Attention : cet article n’explique pas le fonctionnement de la Profondeur de Champ. Il reprend uniquement les diverses formules pour effectuer son calcul. Pour avoir un, cours complet sur la question, rendez vous ici
Vous souhaitez calculer vous-même les profondeurs de champ exactes que vous permet votre équipement. Vous trouverez ci dessous toutes les formules assorties d’un exemple.
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Préalable
La méthode
Un exemple
Calcul automatique
Préalable
Pour calculer soi-même la profondeur de champ de son équipement, il faut prendre en compte 4 critères :
- La focale de l’objectif.
- L’ouverture.
- La distance de mise au point.
- Le cercle de confusion.
Si les 3 premiers critères ne posent pas question, il n’en n’est pas de même pour le cercle de confusion.
Calculer une Pdc consiste à mesurer la distance en deux points le premier plan net (Ppn) et le dernier plan net (Dpn). Mais comment définir ces deux points lorsque le sujet passe progressivement du net au flou ? C’est la fonction du « Cercle de confusion » que l’on va trouver dans les formules. Sans lui impossible de trouver les 2 points et de calculer la Pdc.
Pour schématiser, le cercle de confusion comprend l’ensemble des résolutions (ou pouvoir séparateur) de la chaîne comme l’objectif, le capteur, l’œil, etc.
Pour plus de simplicité dans nos calculs, on va prendre la valeur standard du 24×36 mm soit 0.03 mm. Cette valeur correspond à la dimension que doit avoir un point afin qu’il corresponde au pouvoir séparateur de l’œil.
Cette valeur étant très proche des valeurs correspondantes aux capteurs, l’incidence sur les résultats sera donc très limités.
La méthode
Le calcul d’une profondeur de champ se fera en 4 étapes :
- Calcul de l’hyperfocale dont la formule est :
- Calcul du Ppn :
- Calcul du Dpn :
- Calcul de la profondeur de champ :
H = Hyperfocale –
F = Focale de l’objectif
n = Ouverture de l’objectif
e = Cercle de confusion (valeur standard : 0.03 mm)
Ppn = Premier Plan Net
Dpn = Dernier plan Net
p = Distance de Mise au point
PDC = Profondeur de champ
Un exemple
Imaginons une prise de vue réalisée avec un appareil Fuji X100 équipé d’une optique fixe de 38 mm. Je souhaite connaitre la profondeur de champ d’une prise de vue réalisée à 3 mètres à f/8.
Le résultat étant exprimé en mètre, il est nécessaire de tout convertir à cette mesure :
Optique 38 mm = 0.038 m
Distance de mise au point = 3 m
Ouverture f/8
Cercle de confusion 0.03 = 0.0003 m
Etape 1
Calcul de l’hyperfocale
(0.038 x 0.038) / (8 x 0.00003)
soit : 0.00144 / 0.00024 = 6
La distance de l’hyperfocale est donc de 6 mètres
Note technique :
Si dans ces conditions (38 mm à f/8), nous faisons la mise au point à 6 mètres, l’image sera nette de 3 mètres (6 /2) à l’infini.
Etape 2
Calcul de l’hyperfocale du PPN
(6 x 3) / 6 + (3 – 0.038)
soit : 18 / (6 + 2.962)
soit : 18 / 8.96 =2.01
Le premier plan net est à 2.01 mètres
Etape 3
Calcul de l’hyperfocale du DPN
(6 x 3) / 6 -(3 – 0.038)
soit : 18 / (6 – 2.962)
soit : 18 /30.38 =5.91
Le dernier plan net est à 5,91 mètres
Etape 4
Calcul de la profondeur de champ
5.90 – 2.01 = 3.89 mètres
Un tableur sous Excel pour vous aider
Je comprend très bien que tous ces calculs soient fastidieux. Je vous ai donc préparé un fichier Excel contenant l’ensemble des formules. Il vous suffit d’entrez les paramètres de votre prise de vue pour avoir, immédiatement, la profondeur de champ exacte.
Il est important d’entrer des valeurs cohérentes*, correspondant au condition de votre prise de vue.
*Si vous entrez par exemple une prise de vue à 1 mètre avec un 300 mm, la profondeur de champ sera de 00 : cette prise de vue n’est pas réalisable.
Jean Claude ROMON
Présentation très pédagogique. Un grand merci !
Merci beaucoup pour votre commentaire.
Bonjour, présentation très complète et merci pour le fichier excel qui résout le problème dans pas mal de situations. Il me reste une question, j’ai un moyen format (Pentax 645 Z) et je me rends compte que la profondeur de champ est réduite (pour une focale identique) est ce que l’on pourrait trouver une formule ou adapter celles-ci pour mon appareil ?
Bonjour,
Laissez moi un peu de temps je vais regarder cela et je reviens vers vous.
Je reviens sur la profondeur de champ du 645.
La différence vient du cercle de confusion (nommée « Résolution » sur le tableur Excel)
Ici la valeur est à 0,03. Cette valeur correspond au 135
Pour le 4,5 x 6 cm la valeur est de 0,06.
Le calcul du cercle de confusion est empirique, cette valeur est donc approximative. Mais vous pouvez recalculer manuellement le cercle de confusion via une prise de vue.
Par exemple : une mise au point sur un plan situé à 1m avec une règle graduée permettant de définir la valeur du plan net du PPN et DPN.
Ensuite, sur le tableur, vous modifiez le cercle de confusion jusqu’à obtenir approximativement les mêmes valeurs du PPN et DPN.
Vous obtenez alors une nouvelle valeur du cercle de confusion plus proche de la réalité et qui devrait pouvoir être appliquée à toutes les autres optiques.
Une dernière chose. Téléchargez le nouveau fichier Excel, la valeur pour définir l’infini a été ajustée.
Bonne continuation
Jean Claude
Bonjour
Pour la réparation de la profondeur de champ il m’avait semblé dans mes cours avoir lu 1/3 devant 2/3 derrière par rapport au plan de mise au point, sauf en macro.
J’espère ne pas me tromper!
Merci pour cette révision complètement oublié.
Cordialement
Philippe
Bonjour Philippe
Vous avez parfaitement raison. En réalité vous n’êtes pas sur la bonne page. Celle-ci ne reprend que les formules de calcul et ne parle pas des grands principes de la Pdc
Vous trouverez tout cela ici http://techniquesphoto.fr/la-profondeur-de-champ/
Tout est expliqué, notamment le principe des 1/3 – 2/3 que vous décrivez.
Ceci étant, j’aurai du l’indiquer au début de l’article afin d’éviter toute confusion entre les deux pages.
Ce que je vais faire.
Merci donc pour votre remarque
Bien cordialement
Jean Claude