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La profondeur de champ

La pdc c'est quoi?

La profondeur de champ (ou pdc) est la zone de netteté qui s'étend avant et après l'endroit précis sur lequel vous avez fait la mise au point (point le plus net de votre photo). Cette dernière se répartie généralement de manière déséquilibrée car dans une proportion moins importante en avant de la zone de mise au point et dans une proportion plus importante en arrière de la zone de mise au point (en macrophotographie, cela se répartira par contre de manière presque égale). Comme nous allons le voir ci-dessous, la profondeur de champs est influencée par différents facteurs. Commençons par l'ouverture du diaphragme de notre objectif que l'on exprime en valeur de f/.


Le nombre f/

Il détermine l'ouverture du diaphragme de l'objectif. Plus le nombre est élevé (f/16, f/22...) plus l'ouverture du diaphragme est petite. Pour mieux percevoir son action, pensez à un oeil et surtout à sa pupille. Le diamètre de cette dernière se rétrécit face à un apport important de lumière ou au contraire s'élargit quand il fait sombre. Cette action a pour but de réguler la quantité de lumière entrant dans notre oeil, ce qui lui permet d'adapter notre vue aux conditions lumineuses du moment. L'ouverture du diaphragme fait à peu près la même chose puisqu'elle détermine la quantité de lumière qui entre dans l'objectif pour atteindre le capteur. Mais son influence ne s'arrête pas là.

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Le nombre f/ va non seulement jouer sur cette quantité de lumière mais aussi, et c'est ce qui nous intéresse ici, diminuer ou augmenter la zone de netteté. Je vous passerais l'explication optique du phénomène mais retenez juste que plus le nombre f/ est grand, plus le diaphragme est fermé et donc plus la profondeur de champ est importante. Au contraire, plus le nombre f/ est petit, plus le diaphragme est ouvert et plus la pdc est courte. Par exemple, pour faire un portrait et obtenir un arrière-plan relativement flouté, on utilisera le plus petit nombre f/ que votre objectif vous permette, comme f/2,8 par exemple. Au contraire, si vous souhaitez prendre un paysage avec un horizon lointain, il faudra utiliser une grande valeur de f/ afin que la zone de netteté soit la plus étendue possible vers l'infini (utilisation possible de l'hyperfocale). Idéalement dans ce dernier cas de figure, on retient un nombre f/ compris entre f/8 et f/11 pour un rendu optimal de l'image, même si on peut aller encore bien au delà.


Attention cependant à ne pas trop fermer le diaphragme car entre alors en jeu le phénomène de diffraction. Ce dernier fera chuter conséquemment les performances optiques de l'objectif si le nombre f/ est trop important. Disons que f/16 est un maximum si on veut conserver une bonne qualité, moins étant souvent plus proche des valeurs optimales de nombre d'objectifs sur le marché.

 


Une question de distance

La pdc est aussi influencée par la distance entre le sujet et vous-même: plus cette distance est courte, plus la pdc diminuera,  pour un nombre f/ et une focale identiques. Par exemple, si vous prenez un oiseau situé à 10 mètres de vous avec un 300mm et une ouverture disons de f/5,6, la pdc sera plus importante que s'il se trouve à un mètre de vous, toujours en utilisant la focale de 300mm et l'ouverture de f/5,6.


La focale change-t-elle la profondeur de champ?

En principe, non si vous vous appliquez à reproduire un cadrage identique avec le même reflex mais deux focales différentes. Peu importe que vous utilisiez un 300mm dans un cas puis un 100mm en vous rapprochant dans l'autre cas, la profondeur de champ restera la même. Autrement dit, pour un nombre f/ et un cadrage identique, l'influence de la distance entre vous et le sujet va "compenser" la différence de focale utilisée et vous offrir une profondeur de champ pratiquement équivalente. On peut donc dire que la focale employée l'est avant tout pour un aspect pratique: elle permet de "s'approcher" du sujet en terme de cadrage quand on ne peut pas se déplacer ou du moins, que l'on souhaite le prendre à une certaine distance.

Par contre, si vous conservez le même point de vu (ce qui sous-entend que le cadrage sera différent selon la focale employée), alors oui on pourra considérer que la pdc sera influencée par la longueur focale. Pour prendre un raccourci (il faudrait aussi évoquer le grossissement du sujet), on dira alors que pour un sujet pris en photo à une distance identique, plus la focale employée sera longue, plus la profondeur de champ se réduira. L'inverse est tout aussi vrai et il sera même possible de mettre en oeuvre ce qu'on appelle l'hyperfocale: pour une focale donnée, distance à partir de laquelle tout sera net si l'on règle la bague de mise au point sur l’infini (en tenant compte des limites de l'appareil photo et de l'optique employés). L'hyperfocale est utilisable essentiellement sur des focales relativement courtes.


Pour donner un exemple concret de l'influence de la focale à une distance donnée et en incluant le principe d'hyperfocale:

Imaginons un reflex 24x36mm et trois objectifs (un 24mm, un 300mm et un 500mm) tous réglés à f/8. Prenons ensuite un sujet se trouvant à 10 mètres et sans se déplacer, on décide de le prendre alternativement avec chacun de ces objectifs.

 

  • Pour le 24mm à f/8, l'hyperfocale se situerait à 2,40m. Pour un sujet se trouvant à 10m, le principe de l'hyperfocale peut être mise en oeuvre et la zone de netteté s'étendra donc de 1,93m à l'infini.

  • Pour le 300mm à f/8, l'hyperfocale se situerait à 375m. Pour un sujet ne se trouvant qu'à 10m, le principe de l'hyperfocale n'est donc pas mis en oeuvre et la zone de netteté s'étendra entre 9,75m et 10,26m (soit une zone de netteté de 51cm environ).

  • Pour le 500mm à f/8, l'hyperfocale se situerait à 1041m. Pour un sujet ne se trouvant qu'à 10m, le principe de l'hyperfocale n'est donc pas mis en oeuvre et la zone de netteté s'étendra entre 9,91m et 10,09m (soit une zone de netteté de 18cm).



Exemple en image de ce qu'est la profondeur de champ en changeant uniquement le réglage de l'ouverture:


Focale de 70mm et f/13

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Focale de 70mm et f/2,8

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Ce qu'il faut retenir...

La profondeur de champ s'étend généralement d'avantage en arrière qu'en avant du sujet sur lequel on a fait sa mise au point. Plus le nombre f/ est élevé, plus la pdc est importante et au contraire, plus le nombre f/ est petit plus la pdc sera courte. La distance entre vous et votre sujet influera sur la profondeur de champ: plus vous vous approcherez de votre sujet avec le même objectif et plus la pdc sera courte. La focale en elle-même peut influer sur la pdc, à condition notamment d'utiliser un appareil photo et une distance entre vous et le sujet qui soient identiques.


Conclusion:

Ceci n'est qu'une explication sommaire, même si assez longue et parfois complexe à appréhender, mais qui je l'espère vous aidera à comprendre un peu mieux ce phénomène. Retenez au passage que les capteurs des appareils numériques plus petits que la norme issue de l'argentique (24x36mm ou souvent appelé capteur plein format dans l'univers numérique) ont une plus grande profondeur de champ à cadrage identique, ce qui est encore plus vrai avec les compacts qui ont de touts petits capteurs. À propos de ces derniers, la raison est à relier entre autre à un angle de champ plus étroit pour une même focale, ce qui demandera une distance plus importante par rapport au sujet si on veut retrouver un cadrage similaire à un appareil photo avec un capteur plus grand. L'article intitulé "Focale, coefficient multiplicateur et angle de champ", présent dans cette même rubrique, vous expliquera d'avantage le pourquoi.

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