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 La profondeur de champs

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Matthieu
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Date d'inscription : 18/09/2008
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MessageSujet: La profondeur de champs   Ven 19 Sep - 22:20

Le texte qui suit contient des équations ! Les allergiques sévères aux mathématiques doivent écraser dés maintenant la pédale d’arrêt d’urgence de leur PC ; faute de quoi l’auteur décline toute responsabilité en cas de dommage aux boyaux de la tête !

*****


Je ne reviens pas sur ce qu’est la profondeur de champ, d’autres l’on déjà très bien fait. Il s’agit ici de calculer les valeurs de cette profondeur de champ à l’aide des données de votre objectif et de vos réglages.

D’abord quelques remarques :
1) la profondeur de champ n’est pas symétriquement répartie autour de la distance de mise au point. Si elle doit aller de 10 à 20 mètres, par exemple, la distance de mise au point ne sera pas faite sur 15 mètres mais plutôt sur 13 mètres. Grosso-modo, comptez 1/3 avant, 2/3 après.
2) puisque la profondeur de champ augmente quand le diaphragme est fermé, autant le fermer à fond. Faux ! D’abord, car il faudra poser plus longtemps ou booster les ISO (à priori évitable si on se sert d’un trépied) mais surtout à cause de la diffraction dont souffrent les objectifs quand ils sont trop fermés. J’y reviendrais dans un autre post.
3) les formules qui suivent ne sont valables que si le sujet se trouve entre un et dix mètres. Que les accro à la macro se rassure, je m’occuperais d’eux aussi dans un autre post.

Commençons par l’argentique, c’est plus simple et les calculs nous serviront plus tard :

Il faut, en premier, calculer la distance hyperfocale en fonction de trois facteurs : la focale de l’objo, le diaphragme et le cercle de confusion admis.

H=f^2/(n*e)

Où : f^2=la focale (en mm) puissance deux (on dit "au carré")
n=le diaf (2.8, 4, 11, ...)
e= 0.03 mm, valeur admise traditionnellement en argentique. Vous trouverez e exprimé parfois en μm, il faut alors diviser par 1000 : e=30 μm=0.03 mm

Exemple : un 50 mm fermé à f4 donne H=(50^2)/(4*0.03)=20833.33 mm=20.83 mètres.

Cette distance possède une propriété remarquable : si vous faites la mise au point sur elle, la profondeur de champ s'étendra de H/2 à l’infini. Dans notre exemple de 20.83/2=10.42 m à l’infini. Avant l’autofocus, les reporters réglaient leur appareil de cette manière et n’avaient plus qu'à gérer la vitesse (avec un 24 mm à f5.6, on est net de 1.70 m à l’infini !)

Une fois H calculée, on peut déterminer les deux valeurs suivantes :

PPN=H*p/[H+(p-f)]
DPN=H*p/[H-(p-f)]

Soit Premier Plan Net et Dernier Plan Net. La profondeur de champ=DPN-PPN.

Où : f=focale ; H=hyperfocale et p=distance de mise au point. Faites gaffe aux unités !! ces trois valeurs doivent être toutes en mètre (et donc le résultat sera en mètre) ou toutes en millimètres (et on obtiendra des... millimètres). Pas de mélange ou se sera le grand port’nawak style une profondeur de champ de quelques kilomètres

Ex : un 75 mm ouvert à f8 et mis au point à 5 mètres.
H=75^2/(8*0.03)=23437 mm=23.47 m

Donc : PPN=23.47*5/[23.47+(5-0.075)]=4.13 m
DPN=23.47*5/[23.47-(5-0.075)]=6.33 m

On est donc net d’environ quatre mètres dix à six mètres trente et la profondeur de champ est de DPN-PPN=6.33-4.13=2.2 m soit deux mètres vingt. C’est maigre mais c’est un 75 mm . Refaites les calculs avec un 50 mm et vous devriez obtenir une netteté de 3.39 m à 9.54 m soit une profondeur de champ de plus de six mètres. CQFD : plus la focale est courte et plus la profondeur de champ est grande ! Idem en ce qui concerne le diaf, vous retrouverez le principe bien connu : plus on ferme et plus la profondeur de champ est grande...

Vu qu’on se promène rarement avec son tableur ou sa calculatrice programmable, faites les calculs à l’avance (ben oui, pour chaque focale et ce pour chaque diaf, c’est long mais on ne le fait qu’une fois) et marquez tout ça sur un bristol qui ne quittera plus votre sac photo.

Voilà pour le 24x36... Pour les capteurs numériques, les choses se compliquent un peu... J’y reviendrais dés que vous aurez digéré celui-ci et que le paracétamol aura fait effet
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