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La profondeur de champ (BM)

La profondeur de champ, un paramètre essentiel.

Par Bernard Moreaux {nomultithumb}


Théoriquement
Les calculs
Sur le terrain
Une bizarrerie
Quelques valeurs numériques


Très souvent oubliée sur les appareils autofocus dits "évolués", la profondeur de champ est pourtant un paramètre essentiel dans le rendu de l'image.
La profondeur de champ est la distance qui sépare le premier plan net du dernier plan net.
Selon son épaisseur, elle va permettre d'isoler le sujet de l'arrière-plan ou au contraire d'obtenir une netteté impeccable sur l'ensemble de la photo.

Illustration de la profondeur de champ

 Théoriquement

Si, pour simplifier, on assimile notre objectif à une simple lentille, on voit que d'un point A1 situé à la distance de mise au point on obtient un point A'1 net. Par contre le point B1 situé plus loin donne une image qui est une tache. (cf. Schéma ci-dessous)

 Schéma d'une lentille simple - objectif photo

 

En fermant le diaphragme, l'image B'2 forme une tache bien plus petite que B'1. (cf. Schéma ci-dessous)


Schéma d'une lentille simple - objectif photo

Notre œil loin d'être parfait ne nous permet pas de discerner un point d'une tache de 0.03 mm (cercle de confusion communément admis pour un film 24x36 mm). Si la tache B'2 est plus petite ou égale à 0.03 mm nous la verrons aussi nette que le point A'2. Le point B1 est hors de la profondeur champ alors que B2 est à l'intérieur de cette profondeur.

Autres valeurs du cercle de confusion :

Pour un film 6x6, on admet une valeur de 0,05 mm.
Pour un film 4x5 inch, on admet une valeur de 0,1 mm.
En numérique, le diamètre du cercle de confusion dépend de la taille des photosites du capteur. Vous trouverez ici http://www.dofmaster.com/digital_coc.html la liste des cercles de confusion communément admis pour votre boîtier numérique.

Les calculs

Avant d'en arriver aux calculs de la profondeur de champ il nous faut déjà définir la distance hyperfocale. La distance hyperfocale est la distance de mise au point procurant, pour un diaphragme donné, la plus grande profondeur de champ. Pour être la plus grande, cette distance inclut l'infini.

Formule de calcul de la distance hyperfocale :

H=F²/(e x f)

Avec :

H = hyperfocale en mm
F = focale en mm
e = 0.03 (cercle de confusion)
f = diaphragme
Définition de l'hyperfocale et exemple

Exemple de calcul de l'hyperfocale pour un objectif de 120 mm à f/8 :
H=120x120/0.03x8=14400/0.24 = 60 m

Formule de calcul de la profondeur de champ :


PPN= (d x H) / (H + d)
DPN = (d x H)/(H - d)
PdC = DPN – PPN

Avec:
PPN = distance objectif – premier plan net en m
d = distance de mise au point en m
H = distance hyperfocale
DPN = distance objectif dernier plan net en m
PdC = profondeur de champ en m

Dans notre exemple l'objectif de 120 mm ouvert à f/8 a une H = 60m

Si nous faisons la mise au point sur l'hyperfocale :
PPN = 60x60/(60+60)=3600/120=30 m
DPN=60x60/(60-60)=3600/0=infini
L'image sera donc nette de 30 m à l'infini. La profondeur de champ sera :
PDC = infini – 30 = infini

Par contre si nous faisons la mise au point à 10 m par exemple :
PPN = 10x60/(60+10)=600/70=8.6 m
DPN = 10x60/(60-10)=600/50=12 m
Et PDC = 12-8.6=3.4 m
Profondeur de champ et hyperfocale

Sur le terrain

Avec les anciens objectifs à mise au point manuelle, on disposait d'une échelle de profondeur de champ qui nous permettait de voir que plus on ferme le diaphragme plus grand est la profondeur de champ.
On pouvait également connaître l'hyperfocale, il suffisait de placer l'infini en face du diaphragme choisi.
Enfin, et le plus important on pouvait choisir sa profondeur de champ et régler le diaphragme qui lui correspondait.

Bague de profondeur de champ sur les objectifs

Actuellement Minolta et Canon proposent des modèles qui affichent la profondeur de champ en fonction de l'objectif, du diaphragme, et de la distance de mise au point mais ce n'est pas immédiat et il faut pianoter.

Sur notre exemple d'objectif ancien, il faut lire que la mise au point a été faite à environ 4 m, que le diaphragme choisi est f/8. La profondeur de champ est comprise entre les deux 8 c'est-à-dire d'environ 2.70 à 6 m.
Si le diaphragme était de f/22 la profondeur de champ s'étendrait de l'infini à un peu plus d'un mètre. La distance de mise au point est en fait la distance hyperfocale.


Pour tous ceux qui n'ont ni objectifs anciens, ni les modèles sophistiques, il reste la calculette ou la mémorisation (cérébrale) d'un certain nombre de règles simples.


Pour un objectif donné, la profondeur de champ augmente quand on ferme le diaphragme. Elle diminue si on ouvre.

Par rapport à la distance de mise au point, la profondeur de champ se répartit sur environ 1/3 devant et 2/3 derrière le plan de mise au point (exception faite de la macrophotographie).

En macrophotographie, la profondeur de champ se répartir moitié devant, et moitié derrière.

La profondeur de champ diminue quand la distance de prise de vue diminue.

Une bizarrerie

Pour finir, une curiosité que peu de photographes connaissent : pour un même cadrage, la profondeur de champ est indépendant de la focale de l'objectif.
Par contre pour obtenir ce même cadrage en changeant d'objectif il va falloir modifier la distance de prise de vue. L'angle de prise de vue va changer ainsi que la perspective.


Schéma de la profondeur de champ pour différentes focales et un même cadrage

Sur les photos faites avec les différents objectifs, les points A et B délimitent le cadrage mais l'objectif de 24 mm embrasse un espace beaucoup plus grand que le 135 mm. Pourtant, au même diaphragme, f/8 par exemple, nous obtiendrons une profondeur de champ du même ordre (environ 7,5 m).

Quelques valeurs numériques

Vous trouverez ci-dessous quelques valeurs usuelles (cas d'un film 24x36).

Abaque - Table de profondeur de champ

Abaque - Table de profondeur de champ

 

Par ailleurs, un calculateur de la profondeur de champ valable pour un matériel argentique et numérique est disponible en ligne sur http://www.dofmaster.com/dofjs.html
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.

En savoir plus sur l'auteur

Bernard Moreaux est président du club Forum Photo à Chambéry. Passionné par la photographie, il s'est spécialisé en particulier dans la photographie animalière et la macro-photographie. Retrouvez les autres cours écrits par Bernard Moreaux sur ce site (rubrique Bases techniques).
Si vous souhaitez le contacter, n'hésitez pas à nous envoyer un mail sur Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser., nous lui transmettrons vos questions et commentaires.

Ressources sur la Profondeur de champ

Voir aussi : La profondeur de champ par Frédéric Kiener

Calculateur : http://www.dofmaster.com/dofjs.html

Valeurs du cercle de confusion en numérique : http://www.dofmaster.com/digital_coc.html


Merci de n'utiliser ce cours qu'à des fins personnelles. Pour toute autre utilisation, merci de nous contacter sur Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser..