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Macrophotographie
• Principe, définition
• Un peu d'optique physique
• Equipement spécifique
- Objectifs macro
- Bagues allonges ou soufflet
- Bague d’inversion
- Bonnettes additionnelles
• Problèmes techniques
- Profondeur de champ
- éclairage…
Définition
• On appelle macrophotographie une photo réalisée à un
rapport de reproduction (ou Grandissement) supérieur à 0,1.
ou G (grandissement)
http://www.cours-photophiles.com/index.php/les-bases-techniques-photo/la-macrophotographie-.html
Microphotographie (G>10) ; Macrophotographie (10<G<1) ; Proxiphotographie (1<G<0,1)
Microphotographie d’hématies
Un peu d’optique
•
•
Acquisition de l’image (i) d’un objet (o) avec un appareil photo via un objectif
de distance focale f.
Pour augmenter le grandissement, il faut se rapprocher de l’objet (diminuer p),
ou augmenter la focale (f) de l’objectif.
LES DIFFERENTS TYPES DE MATERIEL
Objectifs spéciaux (permet d’avoir directement un grandissement de 1)
• Les objectifs macro
Augmenter p’ (distance centre optique de l’objectif et l’image)
• Les bagues allonges (ou les soufflets)
• Les bagues d’inversion
Augmenter la distance focale de l’objectif
• Les bonnettes
Les objectifs macro
C'est la solution idéale pour qui se spécialise dans ce genre de photos.
L'objectif est construit pour la macro mais convient parfaitement pour le paysage, le portrait…
Sans aucun accessoire, on va de l'infini au grandissement de 1 en augmentant le tirage (p’).
Au grandissement de 1, l’objet se trouve à une distance égale à 4 fois la distance focale de l’objectif.
Trois focales principales : 50 mm, 100 mm, 200 mm.
Par rapport au 50 mm, une focale plus longue permet de s'éloigner du sujet ce qui est
particulièrement recommandé pour la photo d'insectes farouches.
Les bagues allonges (ou les soufflets)
•
S’interposent entre l’objectif et le boitier. Permettent de prendre des photos plus près
en augmentant la distance film-objectif.
•
En général, un jeu de 3 bagues allonge permet, avec un objectif normal de 50 mm,
d'atteindre tous les rapports de reproduction ou grandissement compris entre 0,1 et 1,5.
Pour chaque sujet il faut choisir une combinaison de bagues donnant le rapport de
reproduction convenable.
•
Pour une même bague allonge, l’effet est plus limité avec les plus grandes focales
•
Les soufflets permettent de modifier le tirage sans démonter l'objectif, mais ils sont
chers, fragiles et encombrants.
Les bagues d'inversion
Ce dispositif n’est utilisable qu’avec des objectifs asymétriques qui
déportent le plan focal au-delà de l’objectif.
Ce sont des bagues spéciales que l'on visse à la place du filtre d'un objectif
grand-angle (20, 24 ou 28 mm).
Elles permettent de fixer l'objectif à l'envers sur le boîtier.
Ce dispositif permet de forts rapports de reproduction mais la distance
frontale reste toujours très faible.
En ajoutant des bagues-allonge on obtient des rapports de reproduction
supérieurs à 1 avec un encombrement réduit.
Objectif monté avec une bague d’inversion sur un soufflet
Les bonnettes
Augmentent la distance focale (f)
 à tirage (p’) constant permettent d’augmenter le grandissement (G)
Ce sont de simples loupes que l'on place devant l'objectif.
Utilisables avec des appareil à objectif fixe (bridge et compact)
Bon marché (entre 20 et 100 €), elles permettent un rapport de reproduction sans
aucune perte de lumière, mais introduisent des distorsions très tolérables en photo
de nature mais inacceptables en reproduction de document.
Les problèmes techniques
La profondeur de champ
• Pour un objectif quelconque, la profondeur de champ ne dépend que du
rapport de reproduction et de l'ouverture du diaphragme.
• Elle ne dépend pas du tout de la longueur focale.
• Jusqu'à des rapports de reproduction de 1/100 la profondeur de champ
se répartit 1/3 avant le plan de mise au point et 2/3 en arrière.
Profondeur de champ
Un objectif parfait muni d'un diaphragme de diamètre d fait correspondre aux points R, P
et A leurs images respectives R', P' et A'.
Le cône d'ouverture indique la limite angulaire de netteté admise : les détail des images
vus depuis O sous un angle inférieur ou égal à sont considérés comme nets
La mise au point est faite sur P et la surface sensible se trouve donc en P' mais l'objet n'est
pas plan. Des points de cet objet tels que A et R donnent des taches-images dont le diamètre
reste acceptable car elles peuvent être confondues avec le cercle de confusion.
L'image de tout objet à trois dimensions situé entre les plans perpendiculaires à l'axe optique
passant par A et R sera nette.
Si le diamètre du diaphragme diminue, les cônes formés par les faisceaux lumineux sont
moins ouverts, la profondeur de foyer A' R' et la profondeur de champ A R augmentent.
Encore un peu d’optique !!!!
L'ouverture de diaphragme (N=f/d) est le rapport entre la focale de l'objectif et le diamètre de sa pupille d'entrée.
Plus on ferme le diaphragme, plus on augmente la profondeur de champ.
La notion de profondeur de champ est subjective. Elle est lié au cercle de
confusion, ou tache image, ou limite tolérable de netteté.
?
La notion de profondeur de champ est subjective.
Elle est lié au cercle de confusion, ou limite tolérable de netteté qui dépend de
la taille de l'agrandissement et de la taille des pixels (ou des grains d'argent).
Microphotographie de pellicules photo (Microscopie optique)
Quand on augmente le grandissement (rapport Image/Objet),
la profondeur de champ diminue.
• En macrophotographie la profondeur de champ est également répartie en
avant et en arrière du plan de mise au point.
Cercle de confusion : 0,03 mm en argentique (8000 x 12000 soit ≈ 10 MPix);
0,01 à 0,02 mm en numérique plein format (?) ≈ 2 photosites (?)
L’équation ci-dessus montre que pour les appareils photos argentique, le cercle de
confusion étant défini par le film, la profondeur de champ (PC) pour une ouverture
de diaphragme (N) donnée ne dépend que du grandissement. PC est plus faible
pour les moyens format que pour les 24x36 et à fortiori pour les APS.
En numérique, à nombre de pixels égal, la taille des pixels dépend de la hauteur du
capteur, tout comme le grandissement.
En comparant le format APS avec le plein format, le calcul montre que le gain de
profondeur de champ est 1,5 fois plus faible en numérique qu’en argentique.
Quelques valeurs en argentique
(estimation de la profondeur de champ)
• Pour doubler la profondeur de champ, il faut fermer le diaphragme de 2 crans.
• Pour grandir l'image tout en conservant une profondeur de champ suffisante il est
indispensable de fermer le diaphragme au maximum.
 haute sensibilité, temps de pose long ou apport de lumière.
Correction de l'exposition
-
Quand on augmente le rapport de reproduction (rapport Image/Objet) la quantité
de lumière reçue par le capteur diminue car on éloigne les lentilles de la pellicule.
•
Le coefficient de correction de l'exposition est le coefficient par lequel on multiplie
le temps de pause par rapport à une photo prise à l'infini. (il est de X4 lorsque le
grandissement est de 1 et de X2 pour un grandissement de X0,4)
•
Ce coefficient de correction est pris en compte en mesure TTL.
Macrophotographie et boitier photo
•
La profondeur de champ ne dépend que du rapport de reproduction (grandissement)
et de l'ouverture du diaphragme.
•
Pour garder les mêmes proportions d’un objet sur l’image, le grandissement dépend
de la taille de la surface sensible utilisée.
•
Avec une même ouverture de diaphragme, pour une même image, la profondeur de
champ augmente lorsque la taille de la surface sensible diminue.
– Un calcul * montre que pour un insecte de 12 mm photographié en 24x36 mm à f/16 avec
un grandissement (G) de 2, la profondeur de champ n’est que de 3,2mm . En gardant les
mêmes proportions sur l’image, la profondeur de champ est de 5,3 mm avec un capteur de
12x9 mm (G=0,67) et de 7 mm avec un capteur 6x8 mm (G=0,33).
– En contre partie, l’utilisation de petits capteurs entraine souvent des défauts liés à la taille
réduite des photo sites et aux imperfections de l’optique…
– Avec les boitiers numériques, pour un même nombre de pixels, la théorie montre que
l’augmentation de la profondeur de champ avec les petits capteurs est plus faible qu’en
argentique (coefficient de 1,5 si on compare l’APS avec le plein format) car il y a en
parallèle diminution du rapport de reproduction et du cercle de confusion.

* http://fr.wikibooks.org/wiki/Fichier:Influence_du_format.png
Valeur 4 fois plus grande que celle déduite de la formule indiquée précédemment (?)
Quelques images
Image non plane avec une
profondeur de champ
limitée
Boitier D200
Objectif Nikon 18-200 mm
Distance focale 200 mm
400 ISO
1/180s f 7,1
Lumière naturelle
Images planes
avec une profondeur
de champ limitée
Boitier D200
Objectif Nikon 18-200
mm
Distance focale 95 mm
400 ISO
1/200s f 8
Lumière naturelle
Papilio Palinurus
Images planes
avec une profondeur de
champ limitée
Boitier D200
Objectif Nikon 18-200 mm
Distance focale 105 mm
800 ISO
1/250s f 10
Lumière naturelle
Siproeta Steneles
Lumière/s en macrophotographie
• Pour avoir une profondeur de champ suffisante, il faut
utiliser un faible ouverture de diaphragme.
• Pour avoir suffisamment de lumière il faut soit :
– Utiliser un film rapide (ISO élevé).
– Avoir une durée d’exposition longue
– Apporter de la lumière additionnelle
• Avec un réflecteur
• Avec un ou plusieurs flashes avec ou sans réflecteurs
Augmenter la durée d’exposition
Sauf en studio, avec un trépieds solide et des sujets immobiles, une augmentation
de la durée d’exposition risque d’entraîner un flou de bouger…
Augmenter la sensibilité (ISO)
•En argentique, le bruit devient souvent gênant au-delà de 400 ISO et la résolution est
plus faible  Les films rapides utilisent des grains d’argent plus gros ou qui sont
grossis suite à un surdéveloppement.
•
En numérique, la quantité de lumière reçue par
les photo sites dépend de leur nombre (MPix)
et de la taille du capteur.
Un capteur plein format associé à une résolution
limité (12 MPix pour le Nikon D700) permet de
travailler à 1600 ISO sans bruit notable et avec un
bruit acceptable à 3200 et même 6400 ISO.
•
Les petits capteurs, surtout s’ils un grand
nombre de photo sites (MPix) auront des photo
sites de plus petite taille… Pour avoir un image
correcte, il est nécessaire d’augmenter
l’amplification du signal. Le bruit électronique
du capteur devient alors gênant, ou un lissage
numérique qui réduit le bruit, diminue la
perception des détails fins.
L’utilisation de réflecteurs permet
de concentrer la lumière naturelle
• A l'aide d'un miroir plan, on peut augmenter l'éclairement du sujet.
On passe alors facilement à la vitesse supérieure.
• Une surface d'aluminium poli que l'on cintre légèrement a un
pouvoir de concentration important qui permet de passer à deux
vitesses au dessus.
Utilisation de sources
additionnelles de lumières (Flashes ou lampes)
Avec un seul flash de type cobra, le fond est souvent noir.
L’image sans flash diffère parfois de l’image prise avec un flash à cause des brillances
Avec un seul flash de type cobra, les ombres portées sont souvent peu naturelles
Avec un flash, le pare soleil peut entraîner des
ombres anormales.
Il est recommandé de déporter le flash et de l’approcher de l’objet.
Plus le flash est près de l’objet, plus la lumière est diffuse.
La taille du flash étant non négligeable par rapport à l’objet, la
formule du nombre guide (NG) ne s’applique pas.
NG = DxF où D = distance flash-sujet et F = ouverture du diaphragme
Plus le grandissement est élevé, moins le capteur reçoit de
lumière. (Le coefficient de correction est de 4 au grandissement de 1).
La surface des insectes peut réfléchir la lumière comme un miroir.
(La prise de vue TTL avec flash peut conduite à des images trop sombres du moins
avec les anciens boitier Nikon FA…).
En macrophotographie, un ancien collègue photographe m’a
appris, en argentique, à placer le flash sur l’objectif photo (au
plus près de l’objet à photographier), à étalonner son
équipement, à travailler en mode d’exposition manuel à la
vitesse d’obturation synchrone et de choisir le diaphragme, non
en fonction de la distance mais de la luminosité de l’objet à
photographier.
Avec un flash dédié
• Le flash annulaire permet d’obtenir un éclairage uniforme avec un
minimum d’ombre, mais il produit une lumière plate et uniforme.
• Certains flashes annulaires disposent de 4 secteurs qui peuvent être
utilisés indépendamment les uns des autres. Il est ainsi possible
d’avoir un éclairage plus intéressant.
• Il est aussi possible d’utiliser plusieurs petits flashes déportés.
Utilisation de plusieurs flashes
•
•
•
Un flash est utilisé pour photographier l’objet et l’autre, déclenché à
distance avec une cellule éclaire le fond. Le fond peut être artificiel
(une photo floue grand format par exemple…).
Il est possible de placer le deuxième flash en contre jour pour
illuminer la silhouette d’objet ayant beaucoup de détails (chardons,
plumets…)
Il est possible avec trois flashes de combiner les deux effets…
Photo internet
La bourrache avec son duvet caractéristique mérite un éclairage en contre jour.
Quelques images prises en
lumière naturelle
Images de nature
Images abstraites