Profondeur de champ
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Définition
La profondeur de champ est la distance séparant le premier plan net du dernier plan net d'un sujet pour un réglage de mise au point déterminé.
En photographie
Il s'agit d'un défaut de la focalisation : le but des lentilles de l'appareil de photographie est de concentrer la lumière pour augmenter la luminosité, mais cela se fait aux dépens de la netteté. En effet, lorsque l'on collecte plusieurs rayons lumineux provenant d'un point de l'objet à photographier, il est difficile de les faire converger en un seul point de la pellicule. On se retrouve donc avec des tâches plutôt qu'avec des points nets.
Il est toutefois possible de faire converger des rayons provenant de certains points situés dans une plage de distance donnée de l'objectif. Cette plage de distance constitue la profondeur de champ.
Si la mise au point est faite pour un portrait, disons pour une personne située à 2,40 m de l'objectif, des objets placés à proximité de cette distance sont encore d'une netteté acceptable. La profondeur de champ s'étendra, par exemple, de 1,80 à 3,60 m. Elle augmente lorsqu'on ferme le diaphragme (« diaphragmer »), ou si la mise au point est faite sur une distance éloignée, ou lorsque l'objectif est de courte distance focale. C'est pourquoi les appareils de petit format (24x36), donnent une profondeur de champ plus étendue que les objectifs de longue focale équipant les chambres de grand format.
Note : la profondeur de champ s'étend davantage derrière le plan de mise au point que devant lui.
L'ouverture influence grandement la profondeur de champ. Prenons un objectif dont le plan de mise au point est à 3 m et observons la profondeur de champ couverte à différentes ouvertures :
- À une grande ouverture, f/2 : la profondeur de champ s'étend de 2,70 m à 3,50 m.
- À une moyenne ouverture, f/5.6 : la profondeur de champ est plus étendue, de 2 m à 4 m.
- À une ouverture fermée, f/16 : la profondeur de champ s'étend de 1 m à l'infini.
Donc, la profondeur de champ augmente au fur et à mesure que l'on ferme le diaphragme.
Sur beaucoup d'objectifs, une échelle graduée indique l'étendue de la profondeur de champ en fonction de l'ouverture du diaphragme et de la distance de mise au point.
L'autre facteur qui influence la profondeur de champ est la distance focale. Prenons 3 objectifs : un grand angulaire, un objectif normal et une longue focale:
- Les trois objectifs sont mis au point sur la même distance de 3 mètres, l'ouverture étant à f/5.6. Avec l'objectif normal de 50 mm, on a une profondeur de champ allant de 1,80 m à 6,10 m. Avec le grand angulaire de 28 mm, on a deux fois plus de profondeur de champ. Et on a deux fois moins de profondeur de champ avec la longue focale de 135 mm.
Note : bon nombre de reflex possèdent un testeur de profondeur de champ qui permet de visualiser immédiatement l'étendue de la profondeur de champ à travers le viseur (en forçant la fermeture du diaphragme, alors que la visée s'effectue normalement à pleine ouverture pour une meilleure visibilité).
Notion d'hyperfocale
Lorsqu'on met au point sur l'infini, une partie de la profondeur de champ est « gaspillée ». L'astuce est donc, pour une distance focale et une ouverture données, de mettre au point plus près, de manière à ce que la profondeur de champ maximale corresponde à l'infini. De cette manière, on n'a plus besoin de se préoccuper de la mise au point, tant que le sujet à photographier est dans la plage de mise au point, qui est maximale avec une focale courte et une ouverture minimale.
Œil et profondeur de champ
L'œil fonctionne exactement de la même manière que les appareils photos : plus il y a de lumière, plus l'iris se ferme, et plus la profondeur de champ augmente, ce qui explique que les personnes qui souffrent d'un léger trouble de la réfraction ou d'accommodation (myopie, presbytie, etc.) voient mieux en pleine lumière.
L'augmentation de la profondeur de champ en cas de petite ouverture permet d'améliorer la netteté des images sans lunette pourvu qu'on regarde à travers un tout petit trou. Des lunettes opaques percées de petits trous s'appellent des lunettes sténopéiques.
L'amélioration de la vision avec ce genre de lunettes signe un trouble de la réfraction, tandis qu'une absence d'amélioration fait envisager une autre maladie (cataracte, rétinite, etc.).
Photographie sans objectif
Grâce à l'augmentation de profondeur de champ aux petites ouvertures, un boîtier dépourvu d'objectif, mais pourvu d'un petit trou situé face à la surface sensible permet de faire des photographies de bonne qualité, pourvu que le sujet et l'appareil ne bougent pas (nécessité de grand temps de pose).
Des photographies faites avec ce genre d'appareil peuvent être assez artistiques lorsqu'on souhaite un effet de filé, par exemple en photographiant un torrent.
Notons qu'il n'est pas possible de diminuer indéfiniment l'ouverture, non seulement en raison du manque de luminosité, mais aussi de l'augmentation de la diffraction des rayons lumineux au bord du trou.