par contre un partie de l'image est particulièrement sombre et plus aucun détail, on dit alors que les basse lumières sont bouchées.
Tout l'art de bien exposer une phot consiste à éviter tous ses défauts... à moins bien sur qu'ils ne soient voulus!
Ici, l'image est sous-exposée: tout est trop foncé.
1.
Ici, l'image est surexposée: tout est uniformément trop claire.
2.
Ici, bien que l'image soit correctement exposée pour le sujet (lampe - fenêtre) le fond est uniformément noir et illisible.
3.
Ici, enfin, même si l'image n'est pas vraiment surexposée; les détails du toit n'apparaissent pas car ils sont brûlés.
4.
Au 2000e de seconde, l'image est nette
5.
Mais au 30e, le mouvement est lisible sur l'image, c'est ce qu'on appelle un filé, ou encore un flou de bougé, quand c'est le mouvement de l'appareil qui cause se résultat.
6.
c. Diaphragme, vous avez dit diaphragme?
d. La profondeur de champs
Il faut savoir jongler avec la profondeur de champs, selon ce que l'on veut obtenir: si on veut par exemple faire un portrait de quelqu'un il vaut mieux utiliser un f plus petit afin que le fond soit plus flou et que la personne soit mieux mise en évidence.
Par contre pour la photo de paysage, il vaudra mieux utiliser un f plus élevé afin que tout le champ soit net.
Ici, à f:9; quasi tout est (presque) net.
7.
Même cadrage, même mise au point, mais à f:3.4 seul l'avant plan est net.
8.
2. Le problème du numérique!
Des capteurs qui augmentent la focale...
Problème; le terme est un peu méchant, mais disons qu'avec les capteur numériques tout se complique un petit peu!
Le principal souci vient du fait que la taille du capteur est plus petit que la taille d'un films négatif.
Les capteurs font donc mois que 24*36mm; ce qui implique de nombreuses choses!
D'abord cela cause un recadrage évident:
9.
Comme on peut le voir sur ce dessin, à objectif équivalent un capteur plus petit qu'un film à donc un angle de champs plus réduit, donc une focale plus grande!
Par exemples; avec le format APS-C, utilisé par NIKON pour ses reflex, les capteurs sont 1.5 fois plus petit qu'un film 24*36; ce qui veut dire que il faut multiplier la focale par 1.5. Un 50 mm sur ce type d'appareil devient donc un 75mm effectif!
C'est également pour ça que sur votre APN vous pouvez voire un nombre du genre 7-23 mm; alors qu'en réalité; cela vous donne en fait une focale de 35-105 mm...
Ce recadrage peut évidemment être utile quand on veut disposer d'un fort télé, vu que la focale est multipliée, il "suffit" de monter un 200mm pour obtenir un 300 (qui aurait sans doute coûté plus cher; à ouverture équivalente)
Et une profondeur de champ qui augmente!
Si vous relisez ce qui est écrit plus haut, vous lirez que plus la focale est longue plus la profondeur de champs est faible.
C'est la cause de la deuxième grande différence: avec un format de capteur plus petit; on se retrouve avec des profondeurs de champs plus grande a focale équivalente!
Ainsi, pour obtenir l'équivalent d'un 70 mm en APS-C (sur un reflex NIKON par exemple), on utilise un objectif qui est en réalité un 50mm; qui à donc logiquement une profondeur de champs plus grande.
Cette différence peut évidemment se révéler gênante quand on veut jouer sur la différenciation entre l'avant plant et de l'arrière-plan (qui devrait être plus flou)!
Bref comme pour tout le reste, tout est une question de point de vue, et de besoin (d'envie)!
3. Calcul de la profondeur de champs
Alors, comme nous parlions de profondeur de champs, autant donner précisément le moyen de le calculer.
Je ne prétends pas expliquer les formules, car je ne les comprends pas vraiment moi même, encore moi que la façon dont on les trouve!
On se base pour faire ce calcul sur une donnée dépendent du film (de sa taille): les cercles de confusion.
Comme valeurs, par film on utilise:
Il faut ensuite calculer l'hyperfocale; distance au dela de laquelle tout est net quand l'objectif est réglé sur l'infini:
Pour déterminer la distance par rapport au premier plan net (PPN); il faut faire:
Et pour déterminer la distance par rapport au dernier plan net (DPN); il faut faire:
La profondeur de champs est donc naturelement le résultat de DPN - PPN:
| Citation: |
| La distance focale est exprimée en mm. Il s'agit de la distance séparant le plan de la pellicule ou du capteur du centre optique de l'objectif, réglé sur l'infini. |
La distance focale est en général inscrite sur les objectifs. C'est elle qui définit l'angle du champs de l'objectif; plus le longueur de la focale est grande, plus l'angle est réduit; et inversement.
Le fish-eye, cet objectif qui donne une image ronde et qui est sans doute le plus grand angulaire qui existe à une focale qui est généralement de 5mm.
Pour avoir une idée de l'échelle de grandeur; un 50mm couvre un angle de 47°. L'oeil humain, quand à lui qui couvre un angle de vue de 25 à 30°, ce qui équivaut à une focale de 70-100mm.
50mm est la focale standard; très courant elle est présente tous les APN (appareil photos numériques, DSC en anglais pour Digital Still Cameras); et sur la plupart des zoom pour appareils reflex.
En dessous de 40mm on parle d'objectif grand angulaire, et au delà de 70mm on parle de téléobjectif (parfois abrégé en télé.)
Voici les quelques exemples de focales (la valeur entre parenthèse étant l'équivalent causé par le format APS-C - voire plus bas-)
b. Sans doute le plus simple: le temps de pose!
Le temps de pose définit le temps durant lequel le film (ou le capteur) sera exposé à la lumière du film. L'évaluation du temps de pose est important: s'il est trop court, l'image produite sera trop sombre, l'image sera sous-exposée. S'il est trop long l'image sera trop claire, surexposée.
Sans que l'image ne soit entièrement surexposée ou sous-exposée; on peut également noter deux autres défauts plus locaux.
Soit quand une partie de l'image est uniformément blanche, sans aucun détails (un ciel par exemple); on dit que les hautes lumières sont brûlée, ou encore cramées.
Si par contre un partie de l'image est particulièrement sombre et plus aucun détail, on dit alors que les basse lumières sont bouchées.
Tout l'art de bien exposer une phot consiste à éviter tous ses défauts... à moins bien sur qu'ils ne soient voulus!
| Citation: |
| Tout comme l'ouverture du diaphragme, la vitesse d'obturation est normalisée: 1 seconde -- 1/2 seconde-- 1/4 seconde -- 1/8ème de seconde -- 1/15 seconde -- 1/30 seconde -- 1/60 seconde -- 1/125 seconde -- 1/250 seconde -- 1/500 seconde -- 1/1000 seconde -- 1/2000 seconde --etc... bien sûr, il existe des posent plus longues: 2,4, 8,16 voire 30 secondes ou plus. |
Ici, l'image est sous-exposée: tout est trop foncé.
1.
Ici, l'image est surexposée: tout est uniformément trop claire.
2.
Ici, bien que l'image soit correctement exposée pour le sujet (lampe - fenêtre) le fond est uniformément noir et illisible.
3.
Ici, enfin, même si l'image n'est pas vraiment surexposée; les détails du toit n'apparaissent pas car ils sont brûlés.
4.
Au 2000e de seconde, l'image est nette
5.
Mais au 30e, le mouvement est lisible sur l'image, c'est ce qu'on appelle un filé, ou encore un flou de bougé, quand c'est le mouvement de l'appareil qui cause se résultat.
6.
c. Diaphragme, vous avez dit diaphragme?
| Citation: |
| Le diaphragme est une ouverture circulaire dont le diamètre se règle automatiquement ou manuellement afin d'augmenter ou de diminuer la quantité de lumière qui entre dans l'appareil photo et qui impressionne le film durant le temps d'exposition choisit. Il se situe généralement au centre de l'objectif. L'ouverture de ce diaphragme est définie par un chiffre. Plus ce chiffre est petit, plus le diaphragme est ouvert et inversement. Ainsi, une ouverture égale à 1 représente un diaphragme plus ouvert qu'une ouverture égale à 11. Ce chiffre est obtenu en divisant la focale de l'objectif par l'ouverture en millimètres du diaphragme. Ainsi, on note l'ouverture d'un diaphragme de la façon suivante : f/4 correspond à une ouverture du diaphragme (en mm) égale à la focale de l'objectif divisée par quatre. c'est pourquoi, plus le chiffre est grand et plus l'ouverture est petite. Tous les diaphragmes sont possibles théoriquement mais il existe une normalisation qui permet de définir les ouvertures standards adoptées par tous les appareils photo. Le premier diaphragme est 1. Le diaphragme suivant est obtenu en multipliant par racine de 2 ( soit 1,4) le chiffre précédent. On obtient donc la série suivante : 1 -- 1,4 -- 2 -- 2,8 -- 4 -- 5,6 -- 8 -- 11 -- 16 -- 22 -- 32 -- 44 -- 64 -- 88 -- 128-- etc... Les différents objectifs se distinguent par leurs ouvertures maximales ainsi que par leur distance focale. Exemple : 50 mm, f/1,4 pour un objectif qui possède une focale de 50 mm et une ouverture maximale de 1,4. Plus l'ouverture est grande - donc le chiffre du diaphragme faible - plus l'objectif est lumineux, permettant ainsi de réaliser des photos lorsque la lumière est faible. Mais le diaphragme ne se contente pas de contrôler la quantité de lumière qui pénètre à l'intérieur de la chambre noire. Il détermine aussi la profondeur de champs et la zone de netteté. |
d. La profondeur de champs
| Citation: |
| La profondeur de champ est définie par la largeur de la zone comprise entre le premier et le dernier plan net de l'image. De nombreux paramètres conditionnent cette profondeur de champ : -- la focale : plus la focale est élevée, plus la profondeur de champ diminue. Ainsi, une profondeur de champ importante est obtenue plus facilement avec un objectif de 28 mm qu'avec un téléobjectif de 300 mm -- le diaphragme: plus l'ouverture du diaphragme est petite et plus la profondeur de champ augmente. La profondeur de champ sera plus importante avec une ouverture égal à f/11 qu'avec une ouverture égal à f/2. -- la distance: la profondeur de champ augmente avec la distance. Plus le sujet photographié est proche, plus la profondeur de champ sera faible pour un diaphragme et une focale donnée et inversement. La zone de netteté dépend de la distance sur laquelle la mise au point est effectuée : elle se situe pour un tiers devant cette distance et pour deux tiers derrière cette distance |
Il faut savoir jongler avec la profondeur de champs, selon ce que l'on veut obtenir: si on veut par exemple faire un portrait de quelqu'un il vaut mieux utiliser un f plus petit afin que le fond soit plus flou et que la personne soit mieux mise en évidence.
Par contre pour la photo de paysage, il vaudra mieux utiliser un f plus élevé afin que tout le champ soit net.
Ici, à f:9; quasi tout est (presque) net.
7.
Même cadrage, même mise au point, mais à f:3.4 seul l'avant plan est net.
8.
2. Le problème du numérique!
Des capteurs qui augmentent la focale...
Problème; le terme est un peu méchant, mais disons qu'avec les capteur numériques tout se complique un petit peu!
Le principal souci vient du fait que la taille du capteur est plus petit que la taille d'un films négatif.
Les capteurs font donc mois que 24*36mm; ce qui implique de nombreuses choses!
D'abord cela cause un recadrage évident:
9.
Comme on peut le voir sur ce dessin, à objectif équivalent un capteur plus petit qu'un film à donc un angle de champs plus réduit, donc une focale plus grande!
Par exemples; avec le format APS-C, utilisé par NIKON pour ses reflex, les capteurs sont 1.5 fois plus petit qu'un film 24*36; ce qui veut dire que il faut multiplier la focale par 1.5. Un 50 mm sur ce type d'appareil devient donc un 75mm effectif!
C'est également pour ça que sur votre APN vous pouvez voire un nombre du genre 7-23 mm; alors qu'en réalité; cela vous donne en fait une focale de 35-105 mm...
Ce recadrage peut évidemment être utile quand on veut disposer d'un fort télé, vu que la focale est multipliée, il "suffit" de monter un 200mm pour obtenir un 300 (qui aurait sans doute coûté plus cher; à ouverture équivalente)
Et une profondeur de champ qui augmente!
Si vous relisez ce qui est écrit plus haut, vous lirez que plus la focale est longue plus la profondeur de champs est faible.
C'est la cause de la deuxième grande différence: avec un format de capteur plus petit; on se retrouve avec des profondeurs de champs plus grande a focale équivalente!
Ainsi, pour obtenir l'équivalent d'un 70 mm en APS-C (sur un reflex NIKON par exemple), on utilise un objectif qui est en réalité un 50mm; qui à donc logiquement une profondeur de champs plus grande.
Cette différence peut évidemment se révéler gênante quand on veut jouer sur la différenciation entre l'avant plant et de l'arrière-plan (qui devrait être plus flou)!
Bref comme pour tout le reste, tout est une question de point de vue, et de besoin (d'envie)!
3. Calcul de la profondeur de champs
Alors, comme nous parlions de profondeur de champs, autant donner précisément le moyen de le calculer.
Je ne prétends pas expliquer les formules, car je ne les comprends pas vraiment moi même, encore moi que la façon dont on les trouve!
On se base pour faire ce calcul sur une donnée dépendent du film (de sa taille): les cercles de confusion.
| Citation: |
| Les cercles de confusion sont deux points (deux minuscules cercles) placés l'un à côté de l'autre sur un négatif de manière à ce que leurs bords se touchent sans se chevaucher ni présenter un écart entre eux. Le diamètre de ces points a été mesuré sur le négatif dés que les points sont apparus nets et distincts sur le papier. Le diamètre (e) de ces cercles appelé diamètre de confusion. Il est variable en fonction de la taille d'un négatif et aussi variable en fonction de l'observateur. Suivant les individus, on voit plus ou moins bien et la notion de netteté est légèrement différente pour chaque humain.. |
Comme valeurs, par film on utilise:
- 35 mm: 0,033mm
- APS: 0,025mm
- 6x4,5 cm: 0,5mm
- 6x6 cm: 0,6mm
- 6x7 cm: 0,065mm
- 5x4": 0,15mm
- 10x8": 0,3mm
Il faut ensuite calculer l'hyperfocale; distance au dela de laquelle tout est net quand l'objectif est réglé sur l'infini:
| Code: |
| Calcul de l'hyperfocale F² H= ---- N.e F: focale utilisée N: ouverture de l'objectif e: diametre du cercle de confusion |
Pour déterminer la distance par rapport au premier plan net (PPN); il faut faire:
| Code: |
| Calcul du PPN H.d PPN= ----- H+d H: hyperfocale d: distance de mise au point |
Et pour déterminer la distance par rapport au dernier plan net (DPN); il faut faire:
| Code: |
| Calcul du PPN H.d DPN= ----- H-d H: hyperfocale d: distance de mise au point |
La profondeur de champs est donc naturelement le résultat de DPN - PPN:
| Code: |
| Calcul de la PdC H.d H.d PdC= ----- - ----- H-d H+d H: hyperfocale d: distance de mise au point |
Les amateurs de mathématiques comprendront ici pourquoi (et dans quelle proportions) la PdC est inversément proportionnelle à la taille de la surface sensible.
Cela dit, j'ignore ce qu'il en est pour les capteur d'appareils numériques!
J'espère vous avoir un peu éclairé; si vous avez des questions ou des remarques (je suis encore loin d'être infaillible et j'apprends encore tous les jours des choses sur la photo), je suis toujours à l'écoute!
N' ésitez pas à jetter un oeil ici .Pleins d' astuces et de conseils au rendez vous ;)