Après avoir abordé les principes de l'exposition, rentrons dans les détails en nous penchant cette fois sur l'ouverture. Quantité de lumière et profondeur de champ : on vous explique tout !

Principes

L’objectif présente deux paramètres principaux : sa focale et son ouverture maximale. La focale est, en principe, la distance (exprimée en millimètres) entre le centre optique de l'objectif et le plan du film ou du capteur lorsque l’objectif donne une image nette d’un sujet situé à l’infini, c’est-à-dire qu’il reçoit du sujet des rayons lumineux parallèles.

Types d'optiques

Si la focale est plus courte que la diagonale du capteur (ou du film), on a affaire à un grand-angulaire. Si elle lui est supérieure, on est en présence d'une longue focale ou d'un téléobjectif. Et si les deux sont de dimension comparable, on a un objectif dit standard ou normal. Les numériques actuels sont pourvus d’objectifs dits "zooms", dont la focale peut être modifiée pour s’adapter au sujet photographié. Les smartphones actuels ont tous des objectifs à focale fixe (hormis quelques ovnis comme les Samsung K Zoom). On peut adapter des objectifs à focale fixe sur les reflex ou certains compacts haut de gamme, le bénéfice étant une luminosité maximale souvent très supérieure à celle des zooms. Nous y reviendrons dans un prochain article.

Diaphragme et valeurs d'ouverture

L’ouverture d’un objectif est définie par la formule : f = F/D, dans laquelle f est l’ouverture, F la focale et D le diamètre d’entrée de la lumière à travers le diaphragme (on parle aussi de diamètre de la pupille).

Bien sûr, F et D doivent être exprimés dans la même unité : les millimètres en l’occurrence. Aussi, plus le nombre f est élevé, plus l’ouverture est petite. Par exemple, un objectif de 30 mm de focale et d’ouverture f/2 a un diamètre d’entrée de 15 mm.

ouverture

Comme l’éclairement varie non en fonction du diamètre du diaphragme, mais en fonction de la surface de passage des rayons lumineux, si le diamètre d’ouverture du diaphragme double, la luminosité n’est pas doublée, mais multipliée par 4 (voir ci-dessus). D’où le fait que par "diaphragme entier", les valeurs s’étagent de 0,71 en 0,71 (c’est-à-dire √2): f/2, f/2,8, f/4, f/5,6, f/8 etc.

Dans la réalité, il y a une perte de lumière dans les lentilles, surtout dans les zooms dotés de nombreuses lentilles. Cela peut atteindre un demi-diaphragme.

En pratique

Au fur et à mesure que l’on ferme le diaphragme pour une même focale, la netteté s’étend en avant et en arrière du plan de mise au point. Cette étendue de netteté se nomme profondeur de champ (voir : "La distance hyperfocale et la profondeur de champ").

C’est bien visible sur cette maquette de moto Honda 250 (longueur 26 cm), photographiée avec un macro-objectif de 60 mm sur un reflex DX, dont nous vous montrons ci-dessous la vue d'ensemble, puis des détails étagés en profondeur.

Ouverture f/3,3

Ouverture f/3,3Ouverture f/3,3Ouverture f/3,3

Pleine ouverture f/3,3.

À pleine ouverture (f/3,3), seules sont vraiment nettes les ailettes de refroidissement du moteur, sur lesquelles j’ai fait le point. Les roues sont très floues et c’est même le cas des détails du verre du phare. Le fond végétal est réduit à une sorte de brume diffuse.

Lorsque l’on ferme le diaphragme de deux crans (f/5,6, non reproduit ici) le gain de netteté est appréciable, sans que les roues soient vraiment nettes pour autant. F/11 apporte déjà une très bonne netteté.

Ouverture f/11

Ouverture f/11Ouverture f/11Ouverture f/11

Ouverture moyenne f/11.

En théorie, on pourrait penser qu’il y a intérêt, lorsque la luminosité le permet, à fermer le diaphragme plus possible afin de bénéficier de la plus grande étendue de netteté. Mais il ne faut le faire qu’à bon escient.

En effet, à ouverture égale, plus la focale est courte, plus la profondeur de champ est grande. Les compacts et les objectifs grand-angle des reflex ont déjà en soi une profondeur de champ meilleure que les télés.

ouverture f/22

ouverture f/22, détailouverture f/22, détailouverture f/22, détail
Diaphragme "vissé" à f/22.

Intéressons-nous maintenant aux photos de la maquette prises aux diaphragmes les plus fermés : f/16 et f/22.

À f/22, l’étendue de netteté est maximale, mais si vous observez l’image à fort grossissement, vous constatez une légère chute de netteté sur les plus fins détails qui, à f/11, étaient rendus de manière plus "ciselée" — on aurait dit autrefois "gravés dans la pellicule". L’image est désormais un peu brouillée dans ses fins détails : on parle de diffraction.

Sauf cas de force majeure : sur une focale standard de compact, il faut éviter de fermer à plus de f/8 (c’est souvent impossible) ; sur un reflex de format DX et un objectif de 35 mm de focale, à plus de f/8 ou f/10 ; et sur un reflex plein format (FX 24 x 36 mm) doté d’un 50 mm, à plus de f/12,5 ou f/16.

En outre, on peut avoir envie de détacher le sujet de son environnement en rendant ce dernier flou, et jouer ainsi avec le bokeh. On adopte alors une ouverture importante : f/4 voire davantage, même si l’éclairement est important.
Cependant, là encore, il ne faut utiliser un objectif à pleine ouverture qu’en cas de nécessité, car il ne donne alors pas ses meilleures performances. Il peut manquer de netteté au centre (aberration de sphéricité) ou en périphérie (courbure de champ) et sous-exposer dans les coins (vignetage). Sauf sur de mauvais objectifs, en fermant de deux crans entiers, ces inconvénients disparaissent ou sont très réduits.

Quant au temps de pose, lorsque l’appareil est tenu à la main, on considérait autrefois qu’il fallait éviter (avec une main déjà bien stable) de choisir des vitesses plus longues que l’inverse de la focale. Cependant, avec le format DX, l’angle de champ est fortement rétréci par rapport au 24x36 et le risque de bougé, accru d’un facteur environ 1,5 fois.
Avec une focale 200 mm sur un reflex DX, il ne faut donc pas photographier avec une vitesse plus lente que le 1/300 s, et ce, pour des sujets qui ne bougent pas évidemment. Avec un 300 mm, dans les mêmes conditions, le 1/500 s est un minimum. Si la lumière ne le permet pas, il faut chercher les appuis, voire poser l’appareil sur un monopode ou un trépied.

Lire également :
> Comprendre les principes de l'exposition en photographie

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