La profondeur de champ

L’ouverture
Par Eric PFISTER
13 / 11 / 2012
Réunion technique n°4
Sommaire
 1ère partie
 Rappel(s) sur l'exposition
 Le diaphragme
 L’ouverture : comprendre le « f/xx »
 Les différents types d’objectifs
 2ème partie
 Comment régler l’ouverture
 Impacts sur les images
 Impact en fonction de l’appareil photo (du capteur)
 3ème partie
 Mise en pratique
Sources : diverses (les plus intéressantes sont indiquées en bas de page).
ère
1
partie
Rappel(s) sur l'exposition
Qu'est ce que l'exposition ?
 Définition (Wikipédia) : En photographie, l’exposition désigne la quantité totale de
lumière reçue par la surface sensible (pellicule argentique ou capteur numérique)
pendant la prise de vue. L’exposition est mesurée en lux.seconde et peut être
calculée à partir de l’Indice de Lumination et de la luminance de la scène.
 Une exposition « correcte » permet d'obtenir des détails aussi bien dans les
ombres que dans les hautes lumières, mais également de restituer au mieux
l'ambiance lumineuse.
Rappel : le triangle de l'exposition
Le diaphragme
 Le diaphragme, ce sont les petites lamelles qui sont au centre de l'objectif. Elles
servent à contrôler la quantité de lumière qui entre dans l'appareil photo.
Vue de l’intérieur
Vue de l’extérieur
L’ouverture : comprendre
le f/xx
L’ouverture
L’ouverture se note f/x ou 1:x (sur les objectifs notamment).
Plus x est petit, plus le diaphragme est ouvert.
Plus x est grand, plus le diaphragme est fermé.
Le diaphragme s’incrémente en multiples de 2 (pour les
puristes).
Fermer d’un diaphragme revient à diviser par 2 la lumière.
Fermer de trois diaphragmes revient à diviser par 8 la
lumière (2x2x2).
L’ouverture
Les valeurs normalisées sont :
f/1 – f/1,4 – f/2 – f/2,8 – f/4 – f/8 – f/11 – f/16 – f/22 - …
Mais on utilise aussi des valeurs intermédiaires :
Les demi-diaphragmes (demi-diaph.)
Les tiers de diaphragmes (tiers de diaph.)
Tableau récapitulatif
Exemples
f/2,8
f/5,6
Grande ouverture
f/16
Petite ouverture
Quantité de lumière
Les différents types
d’objectifs
Les types d’objectifs
On distingue 2 types d’objectifs :

Les objectifs à ouverture constante : quelle que soit la
focale, l’ouverture maximale de l’objectif peut être choisie.

Les objectifs à ouverture glissante : en fonction de la
focale choisie, l’ouverture maximale est différente.
Généralement, plus on zoome, plus le diaphragme se
ferme.
Nota : l’ouverture maximale est souvent appelée la pleine
ouverture (PO).
Comment différencier les deux types d’objectifs ?
Il « suffit » de lire les inscriptions sur le côté de l’objectif.
Objectif à ouverture constante
Objectif à ouverture glissante
On lit « 1:4 » ce qui signifie une
ouverture maximale constante, f/4,
sur toute la plage focale (ici 70-200
mm)
On lit « 1:4-5,6 » ce qui signifie une
ouverture glissante : au maximum
f/4 à 70mm et f/5,6 à 300 mm.
Comment différencier les deux types d’objectifs ?
Ou autour de la lentille frontale.
Objectif à ouverture constante
On lit « 1:3,5 » ce qui signifie une
ouverture maximale constante,
f/3,5, sur toute la plage focale (ici
28-50 mm)
Objectif à ouverture glissante
On lit « 1:4-5,6 » ce qui signifie une
ouverture glissante : au maximum
f/4 à 55mm et f/5,6 à 250 mm.
**** Parenthèse ****
Rien à voir avec la focale, c’est le diamètre du filetage
pour installer des filtres ou des bonnettes.
Fin de la
ère
1
partie
Des questions ?
ème
2
partie
Régler l’ouverture
Les modes pour régler l’ouverture
Les modes automatiques ne permettent pas de régler l’ouverture. Certains
modes scène vont appliquer une ouverture adaptée au type de photo choisi
(paysage, portrait, …).
Pour régler « finement » l’ouverture, il faut se mettre en mode :
 Priorité ouverture (A, Av) : permet de « fixer » l’ouverture,
l’appareil calculera automatiquement la bonne vitesse pour obtenir
une exposition correcte (en fonction de la mesure d’exposition).
 Mode manuel (M) : le photographe pourra régler tous les
paramètres indépendamment.
Nota : le mode Programme (Mode P) peut être « décallable », soit en vitesse, soit en
ouverture.
Nota bis : certains appareils d’entrée de gamme disposent d’un mode A ou M limité
en ouverture. C’est soit ouvert, soit fermé mais il n’y a pas de crans intermédiaires.
Le molette de sélection des modes
Où voit-on le réglage de l’ouverture ?
Sur l’écran LCD de rappel
(spéciale dédicace pour Paul ;) )
Dans le viseur
Où voit-on le réglage de l’ouverture ?
Directement sur l’objectif.
Par asservissement (ici sur
le Panasonic LX7)
Sur l’écran LCD arrière
Nota : sur les objectifs à bague de
diaphragme mécanique (comme le
Samyang), la visée se fait à diaphragme
réel : plus on ferme, plus la visée est
sombre.
Réglage mécanique sur certains objectifs
anciens ou non (ici un Samyang 35 mm)
Impacts sur les images
Impacts de l’ouverture sur les images
L’aspect « quantité de lumière » est assez simple à appréhender
puisqu’il ne joue, finalement, que sur l’exposition. Mais il existe
d’autres impacts liés à l’ouverture plus ou moins important :



La profondeur de champ : c’est sans doute le plus important
puisqu’il déterminera l’aspect esthétique de l’image finale.
La réduction des défauts optiques : le vignettage, les
aberrations chromatiques sont intimement liées à l’ouverture.
La netteté : a moins d’utiliser un objectif professionnel, les
objectifs grand publique sont rarement optimum à la pleine
ouverture. Fermer permet d’augmenter la netteté en se
rapprochant de l’ouverture optimale de l’objectif (sweet stop),
généralement 2 crans de plus que la PO. Mais trop fermer créé
le phénomène inverse : la diffraction.
Impacts de l’ouverture sur les images
La profondeur de champ définie la zone de netteté autour du sujet.
Elle dépend de plusieurs facteurs :

L’ouverture

La distance du sujet

La focale utilisée

La taille du capteur de l’appareil photo
𝑃𝑑𝐶 ≈
2𝑁𝑐𝐷2
𝑓2
N = ouverture
c = cercle de confusion (dépend du capteur)
D = distance du sujet (distance de mise au point)
f = focale
La profondeur de champ – L’ouverture
Grande ouverture (petit chiffre) = petite profondeur de champ
Petite ouverture (grand chiffre) = grande profondeur de champ
f/2,8
f/5,6
f/11
La profondeur de champ – L’ouverture (exemples)
Grande ouverture (petit chiffre) = petite profondeur de champ
Petite ouverture (grand chiffre) = grande profondeur de champ
f/2,8
f/5,6
f/11
La profondeur de champ – La distance du sujet
Sujet proche = petite profondeur de champ
Sujet éloigné = grande profondeur de champ
f/5,6
f/5,6
f/5,6
La profondeur de champ – La distance du sujet (exemples)
Sujet proche = petite profondeur de champ
Sujet éloigné = grande profondeur de champ
f/2,8
f/2,8
La profondeur de champ – La focale
Grande focale = petite profondeur de champ
Petite focale = grande profondeur de champ
35mm - f/5,6
150 mm - f/5,6
300 mm - f/5,6
La profondeur de champ – La focale (exemples)
Grande focale = petite profondeur de champ
Petite focale = grande profondeur de champ
400 mm – f/4
600 mm – f/4
Les défauts optiques – Le vignettage
Le vignettage se traduit par l’assombrissement de la périphérie de l’image. La
fermeture du diaphragme permet de le réduire, voire de le faire disparaitre.
Exemple sur un SONY DT 16-105
16 mm – f/3,5
16 mm – f/5,6
105 mm – f/5,6
105 mm – f/8
Source kurtmunger.com
Les défauts optiques – Les aberrations chromatiques
Les aberrations chromatiques sont liées à la dispersion des rayons lumineux
(réfraction) de différentes couleurs (comme dans un prisme ou un arc-en-ciel).
Elles apparaissent sous forme de franges colorées (bleu/rouge, vert/jaune) sur
les zones à fort contraste. Fermer permet de les atténuer.
Exemple sur un Fuji HS30EXR
720 mm – f/5,6
720 mm – f/8
La netteté
C’est principalement dans les angles que le manque de netteté est le plus visible
à pleine ouverture et où fermer de quelques crans apporte un gain.
La diffraction se traduit par une perte de netteté (perte de piqué) sur toute
l’image lorsque l’on ferme trop le diaphragme.
Exemple sur un Fuji HS20EXR (dans un coin de l’image)
Netteté
f/2,8
f/4
Sweet stop
Ouverture
f/5,6
f/11
Impacts liés à la taille du
capteur sur les images
Impacts de l’ouverture sur les images en fonction de la taille du capteur
La taille du capteur de notre appareil photo a une grande influence
sur l’ouverture. Un petit capteur (petite surface) a besoin de moins
de lumière pour obtenir une exposition correcte. Le diaphragme est
donc plus petit pour laisser passer moins de lumière.
On voit bien l’effet pernicieux de ce constat : à ouverture identique
un petit capteur sera moins à l’aise dans les situation de faible
luminosité qu’un reflex.
Fuji HS20EXR (Bridge)
Sony A200 (Reflex APS-C)
Impacts de l’ouverture sur les images en fonction de la taille du capteur
Les autres facteurs influençant nos images (pour une même
ouverture) en fonction de la taille du capteur sont :

La profondeur de champ : elle est particulièrement influencée
par la taille du capteur puisqu’étroitement liée à la taille du
diaphragme.
𝑃𝑑𝐶 ≈

2𝑵𝑐𝐷
2𝑁𝑐𝐷2
𝑓2
𝑵=
𝑓
f = focale
𝑑
d = diamètre du diaphragme
La diffraction : elle intervient aux alentours de f/11 sur un
reflex et vers f/4 sur un appareil à petit capteur. Elle n’est,
toutefois, réellement gênante à ces ouvertures que sur de forts
recadrages.
La profondeur de champ – Taille du capteur
Grand capteur = petite profondeur de champ
Petit capteur = grande profondeur de champ
FZ200 - f/5,6
A77 - f/5,6
D600 - f/5,6
La profondeur de champ – Taille du capteur (exemples)
Grand capteur = petite profondeur de champ
Petit capteur = grande profondeur de champ
Sony A200 (APS-C) – f/4
Fuji HS20EXR (1/2 pouces) – f/4
Taille du capteur
Diffraction et capteur
Liée au nombre
de pixels
Liée à la taille du
capteur
Source : the-digital-picture.com
Ce qu’il faut retenir
 L’ouverture joue principalement sur 2 facteurs : la quantité de lumière qui
viendra frapper le capteur et la profondeur de champ.
 Petit chiffre = grande ouverture.
 Grand chiffre = petite ouverture.
 Fermer (mais pas trop) permet de contrer certains défauts optiques.
Lumière
Profondeur de champ
Grande ouverture
Petit chiffre
Petite ouverture
Netteté
Grand chiffre
Fin de la
ème
2
partie
Des questions ?
ème
3
partie
Mise en pratique
Exercice 2 – Quizz
Quizz
 Sur un objectif à ouverture constante f/4, je peux régler f/16 ?
Vrai : f/4 est l’ouverture maximale. La minimale est sur le mode d’emploi et parfois
sur l ’objectif.
 Sur un objectif à ouverture glissante 70-300mm f/4-5,6, je peux me mettre à
f/4,5 à 300 mm ?
Faux : l’ouverture maximale à 300 mm est f/5,6.
 1 diaphragme = 1 IL (ou 1 Ev) ?
Vrai : c’est toujours un rapport de 2 sur la quantité de lumière.
 Je suis en mode M à f/2,8 et je veux sous-exposer d’un IL, que dois-je faire ?
Fermer d’un diaphragme ( f/4) ou doubler ma vitesse d’obturation.
 Combien de diaphragmes de différence sur un 70-300 -f/4-5,6 ?
Un. Rappel : f/1-f/1,4-f/2-f/2,8-f/4-f/5,6-f/8-f/11-f/16-…
Exercice 2 – Quizz
Décryptez cet objectif :
Ouverture minimale
f/32
Ouverture maximale
Constante f/4
Plage focale
70-210 mm
Taille du filtre
55 mm
Exercice 2 – Quizz
Décryptez cet objectif :
Ouverture maximale
Glissante : f/3,5 à 18 mm
f/6,3 à 250 mm
Bonus
Stabilisation optique
DC : réservé APS-C
Bonus
HSM : Motorisation
Ultrasonique
Plage focale
18-250 mm