Photo pratique : La mise au point

Après une assez longue période d’interruption, je reprends aujourd’hui ma série d’articles de vulgarisation à propos de la technique photo.

J’en profite pour rappeler que ces articles ne s’adressent pas du tout aux photographes avertis mais plutôt à celles et ceux qui pratiquent la photo occasionnellement et qui peuvent parfois se poser des questions sur le « comment ça marche ? ».

L’idée est donc de proposer les rudiments afin de donner éventuellement l’envie d’aller plus loin. A cet effet, chaque fois que je le peux, je fournis les liens vers des sites un peu plus experts, sites sur lesquels je me suis appuyé (1).

Nous continuons donc avec un sujet très important qui est le réglage de la netteté, souvent appelé la mise au point. Dans un prochain article j’aborderai un sujet connexe avec la profondeur de champ.

La mise au point consiste à régler le système optique de l’objectif afin que l’image obtenue sur le capteur soit la plus nette possible.

Principe

Avec l’oeil humain, lorsque nous regardons un objet lointain, les objets plus proches de nous peuvent apparaître flous. Inversement si nous regardons plus particulièrement un objet proche de nous, ce seront les objets plus lointains qui apparaîtront flous. Dans ce cas, on parle d’accommodation, laquelle consiste à modifier la géométrie des composants de l’oeil (cristallin, pupille, etc.). Pour en savoir plus cliquez ici.

La mise au point dépend de la distance entre l’objectif et la surface sensible (que l’on appelle également plan focal) en fonction de l’éloignement du sujet photographié. Autrement dit, la mise au point est optimale quand la surface du capteur coïncide avec le plan où se forme l’image nette du sujet à photographier.

Pour effectuer la mise au point, le système optique de l’objectif (ou l’une de ses lentilles) se déplace respectivement en avant ou en arrière selon que le sujet est proche ou éloigné.

Mise au point manuelle

Actuellement, pratiquement tous les appareils photo disposent d’un système de mise au point automatique dit « auto-focus » (3). Toutefois, les appareils reflex disposent souvent d’un bouton de débrayage de cet automatisme (AF/MF), permettant ainsi de procéder manuellement à l’ajustement de la netteté en agissant sur une bague de réglage située sur l’objectif lui-même, et souvent associée à une graduation (voir ci-contre).

Ceci est utile car les systèmes automatiques sont parfois « pris en défaut » par les conditions de prise de vue (éclairage, reflets, etc.) et ils refusent alors de « caler » la mise au point. Sinon, pire encore, ils fournissent un réglage erroné 🙁 . Il peut également s’avérer utile d’effectuer le réglage sur une zone spécifique et de ne pas laisser le système automatique déterminer arbitrairement le/les point(s) de mesure. Il en est de même lorsqu’on veut gérer soi-même la profondeur de champ (voir article à venir) en choisissant les zones floues et les zones nettes afin d’obtenir un effet particulier.

Comment détermine-t-on le bon réglage de l’objectif pour obtenir une image la plus nette possible ?

  • Au jugé. Il suffit d’estimer la distance approximative de l’objet central de la scène que l’on veut photographier et d’agir sur la bague de réglage avec sa graduation. Ceci peut avoir un intérêt si les distances ne risquent pas de trop bouger durant les prises de vues permettant ainsi  de s’affranchir d’effectuer ce réglage pour mieux se consacrer aux autres réglages (lumière, cadrage, etc.). Ceci peut encore être une pratique de quelques puristes ou nostalgiques des appareils d’antan 😉 .
  • Au dépoli. Le principe consiste, avant la prise de vue, à former l’image sur un dépoli qui est un verre mat se rapprochant du papier calque. Sa surface mat, mais toutefois transparente, permet ainsi à l’image de se former. On l’appelle également verre de visée. Dans le cas d’un reflex, l’image est renvoyée sur le dépoli via le miroir escamotable. (2)
  • Au stigmomètre. Il s’agit d’un dispositif optique complémentaire qui se matérialise par un cercle plus clair au centre du dépoli et à l’intérieur duquel l’image apparaît avec des lignes décalées si la mise au point n’est pas correcte. Pour plus de détails technique suivre ce lien vers Wikipédia.

Mise au point automatique

Pratiquement tous les appareils photo modernes disposent d’un système de mise au point automatique, système souvent désigné par le terme « auto-focus » (AF par opposition à MF pour manual focus). Parfois, ce système peut être débrayé afin d’effectuer soi-même le réglage de netteté. C’est surtout le cas avec les appareils de type reflex. Les systèmes d’autofocus sont de plus en plus performants et il devient de plus en plus rare de devoir recourir à la mise au point manuelle.

Il existe deux grandes catégories de systèmes autofocus : actifs (infrarouge, ultrason) ou passifs (détection de phase, mesure de contraste). Au-delà du fonctionnement de l’autofocus, il est également possible de gérer la manière de le mettre en oeuvre (ponctuel, continu, automatique, etc.) et parfois même de choisir les zones de l’image sur lesquelles il devra porter (notion de collimateurs).

Avec les systèmes d’autofocus actifs , l’appareil émet un signal (ultrason ou infrarouge) vers le sujet, lequel va le renvoyer. Connaissant la vitesse de propagation, le système calcule la distance entre l’appareil et le sujet en interprétant le temps mis par le signal pour effectuer l’aller-retour. Il est donc capable de déterminer le déplacement à effectuer au niveau du système optique. De tels systèmes complexes sont de moins en moins utilisés.

Les systèmes d’autofocus passifs fonctionnent sur le principe de la réflexion de la lumière. C’est la lumière réfléchie par le sujet qui permet à l’appareil de faire la mise au point. Ces systèmes sont désormais les plus répandus sur tous les types d’appareils, avec des degrés de sophistication variables selon les modèles. Il existe plusieurs systèmes d’autofocus passifs :

  • Autofocus à mesure de contraste : L’appareil fait la mise au point grâce à l’analyse des contrastes sur le capteur. La théorie est que l’image est plus contrastée quand elle est nette (deux pixels voisins recevront des signaux lumineux d’intensités différentes). La mise au point s’effectue par tâtonnement à partir des mesures effectuées par 3 capteurs situés respectivement devant, dans et derrière le plan du capteur. Pour plus de détails voir cet article de Wikipédia. Un tel système équipe principalement les compacts et certains reflex disposant d’une visée « Liveview » (directement sur l’écran). Moins coûteux il est toutefois moins précis et moins rapide.
  • Autofocus à détection de phase : Techniquement beaucoup plus complexe, il utilise également la réflexion de la lumière, mais d’une autre manière. L’objectif est divisé en deux parties au niveau de la lumière qu’il reçoit. La comparaison des signaux générés par les rayons de chacune des deux, sur deux cellules télémétriques distinctes, permet de déterminer si la mise au point est correcte ou non (signaux larges décalés dans un sens ou dans l’autre, ou signaux étroits en superposition) et donc de déterminer le déplacement à effectuer sur le système optique en fonction du déphasage (4). Pour tous les détails techniques voir cet article de Wikipédia ou encore mieux cet excellent article (en anglais 😐 ) agrémenté d’un schéma relativement simple. Un tel système équipe désormais la plupart des appareils reflex. Il est plus précis et rapide que la mesure de contraste.

Les appareils modernes fournissent généra-lement plusieurs modes de fonctionnement du/des système(s) autofocus qui le compo-se(nt). Ceci se détermine le plus souvent par une option dans un menu de configuration, sinon par un bouton d’accès direct sur les appareils de haut de gamme.

  • Ponctuel : Egalement appelé AF-S, Ai-Spot ou One shot. C’est le mode le plus adapté pour les sujets immobiles, portraits ou paysages. Le principe est d’appuyer à mi-course sur le déclencheur pour faire la mise au point automatique, elle est ensuite mémorisée pendant que l’on affine le cadrage.
  • Continu : Egalement appelé AF-C, ou Ai-Servo. C’est le mode idéal pour la photo de sport, il permet de faire un suivi du sujet en continu, mise au point comme exposition. Il faut, comme pour tout mode autofocus, appuyer à mi-course sur le déclencheur pour l’activer.
  • Automatique : Egalement appelé AF-A, ou Ai-Focus. Il est adapté aux sujets qui peuvent bouger de manière imprévisible. Ce mode allie en fait le mode ponctuel et le mode continu. Il mémorise une mise au point après un appui à mi-course (ponctuel), puis bascule, si nécessaire, en mode continu dès que le sujet se met en mouvement.

Sur beaucoup d’appareils, il existe la notion de collimateurs. Il s’agit de points de mesure, répartis dans la zone de prise de vue, sur lesquels l’autofocus s’appuie pour effectuer ses calculs. Il est alors possible de sélectionner tout ou partie des collimateurs afin de gérer sélectivement la mise au point sur une zone particulière de l’image.

  • En zone large, c’est-à-dire lorsque tous les collimateurs sont sélectionnés, la mise au point se fait souvent sur le sujet le plus proche. Le boîtier choisit lui-même le(s) collimateur(s) qu’il va utiliser pour faire la mise au point automatiquement.
  • En mode spot, un seul collimateur central est utilisé par le système autofocus. Il suffit de le positionner sur l’élément désiré puis, en maintenant le déclencheur à mi-course, de peaufiner son cadrage.
  • En collimateur(s) sélectionné(s) manuellement, il devient possible de choisir soi-même l’endroit de la photo sur lequel se fera la mise au point. Par exemple, si le sujet se trouve sur la partie droite de l’image, il suffira de choisir le(s) collimateur(s) de droite afin de désactiver les autres éléments de l’image qui risqueraient de fausser la netteté du sujet.

Enfin, depuis quelques années, les appareils sont de plus en plus souvent dotés de systèmes de détection morphologiques afin d’identifier des visages sur l’image, voire à identifier la présence de sourires. Si ceci peut être considéré comme un gadget inutile pour un photographe un peu passionné,  il peut toutefois s’avérer intéressant dans certaines conditions.

En conclusion

Avec tout ceci, il devient de plus en plus difficile de réaliser des photos floues à cause d’une mauvaise mise au point. En revanche c’est bien plus souvent par une mauvaise gestion de la vitesse d’obturation que les photos sont floues pour les objets en mouvement.

Ceci étant, il peut arriver que certaines circonstances fassent que la mise au point automatique ne donne pas exactement le résultat escompté. Pour cela on pourra alors jouer sur les différents paramètres évoqués ci-avant (mode AF, collimateurs). Enfin, en dernier recours, le réglage manuel sera l’unique moyen d’apprécier visuellement l’effet recherché.

Il est parfois assez gratifiant d’y recourir, ne serait-ce que pour retrouver le plaisir de la maîtrise que la technologie nous subtilise parfois un peu trop. 😉

Lire également dans ce blog ces autres articles consacrés à la pratique photo :

Dans le domaine connexe de la retouche photo une série de tutoriels d’utilisation du logiciel Picasa.

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Notes :

(1) Comme pour la plupart des articles qui ont précédé, je me suis appuyé sur les sites de WikipédiaLes numériques (Franck Mée), Comment-ça-marche (Julien Achard) et ponctuellement sur quelques autres dont les liens sont fournis dans le texte.
(2) Ce type de mise au point peut s’avérer fastidieux car, pour juger de la netteté dans le viseur, il faut disposer de suffisamment de lumière, donc de travailler à ouverture maximale. Au contraire pour apprécier la profondeur de champ il faut avoir les conditions d’éclairement optimales et donc de fermer éventuellement le diaphragme.
(3) Les appareils photos les plus simples ne disposent pas de réglage de netteté. Leur objectif est préréglé sur la distance dite « hyperfocale » c’est-à-dire celle qui permet de voir avec une netteté suffisante de l’infini à quelques mètres. C’est encore le cas des appareils photo dits « jetables ».
(4) Un tel système nécessite un second miroir, situé derrière le miroir principal, afin de renvoyer la lumière vers le bas du boitier où se situe le système d’autofocus.
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