Ce que vous regardez
Le banc porte un seul objectif de 50 mm, démonté le long du rail pour que ses groupes de lentilles et son hélicoïde en laiton soient visibles au lieu d’être cachés dans un barillet : le groupe arrière près de la baïonnette, le diaphragme entre les groupes, le groupe avant porté par l’hélicoïde. Faites glisser la bague de mise au point (ou tournez la molette de la console) et l’hélicoïde visse le groupe avant vers l’intérieur ou l’extérieur. Choisissez f/2, f/5.6 ou f/16 et le diaphragme ouvre ou ferme le cône de lumière qui passe. Passez l’objectif en mode Assemblé, ou appuyez sur X, et les pièces se remettent en place dans un seul barillet.
Devant l’objectif, une plaque de verre quadrillé se dresse à la vraie distance de mise au point et traverse de part en part un petit diorama : un pin à 37 cm, un chalet à 55 cm et un sommet de montagne à 95 cm, les trois repères vers lesquels sautent les boutons Premier plan, Plan moyen et Arrière-plan. Derrière l’objectif, à l’autre bout du rail, les rayons tombent sur le verre dépoli du capteur. L’image qu’il montre est à l’envers, comme un vrai objectif la projette toujours avant qu’un miroir ou un écran ne la remette à l’endroit pour vous.
Le sélecteur Scène, en haut des commandes, oriente le même objectif vers deux autres sujets, chacun avec sa leçon : le portrait d’un chien, où la zone nette fait environ un centimètre de profondeur, et un port au crépuscule, où chaque lumière floue se transforme en boule de bokeh.
Le plan de mise au point est un plan, pas un point
Un objectif ne peut mettre au point qu’une seule distance à la fois. La lumière d’un point à cette distance sort de l’arrière de l’objectif sous forme d’un cône qui se referme en un point exactement sur le capteur. La lumière de tout ce qui est plus proche ou plus loin se referme en un point devant le capteur ou derrière lui : le temps d’atteindre le verre, elle s’est de nouveau ouverte en un petit disque. C’est ce que dessine la grille lumineuse sur le banc : non pas une zone floue, mais un plan plat, qui tranche la scène là où la bague de mise au point le place. Tout ce qui est sur ce plan est un point. Tout ce qui est en dehors est un disque, et le disque grandit à mesure qu’il s’éloigne du plan, dans un sens comme dans l’autre.
Pourquoi la zone nette est si mince de près, et comment l’ouverture l’élargit
Faites la mise au point sur le pin à 37 cm avec une ouverture de f/2 : la zone qui paraît encore acceptablement nette va d’environ 36,7 cm à 37,3 cm, à peine un demi-centimètre de profondeur. Fermez à f/5.6 et elle passe à environ 36,3-37,8 cm, soit à peu près 15 mm. Fermez encore à f/16 et elle s’étire jusqu’à environ 34,9-39,3 cm, près de 44 mm, huit fois la zone de f/2 depuis le même point. C’est tout le secret de la fermeture du diaphragme pour une photo macro ou de produit : l’objectif n’a pas changé, seule la largeur du cône de lumière qu’il laisse passer a changé, et un cône plus étroit tolère plus de distance de part et d’autre du plan avant que son disque ne devienne assez grand pour se remarquer.
La distance joue le même rôle sans toucher à l’ouverture. Déplacez la mise au point jusqu’au sommet à 95 cm et, même à f/2, la zone nette fait environ 4 cm de profondeur, à peu près sept fois celle que le même f/2 donnait à 37 cm. Rien d’aussi proche d’un objectif ne se comportera jamais comme quelque chose à 95 cm, quelle que soit l’ouverture choisie.
Combinez les deux et le changement est spectaculaire. Faites la mise au point sur le sommet à 95 cm, fermez à f/16, et la zone nette va d’environ 81 cm à 114 cm, soit à peu près 32 cm de profondeur : près de soixante fois le demi-centimètre de départ à 37 cm et f/2. Sur le banc, la fine plaque de verre gonfle en un bloc épais autour de la montagne.
Ce que veut dire « assez net »
La profondeur de champ n’est pas vraiment une frontière, c’est un jugement chiffré. Ce banc considère qu’un disque est acceptablement net dès qu’il est plus petit que le cercle de confusion du capteur, pris ici comme la diagonale standard du plein format de 43,27 mm divisée par 1 500, soit environ 0,029 mm sur le capteur lui-même. C’est la même convention que celle du calculateur de profondeur de champ, si bien que les deux outils ne divergent jamais sur la fin d’une zone.
Vous pouvez voir ce jugement se faire sur le banc lui-même. Faites la mise au point sur le pin à f/2 et le sommet, situé 58 cm plus loin, arrive sur le capteur sous forme d’un disque d’environ 2,4 mm de large, soit à peu près 6,6 % de la largeur de l’image : assez flou pour se lire comme un arrière-plan flou au premier coup d’œil. Fermez à f/16 sans toucher à la mise au point et le même sommet rétrécit à environ 0,3 mm, moins de 1 % de la largeur de l’image. C’est encore dix fois le cercle de confusion, donc le banc le garde en dehors de la zone nette : une montagne bien lisible plutôt qu’une tache, mais visiblement plus floue que le pin.
Pourquoi le nez est net et l’œil flou
Passez la scène en Portrait et l’objectif est pointé sur un chien, assez près pour remplir le cadre : le bout de son nez à 45 cm, l’œil proche à 50 cm, l’œil éloigné à 53 cm. À cette distance, un 50 mm à f/2 n’a presque aucune marge. Faites la mise au point sur l’œil proche et la zone nette va d’environ 49,5 cm à 50,5 cm : environ un centimètre de profondeur, sur un visage qui en fait 8 du bout du nez à l’œil éloigné.
Le nez est la chose la plus proche et la plus saillante du cadre, ce qui en fait un endroit facile où la mise au point peut tomber. Faites la mise au point sur le nez et la zone nette va d’environ 44,6 cm à 45,4 cm, moins d’un centimètre, avec les deux yeux derrière elle. L’œil proche arrive sur le capteur sous forme d’un disque d’environ 0,31 mm de large, près de onze fois le cercle de confusion de 0,029 mm, et l’œil éloigné sous forme d’un disque de 0,47 mm, seize fois ce cercle : un nez net et deux yeux flous, et les yeux sont la première chose que chacun regarde. Même f/16 n’y change rien : avec la mise au point restée sur le nez, la zone s’arrête à environ 48,6 cm, toujours avant l’œil proche.
Mettez la mise au point sur l’œil et l’image se retourne. L’œil proche devient le point et le nez, 5 cm devant lui, devient le disque de 0,31 mm. L’œil éloigné, 3 cm plus loin, arrive encore sous forme d’un disque de 0,16 mm à f/2, plus de cinq fois le cercle de confusion : un œil est net et l’autre l’est presque. C’est généralement la meilleure photo : un nez flou se lit comme de la profondeur, un œil flou se lit comme un raté. Pour avoir les deux yeux, faites la mise au point entre eux à 51,5 cm et fermez à f/5.6 : la zone nette va maintenant de 50 cm à environ 53,1 cm, soit 3,1 cm de profondeur, les deux yeux y tombent (le proche tout juste), et le nez reste un disque flou de 0,14 mm. Fermer le diaphragme ne suffit pas à lui seul : à f/5.6 avec la mise au point toujours sur l’œil proche, la zone s’arrête à environ 51,5 cm, avant l’œil éloigné. De près, l’endroit où vous placez la zone nette compte plus que la profondeur que vous lui donnez.
Voir sur le banc : le plan de mise au point sur le bout du nez, avec les deux yeux derrière.
D’où vient le bokeh
Le bokeh, c’est le même disque, en plus facile à voir. Chaque point lumineux qui n’est pas sur le plan de mise au point arrive sur le capteur sous forme d’un disque, et une petite lumière vive sur un fond sombre rend ce disque impossible à manquer. Passez la scène sur Port, un port au crépuscule, et faites la mise au point sur la barque à 40 cm, à f/2 : la lampe à 70 cm, 30 cm derrière le plan, arrive sous forme d’un disque d’environ 1,5 mm de large, plus de 4 % de la largeur de l’image, et une lumière aussi éloignée que le dôme à 110 cm sous forme d’un disque de 2,3 mm, plus de 6 %. C’est la différence entre un point de lumière et une boule de lumière.
La taille du disque dépend de deux choses. La première est la distance de la lumière au plan de mise au point. Faites plutôt la mise au point sur la lampe et la lampe se réduit à un point, une lumière au niveau du dôme, maintenant à 40 cm seulement derrière le plan, s’étale sur à peine 0,7 mm, et la barque, 30 cm devant, grossit à 1,4 mm. La seconde est l’ouverture. Le disque est une petite image de l’ouverture par laquelle la lumière est passée, donc il évolue avec elle : avec la mise au point revenue sur la barque, fermez à f/16 et l’ouverture est huit fois moins large qu’à f/2, et le disque de la lampe aussi : environ 0,19 mm, soit à peu près un demi pour cent de la largeur de l’image. Ce n’est plus une boule, seulement un reflet, et il n’est toujours pas net : 0,19 mm, c’est plus de six fois le cercle de confusion, donc le banc compte encore la lampe en dehors de la zone nette.
La forme vient aussi de l’ouverture. Une ouverture ronde donne des disques ronds ; un diaphragme à lames droites donne un polygone avec un côté par lame. L’objectif du banc en a sept : ses disques sont presque ronds à pleine ouverture et prennent sept côtés quand on ferme.
Voir sur le banc : le verre dépoli avec la mise au point sur la barque à f/2, les lumières du port derrière elle transformées en disques.
Bracketing de mise au point et empilement
L’écran au milieu de la console contient cinq vues de la même scène, mises au point de plus en plus loin : 33 cm, 42 cm, 55 cm, 72 cm et 95 cm, chacune prise à l’ouverture que vous avez choisie. Cliquez sur une vue et l’objectif refait la mise au point à cette distance. C’est un bracketing de mise au point, la séquence que photographient réellement les photographes de macro ou de produit quand une seule ouverture ne peut pas placer tout le sujet dans la zone nette sans que la diffraction n’amollisse tout de toute façon. Un logiciel d’empilement ne garde ensuite que la zone la plus nette de chaque vue et les fusionne en une seule image nette de l’avant à l’arrière, comme aucune pose unique ne pourrait le faire seule.
D’où vient réellement une mise au point ratée
Sur une vraie prise de vue, c’est rarement le calcul qui se trompe. Un point d’autofocus s’accroche à une clôture plutôt qu’au visage derrière elle. Un sujet se penche en avant des deux ou trois centimètres que laisse un portrait à f/1.8 entre le verrouillage de la mise au point et le déclenchement. Un boîtier et un objectif ne sont pas tout à fait d’accord sur ce que leur propre moteur de mise au point appelle « net », et chaque vue tombe un peu devant ou derrière le plan voulu. Rien de cela ne ressemble à une photo floue que l’on peut réparer après coup, seulement à une retenue que vous n’avez pas obtenue, à côté de neuf vues quasi identiques où vous l’avez eue.
Combien de lumière passe
L’ouverture est la taille du trou que laisse le diaphragme. Les photographes la mesurent en diaphragmes (les « stops ») : un diaphragme entier laisse passer exactement la moitié de la lumière du précédent, ou le double de celle du suivant. Les nombres d’ouverture semblent régulièrement espacés, f/2, f/2,8, f/4, f/5,6, f/8, f/11, f/16, mais la lumière varie avec la surface du trou, pas avec sa largeur, donc elle chute comme 1 divisé par le carré du nombre d’ouverture. En fermant de f/2 à f/16, six diaphragmes entiers, la lumière ne tombe pas à un sixième ou à un huitième : elle tombe à 1/64. Regardez le verre dépoli du côté capteur du banc pendant que vous fermez le diaphragme et c’est ce que vous voyez : le même trou qui élargit ou rétrécit la zone nette décide aussi de la luminosité de départ de l’image, avant que la vitesse d’obturation ou l’ISO ne s’en mêlent.
La vitesse d’obturation et la fente mobile
La vitesse d’obturation, c’est la durée pendant laquelle le capteur peut recueillir la lumière. Faites glisser le curseur de vitesse vers la droite et l’image sur le verre s’éclaircit, d’un IL à chaque doublement de la durée, et tout ce qui bouge commence à filer, en direct, avant que vous n’ayez rien pris. Appuyez sur Déclencher et l’obturateur à rideaux du banc tourne au ralenti pour que vous le voyiez travailler : deux rideaux traversent le cadre, l’un qui l’ouvre et un second qui le suit pour le refermer. En dessous du 1/250 s, la vitesse de synchro flash, le premier rideau finit de traverser avant que le second ne parte. Au-delà, les deux rideaux voyagent ensemble sous forme d’une fente étroite qui balaie la lumière sur le cadre au lieu de l’ouvrir d’un coup.
Tant que l’obturateur est ouvert, la scène continue de bouger, et le banc calcule l’exposition entière plutôt qu’un seul instant, donc tout ce qui a bougé file : la queue d’un chien qui remue, le battement d’ailes d’un oiseau, une mouette qui traverse le port. Tenez l’appareil à la main et un second type de flou s’ajoute, un tremblement trop faible pour se voir à l’œil nu mais assez fort pour amollir une photo plus l’obturateur reste ouvert longtemps. La règle empirique est à peu près un sur la focale, soit environ 1/50 s pour l’objectif de 50 mm du banc. Focus Lab y met un peu de marge, si bien que le bougé commence à se voir à 1/40 s et plus lent. Activez l’option Trépied et il disparaît, ne laissant que ce que fait le sujet lui-même.
ISO : monter le volume, pas la lumière
L’ouverture et la vitesse d’obturation contrôlent toutes deux la quantité de lumière qui atteint réellement le capteur. Pas l’ISO : il intervient après, en amplifiant le signal déjà recueilli par le capteur, de la même manière que monter le volume d’un enregistrement faible n’ajoute rien qui n’y était pas. Augmentez l’ISO et la photo s’éclaircit, mais le bruit, le grain et les granulations dans les zones unies d’une photo, augmente aussi, parce que l’amplificateur renforce un signal constitué de moins de photons pour la même luminosité. Sur le banc, ce bruit est à peine visible avant environ ISO 3200 et devient évident à ISO 12800. L’ISO est le dernier levier à actionner, utile quand l’ouverture est déjà aussi grande que possible et que la vitesse est déjà aussi lente que vous pouvez la tenir ou que le sujet le permet.
Le triangle d’exposition, et la molette de l’appareil
L’ouverture, la vitesse d’obturation et l’ISO forment le triangle d’exposition : changez-en un et, pour garder la même luminosité, l’un des deux autres doit bouger pour compenser. La molette de modes du banc reproduit celle d’un vrai appareil. En M, manuel, le mode par défaut, vous réglez les trois vous-même et chaque changement se voit tout de suite sur l’image. En A, priorité à l’ouverture, vous choisissez l’ouverture et l’appareil calcule la vitesse. En S, priorité à la vitesse, vous choisissez la vitesse et l’appareil calcule l’ouverture. Un posemètre indique de combien le résultat s’écarte, de -3 stops, trop sombre, à +3, trop clair.
Les compromis sont réels, pas seulement des chiffres. Dans la pièce du portrait éclairée à la lampe, à EV 7 et ISO 400, f/2 donne une vitesse confortable de 1/125 s. Fermez à f/16 pour une zone nette plus profonde et le posemètre réclame maintenant 1/2 s, six stops plus lent et bien au-delà de ce qu’une main peut tenir. En manuel, l’image devient simplement six stops plus sombre jusqu’à ce que vous rendiez la lumière ; le mode A vous imposerait cette demi-seconde sans broncher. La solution est un trépied, ou de rendre une partie de ces stops avec l’ISO plutôt qu’avec la durée. La vallée en plein soleil l’après-midi pose rarement ce problème : à EV 14, f/16 permet encore de photographier à 1/60 s. Le port au crépuscule est à EV 4 et s’ouvre à ISO 1600 : f/2 donne encore un 1/60 s à main levée, f/5.6 tombe à 1/8 s, et f/16 demande une seconde entière, de nouveau territoire de trépied.
Questions fréquentes
C’est l’unique distance de l’objectif qui est projetée sur le capteur sous forme d’un vrai point. Un objectif ne peut mettre au point qu’une distance à la fois : le plan de mise au point est donc cette distance étalée à plat sur toute la scène. Tout ce qui est plus proche ou plus loin arrive sur le capteur sous forme d’un petit disque plutôt que d’un point, et c’est ce que mesure la profondeur de champ.
Parce que seul le plan de mise au point est vraiment net. Tout le reste du cadre est rendu sous forme d’un disque de flou dont la taille grandit avec la distance à ce plan, et un disque assez petit reste sous la limite de résolution de l’œil et se lit encore comme net. Cette tolérance a un nom, le cercle de confusion, et c’est à partir de lui que se construit tout chiffre de profondeur de champ.
Non. L’ouverture ne déplace jamais le plan de mise au point, seule la bague le fait. Ce que l’ouverture change, c’est la vitesse à laquelle un disque grandit à mesure que l’on s’éloigne de ce plan : une grande ouverture comme f/2 laisse passer un gros cône de lumière, donc le disque grandit vite et la zone nette est mince. Une petite ouverture comme f/16 laisse passer un cône fin, donc le disque grandit lentement et la zone nette est bien plus profonde de part et d’autre du même plan.
Le plan de mise au point est une distance unique : le seul endroit où l’objectif est réellement mis au point. La profondeur de champ est la plage de distances devant et derrière ce plan dont le disque de flou reste assez petit pour être qualifié de net. Un plan, un nombre ; la profondeur de champ, une zone construite autour de lui à partir de l’ouverture, de la focale et de la distance du plan lui-même.
Sur l’œil. De près, la zone nette est minuscule : avec un 50 mm à f/2 et l’œil à 50 cm, elle fait environ un centimètre de profondeur, donc faire la mise au point sur le nez, quelques centimètres plus près, laisse les yeux visiblement flous. Faites-la sur l’œil le plus proche et, si vous voulez les deux yeux nets, faites-la entre eux et fermez un peu : sur le portrait de Focus Lab, 51,5 cm à f/5.6 donne les deux.
Une boule de bokeh est le disque de flou d’une lumière hors mise au point. Elle grandit avec la largeur de l’ouverture et avec la distance de la lumière au plan de mise au point : une grande ouverture et une lumière loin derrière le sujet donnent de grosses boules, et fermer le diaphragme les réduit vers un simple reflet. Sa forme est celle de l’ouverture : ronde quand le diaphragme est grand ouvert, et un polygone avec un côté par lame quand des lames droites le ferment.
Un objectif dévie la lumière qui passe par un point unique près de son centre : un rayon qui part du haut d’une scène finit donc en bas de l’image, et un rayon venu de la gauche finit à droite. C’est simplement la façon dont un objectif forme une image, sur un verre dépoli, sur de la pellicule ou sur un capteur numérique. Le viseur d’un appareil ou un aperçu à l’écran la remet ensuite à l’endroit pour vous, soit optiquement avec un miroir et un pentaprisme, soit par logiciel.
L’ouverture, la vitesse d’obturation et l’ISO déterminent ensemble la luminosité d’une photo : c’est le triangle d’exposition. Changez-en un et, pour garder la même luminosité, l’un des deux autres doit compenser. Ouvrez l’ouverture, ralentissez la vitesse ou montez l’ISO, et la photo s’éclaircit ; fermez l’ouverture, accélérez la vitesse ou baissez l’ISO, et elle s’assombrit.
Une plus petite ouverture, un nombre d’ouverture plus élevé, est un trou plus petit, et un trou plus petit laisse passer moins de lumière : fermer de f/2 à f/16 réduit la lumière à 1/64. Pour obtenir la même luminosité, le capteur doit recueillir la lumière plus longtemps, c’est pourquoi le mode priorité à l’ouverture ralentit la vitesse chaque fois que vous fermez le diaphragme. Dans la pièce du portrait de Focus Lab, cela signifie que la vitesse passe de 1/125 s à f/2 à une demi-seconde à f/16.
En règle empirique, à peu près un sur la focale : environ 1/50 s pour un 50 mm. Focus Lab y met un peu de marge, si bien que le bougé à main levée commence à se voir à 1/40 s et plus lent. Un trépied supprime entièrement ce tremblement, c’est pourquoi Focus Lab vous permet d’en activer un avant de déclencher.
Oui. L’ISO amplifie le signal déjà recueilli par le capteur au lieu de recueillir plus de lumière : la même amplification qui éclaircit la photo renforce donc aussi le bruit, le grain et les granulations visibles dans les zones unies. Sur Focus Lab, ce bruit est à peine visible en dessous d’environ ISO 3200 et nettement visible à ISO 12800.
Ce sont des modes d’exposition. M est manuel, le mode par défaut de Focus Lab : vous réglez vous-même l’ouverture, la vitesse d’obturation et l’ISO. A est la priorité à l’ouverture : vous choisissez l’ouverture et l’appareil calcule une vitesse correspondante. S est la priorité à la vitesse : vous choisissez la vitesse et l’appareil calcule l’ouverture. Un posemètre montre l’écart du résultat par rapport à une exposition correcte, de -3 stops à +3.
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