La profondeur de champ – tables et mesures

Les photographes d’aujourd’hui qui utilisent un équipement numérique « moderne » éprouvent unanimement la même difficulté… Se rendre compte de la profondeur de champ avant la prise de vue.

Les gravures de profondeur de champ sont de plus en plus rares sur nos objectifs! Les leviers de profondeur de champ ont disparu des appareils (mais étaient t’ils réellement efficaces, avant?).

Que reste t’il? Des tables (supports imprimés)? Cela ne court pas les rues, c’est encombrant et peu pratique… Les applications smartphone? Ah oui, elles sont vraiment nombreuses… mais… d’une application à une autre, on note des différences plus ou moins marquées !!  Pourquoi? Doit-on faire confiance aveuglément?

Nikkor 2,8/28mm AIS@ 2.8 - Optimiser la profondeur de champ faible au grand angulaire
Nikkor 2,8/28mm ais @ 2.8

Et bien, à l’usage, je me suis aperçu que la plupart de ces applications nous donnent des distances fausses, totalement à côté de la plaque… En argentique et en utilisant les gravures de nos objectifs (avec quand même une petite marge de sécurité et une petite tolérance au cas par cas) on était bien plus juste que les chiffres à 2 décimales qui nous sont servis pompeusement par ces DOF Calculator et cie…

Explications:

On définit la profondeur de champ en disant qu’elle est la zone de netteté acceptable qui encadre la mise au point en avant et en arrière du sujet. Tout est dans cette notion d’acceptabilité. Elle fait intervenir une variable qui doit être adaptée en fonction des exigences, de la taille de nos images, de leur support, de nos matériels de prise de vues. Cette variable c’est le « diamètre du cercle de confusion« . Brièvement et sans entrer dans les détails cela vient d’une notion très simple à comprendre: L’œil humain possède une acuité visuelle limitée qui fait que 2 points rapprochés ne seront plus distincts (seront confondus avec une tâche)  selon la distance d’observation, ou selon la taille de l’image (son facteur d’agrandissement).

Exemple argentique: Pour obtenir un tirage papier 24cm x 36cm à partir d’un négatif Agfapan 25 au format 6x9cm on doit l’agrandir 4x. Pour obtenir le même tirage à partir du même film mais au format 35mm il faudra l’agrandir 10x. Il est évident que l’impression de netteté sera meilleure dans le premier cas, car le besoin d’agrandir est plus faible. Le film utilisé, Agfapan 25 dans mon exemple, lui reste le même, (l’émulsion est la même, le taille du grain d’argent photosensible à la lumière est le même) c’est juste la taille du négatif qui a changé (et donc l’appareil de prise de vue – ici 6×9 ou 24×36)

C’est pourquoi nous avions des tables de profondeur de champ différentes en fonction des appareils/ dimensions des films que nous utilisions. La valeur du cercle de confusion était donc différente et cette variable impactait sur le résultat de la zone de netteté dans ces tables.

Devrait-il en être autrement en numérique?

Et bien oui! Car aujourd’hui, en plus d’avoir des tailles de capteurs différents nous avons des définitions de capteurs différents… Pour la même taille de capteur certain auront un pouvoir de résolution de 10, 12, 16, 20, 24,… 36 millions de points. (pixels). La taille du « point »  sensible à la lumière (le photosite) ne sera donc pas identique… et il faut bien prendre en compte ce paramètre. Mais bon nombre de ces applications n’ont pas intégré ce paramètre! Dans la majorité des cas les résultats sont bien trop optimistes… pour ne pas dire totalement déconnants!

Il faut associer cette explication avec notre usage lorsque l’on observe des images numériques. Aujourd’hui le photographe (et l’utilisateur lambda) utilise des écrans de plus en plus grands, de plus en plus qualitatif; On n’hésite pas non plus à zoomer fortement sur les images que l’on observe.

Ce qui était acceptable en petit devient vite un défaut de netteté moins tolérable en grand et sur un bon écran…

Cette tolérance ou plutôt cette intolérance à l’usage impose rapidement l’utilisation de tables plus restrictives, et la remise en cause des applications qui ne prennent pas en compte ces paramètres, qui ne permettent pas de personnaliser la variable « cercle de confusion – cdc ». Attention aussi lorsque l’on utilise des objectifs issus de l’ère argentique sur nos apn, les repères de profondeur de champ ne sont plus adaptés!

Certains confrères l’ont très bien compris, voir les travaux et excellents tests de Christophe Métairie. Je répercute d’ailleurs sa recommandation d’utiliser le logiciel de Pierre Chauveau » Profondeur de champ  v1.6  » qui vous permettra de personnaliser le cdc* et obtenir des tables conformes à vos attentes.

* il recommande de personnaliser le cdc en choisissant une taille de photosite associé à un coefficient multiplicateur de 1.5, ses tests sont convaincants et réalistes.

Afin de personnaliser facilement ce logiciel ou tout autre application permettant de saisir la valeur du cdc, voici un tableau  avec cette méthode de calcul et pour des boîtiers courants…

Boitier taille capteur definition taille pixel cdc
Nikon D700 24×35,9 12,1 8,44 12,66
Canon 5D 23,9×35,8 12,8 8,18 12,26
Nikon D5100 – D7000 15,7×23,5 16,2 4,77 7,15
Nikon D4S 23,9×36 16,2 7,29 10,93
Canon 7D 22,2×14,8 18 4,27 6,41
Canon 7D II / 70D 22,4×15 20,2 4,08 6,12
Nikon d5 23,9×35,9 20,8 6,42 9,63
Nikon D7500 – D500 15,6×23,7 20,9 4,20 6,30
Canon 5D II 23,9×35,8 21 6,38 9,57
Canon 5D III 24×36 22 6,27 9,40
Nikon D5200 – D5300 – D5500 – D7100 – D7200 15,6×23,5 24,1 3,90 5,85
Canon 750D 22,3×14,9 24,2 3,71 5,56
Nikon D750 – D610 – D600 24×35,9 24,3 5,95 8,93
Canon 5D IV 24×36 30,4 5,33 8,00
Nikon D800 – D810 24×35,9 36,3 4,87 7,31
Nikon d850 23,9×35,9 45,7 4,33 6,50

Certains vont penser qu’il s’agit de chipotage, alors voici un exemple concret qui révèle la différence entre les 2 tables:

Cas 1 – calcul avec l’application Dofmaster

Boitier D800 – objectif 28mm – F/5.6 – distance MAP: 4m

résultats (cdc 0,03 mm): Net de 2,15m  jusqu’à 26,40m – Hyperfocale 4,65m

Cas 2 – Calcul en utilisant un cdc plus réaliste de 7,31 microns

résultats (cdc 0,0073 mm): Net de 3,31m jusqu’à 5,06m – Hyperfocale 19,1 m

Excusez du peu, mais la différence est énorme, et vous constaterez que sur le terrain la deuxième table est vraiment des plus réaliste…

Voilà, ne faites pas confiance aveuglément en téléchargeant n’importe quoi et en utilisant n’importe quelle jolie application… certaines sont réalisées par des « geek » qui n’ont jamais fait de photo…

Thierry Navarro

 

6 thoughts on “La profondeur de champ – tables et mesures

  1. J’en ai fait l’expérience à mes dépends avec mon tout nouveau d850… j’utilisais les mêmes réglages qu’avec mon d700 et la netteté n’est pas au rendez-vous. Des zones super nettes qui révèlent malheureusement un bon plantage de mise au point… profondeur de champ mal gèrée et je comprend maintenant pourquoi. La valeur du cdc est 2x plus petite d’après vos indications! Merci pour ces lumières…

    1. Oui François. Même dimensions de capteurs mais pas la même définition. La densité des pixels est vraiment importante sur ce d850 qui en possède 46 millions au total (contre 12 pour le d700). La taille des photosites est donc vraiment plus faible et un cdc plus restrictif doit être paramétré pour obtenir une profondeur de champs plus réaliste…
      Merci de ton témoignage. A bientôt pour les cours photos qui reprendront 2ème semaine de juin. Je serais rétabli.

    2. J’ai remarqué depuis peu que beaucoup d’applis sur la profondeur de champ permettent maintenant de personnaliser la valeur du CoC. Par défaut elle est toujours de 30 micromètres (0.03mm) voire 25 micromètres (valeur « aps » chez Dofmaster). Mais en cherchant bien on arrive quelquefois à entrer sa propre valeur…

  2. Bonjour , je suis un peu largué quelle valeur de cdc doit on appliquer pour un D700 je faisais confiance à dof
    Et pas mal de problème de profondeur de champs
    Je ne suis pas trop math mais comment faites vous pour calculer cette valeur de cdc fine
    Cordialement

    1. Pour le D700, la valeur du photosite, indiqué dans mon tableau est de 8,44 micromètres. Dans certaines applications on peut mettre la taille personnalisée du cercle de confusion. Dans ce cas on multipliera la valeur du photosite par 1.5 soit pour ton D700: 12,66.

      J’ai calculé pour vous ces valeurs mais vous pouvez les retrouver par vous-même… surface du capteur divisé par sa définition puis racine carré de cette valeur pour obtenir la dimension de ton photosite. Ton d700 c’est un capteur 24×36 de 12,1 millions de pixels. 864 divisé par 12,1 soit 71,40. Racine de 71,40 = 8,45.
      La multiplication par 1,5 de la valeur du photosite pour obtenir le diamètre du CDC. Cette constante 1.5 est issue de tests qui ont été effectués en amont et qui sont crédibles.

      Aujourd’hui les applications de calcul de la profondeur de champs se sont mises à jour et beaucoup d’entre elles proposent de personnaliser vos propres valeurs de cdc… il était temps, les photographes se sont bien aperçus que les valeurs standard « film argentique » n’étaient plus adaptées dans le monde numérique.
      DOF master propose maintenant un choix de paramétrage « éxigeant » pour la valeur du cdc… Cette application suggère 0,010 pour « digital » / 0.020 pour « aps »… ne me demande pas ce qu’ils veulent dire par Digital/aps ni comment ils en sont arrivés à ce résultat… mais si avec ton d700 tu suis leurs recommandation avec 0,010 tu seras sur une table plus exigeante que la mienne, et avec 0,020 un peu moins…

      Bien à toi
      Thierry

      1. La constante de x1.5, c’est celle qu’avait adopté Christophe Métairie après des essais. C’est tout à fait raisonnable car la taille de photosite calculée en divisant définition par surface d’un capteur ne donne en fait que la taille maximale théorique de ces photosites mais on oublie que ces photosites sont espacés, cloisonnés par des isolants électriques (shallow trench isolation…) et bien d’autres pertes d’espace utile…
        Pratiquement il est tout à fait réaliste de penser que seul 50% de cet espace reste « utile » pour notre photosite.

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