La profondeur de champ,  comprenez la zone nette d’une photo, est un outil puissant de composition puisqu’il va vous permettre d’isoler le sujet sur lequel vous souhaitez attirer l’attention du reste de l’image. Yes !

Le diaphragme de votre objectif est un instrument de mise au point

Avant de parler de profondeur de champ, voyons un peu de théorie :

L’ouverture (Aperture) d’un objectif est le rapport entre la distance focale (f) de l’objectif, exprimée en mm et le rayon (ou le diamètre) (n) de la surface du trou laissé ouvert par le diaphragme.
Les valeurs d’ouverture (n) sont standardisées (f/n) :

n = 1,4 – 2 – 2,8 – 4 – 5,6 – 8 – 11 – 16 – 22 … et ainsi de suite

Ces valeurs sont établies pour que, d’une valeur à l’autre dans le sens décroissant, il entre deux fois moins de lumière dans l’objectif.

On dit aussi qu’il y a une perte de 1 EV (valeur d’exposition ou Exposition Value) ou de 1 IL (Intensité Lumineuse) ou 1 STOP ou  1 PAS.

Je renvoie les matheux vers la seconde partie de l’article.

Il s’agit bien d’une fraction. On note une valeur (n) qui augmente tandis que l’ouverture diminue.

En pratique, la plupart du temps, l’ouverture se règle par 1/3 EV :

f/4 -> f/4,5 -> f/5 -> f/5,6 -> f/6,3 -> f/7,1 -> f/8 -> etc.

Le couple focale / ouverture (f/n) détermine une notion très importante, notamment en portrait et en macro : la profondeur de champ.

Que donne la profondeur de champ visuellement ?

Il y a un plan parfaitement net, situé à la distance de mise au point : si je mets au point à trois mètres, tout ce qui est situé à trois mètres est net.

Au-delà et en-deçà de ce plan, il y a une zone considérée comme nette par l’oeil.
L’étendue de cette zone se nomme la profondeur de champ.

Quand vous fermez le diaphragme, c’est à dire que vous augmentez le nombre n, la profondeur de champ augmente.
La zone nette est plus étendue.

Ainsi, si vous utilisez un 35 mm pour photographier un sujet et que vous fermez à f/22 en faisant la mise au point sur l’infini, vous obtenez une très grande profondeur de champ, qui s’étendra de l’infini jusqu’à très près de vous.

Si, avec le même 35 mm et en gardant la mise au point à l’infini, vous ouvrez à f/2,8 , tout ce qui est à moins de vingt mètres de vous sera flou, et de plus en plus flou en s’approchant de vous.

Il est possible de calculer la profondeur de champ pour une situation donnée. Il existe d’ailleurs pas mal de logiciels disponibles pour les smartphones.


Je crois, pour ma part, que la pratique et, au fil du temps, l’expérience sont bien plus utiles.

Quelle profondeur de champ pour quelle situation ?

1. Le paysage : vous voulez que tout soit net, du premier plan à l’horizon

2. Le portrait : vous voulez que le sujet soit net, et qu’il se détache sur un fond flou

3. La macro : vous définissez au millimètre près ce qui doit être net dans la composition

Dans le premier cas, utilisez des ouvertures très faibles, donc une grande valeur de n, dans le second, des ouvertures très larges, f/2,8 ou moins si possible, et dans le troisième, cherchez l’ouverture adéquate en fonction de ce que vous souhaitez rendre.

L’ouverture joue de manière générale sur la composition.

Un flou d’avant plan ou d’arrière plan peut contribuer à diriger l’oeil sur le point focal (ce que l’on souhaite mettre en évidence). On entre là, enfin, dans des considérations plus artistiques et de goût personnel.

L’ouverture sert aussi à doser la quantité de lumière qui entre dans l’objectif.

Vous aller donc, pour les photos en soirée par exemple, utiliser des objectifs  dits lumineux , c’est à dire avec une ouverture large (f/2,8 ou plus).

Les objectifs à focale fixe, comprenez qu’il n’y a pas de zoom et qu’il faut se déplacer longitudinalement pour cadrer le sujet, proposent en général des valeurs basses pour l’ouverture maximale : f/1,4 – f/1,8 – f/2 – f/2,8.

Les objectifs à focale variable, comprenez les «zoom», proposent une ouverture glissante, c’est-à-dire qu’ils ouvrent moins en téléobjectif qu’en grand-angle.

C’est le cas, par exemple du TAMRON AF18-270MM F/3.5-6.3 : notez que l’on donne les ouvertures maximales atteintes en grand-angle (18 mm f/3,5), puis en télé (270 mm f/6,3).
Les constructeurs ne donne que rarement l’ouverture minimale (le plus grand f/n), qui n’intéresse pas la plupart des gens.

Il existe bien entendu des zooms avec une valeur f/n constante et basse.

Le paramètre qui change alors, c’est le prix !

La Profondeur de Champ et les maths

Je reviens donc sur ce sujet avec un peu plus de détails mathématiques qui expliquent le mystère des valeurs standardisées f/n: n = 1,4 – 2 – 2,8 – 4 – 5,6 – 8 – 11 – 16 – 22 et ainsi de suite.

Mais à quoi donc correspondent ces nombres?

Seraient-ils le résultat des délires nocturnes d’un fou?

Que nenni.

Plus haut, j’évoque le fait que les valeurs (n) sont établies de telle manière qu’il entre 2 fois moins de lumière dans l’objectif à chaque valeur croissante de (n). Ce qui implique que la surface du trou laissé ouvert par le diaphragme diminue de moitié.

Pour une surface d’ouverture 2 fois plus petite qu’une surface initiale, nous faisons face à un rapport de 2 (1/2). Si on réduit encore la surface d’ouverture de moitié, nous obtenons un rapport de 4 (1/4) par rapport à l’ouverture initiale, et ainsi de suite 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024, …

Le nombre (n) est la racine carrée de ces rapports :

• Racine carrée de 1         =1                  f/1
• Racine carrée de 2        = 1,4142       f/1,4
• Racine carrée de 4        = 2                f/2
• Racine carrée de 8        = 2,8284     f/2,8
• Racine carrée de 16      = 4                 f/4
• Racine carrée de 32      = 5,6568     f/5,6
• Racine carrée de 64      = 8                f/8
• Racine carrée de 128     = 11,31        f/11
• Racine carrée de 256     = 16             f/16
• Racine carrée de 512     = 22,62       f/22
• Racine carrée de 1024  = 32             f/32

Est-ce magique?

Non….

La surface d’un cercle (A) est donnée par la formule : A =  Pi * r *  r

Le diamètre (D) par la formule : D = 2 * r   ou r est le rayon

Admettons que j’ai une surface initiale de 100mm2.

De combien devrais-je réduire le rayon initial pour obtenir une surface moitié moindre (50mm2)?
Calculez…….. De 1,4 fois (1,41421…)

De combien devrais-je réduire le rayon initial pour obtenir une surface moitié moindre de la précédente (25mm2)?
Calculez…….. De 2 fois (2)

De combien devrais-je réduire le rayon initial pour obtenir une surface moitié moindre de la précédente (12,5mm2)?
Calculez…….. De 2,8 fois (2,82843….)

Etc… 4 – 5,6 – 8 – 11 – 16 – 22 – 32

Notez que je parle du rayon, mais ceci s’applique aussi au diamètre .. 😮

Dans la pratique, à f/1, le diamètre de la surface du trou laissé ouvert par le diaphragme est égal à la longueur de la focale.

Prenons un exemple: le Sigma 50mm f/1,4 EX (focale ET ouverture fixes).

A f/1, le diamètre serait de 50mm pour une surface de 1.963,5 mm2.
L’ouverture maximale est de f/1,4. Le diamètre maximum est donc de 35,36mm pour une surface de 981,75 mm2 (la moitié .. 😮
Cet objectif a un diamètre maximal extérieur de 84,5mm.
Un diamètre à f/1,4 de 35,36mm représente donc déjà un bel exploit technique.

Quelques chiffres …..

Quand vous observez le tableau, vous comprenez mieux pourquoi certains objectifs ont des ouvertures glissantes aux grandes focales et pourquoi les téléobjectifs à ouverture constante sont si volumineux.

Prenons par exemple le cas d’un zoom 70-200mm, très standard dans le monde des photographes. Repérez 70 et 200 dans la colonne orangée et prenez la colonne f/2,8.

Vous verrez qu’à 70mm et pour cette ouverture le diamètre du trou laissé ouvert par le diaphragme est de 24,75mm. A 200mm, le diamètre du trou fait  70,71mm.

Ces valeurs sont assez théoriques puisque les constructeurs utilisent des astuces techniques pour maintenir la taille des objectifs dans des proportions raisonnables.

Et Vous ?

Jouez-vous avec l’ouverture pour maitriser la profondeur de champ ? Dans quelles circonstances utilisez-vous une courte profondeur de champ ou.. une grande profondeur de champ ? Vous moquez-vous de la profondeur de champ comme de votre première chemise ?