Pour comprendre la notion de distance hyperfocale, il faut d’abord comprendre la profondeur de champs, et les paramètres qui l’influencent.
Rappel sur la profondeur de champ
La profondeur de champ est une zone dans laquelle le sujet visé est net. Elle est délimitée par deux distances : premier plan de netteté, et dernier plan de netteté.
- La distance entre le sujet net, et le premier plan net correspond à 1/3 de la profondeur de champ,
- La distance entre le sujet net, et le dernier plan net correspond à 2/3 de la profondeur de champ.
La profondeur de champ dépend : de la taille du capteur, de la distance du sujet, et de l’ouverture.
Passé ce résumé théorique, regardons comment varie la zone de netteté en fonctions de différents paramètres.
Profondeur de champ et ouverture
Le basique de la photo : la profondeur de champ dépend de l’ouverture.
La règle est simple : plus l’ouverture est petite, plus la profondeur de champ est grande.
Comme vous pouvez le voir sur la figure 2, la distance du dernier plan net évolue exponentiellement par rapport l’ouverture. Si la luminosité le permet, il ne faut donc pas hésiter à « fermer » à f/11, ou au-delà, surtout si vous avez un plein format. Cela signifie également qu’un trépied est souvent nécessaire lors de sorties photo « paysage » » (petite ouverture = moins de lumière disponible).
Inversement, le premier plan net évolue « moins vite » que l’ouverture. Diviser l’ouverture par deux (f/4 → f/8), ne divise pas la distance du premier plan net par deux. Pour un sujet à 10 mètres, par exemple, passer de f/5.6 à f/11 (donc diviser l’ouverture par 4), fait passer le premier plan net de 5,39 mètres, à 3,73m. La distance n’est même pas divisée par deux.
Profondeur de champ et distance
Regardons maintenant, quel est l’impact de la distance de mise au point sur la profondeur de champ.
Plus le sujet est distant, plus la profondeur de champ est importante, mais plus le premier plan de netteté est distant également.
Conséquences :
- Pour les photos de paysages « monoplan », il faut mieux faire la mise au point sur un objet lointain,
- Pour les photos de paysages « multiplans », il ne faut pas faire la mise au point sur le sujet le plus en avant, ni sur le plus lointain. Il vaut mieux faire la mise au point sur un objet à une distance intermédiaire, ou utiliser l’hyperfocale.
Profondeur de champ et taille de capteur
La taille du capteur joue-t-elle un rôle sur la profondeur de champ ? Dans la figure 4, j’ai considéré à chaque fois, une focale équivalente à 50mm en plein format.
A focale et ouverture constante, plus le capteur est petit, plus la profondeur de champ est grande.
Conséquences :
- Plus le format est important,
- Plus la gestion du flou d’arrière-plan est facile à obtenir,
- Mais plus la gestion de la profondeur de champ est « pointue ».
- Plus le capteur est petit
- Plus il est facile d’obtenir une zone de netteté qui s’étend à l’infini,
- Plus le premier plan net est proche,
- Sur la plupart des smartphones, la taille du capteur est de l’ordre de 1 pouce.
- Pourtant, ils proposent un mode portrait dans lequel les profondeurs de champ sont comparables à celles d’un boîtier reflex. En fait, sur ce type de matériel, le flou est généré logiciellement (simulation de la focale et de l’ouverture),
- Il est assez facile, avec la taille de ces capteurs, d’obtenir une très grande profondeur de champ. C’est pour cela que les smartphones ne sont pas mauvais dans la photo de paysage.
Profondeur de champ et focale
Analysons l’impact de la focale sur la profondeur de champ.
A ouverture constante, plus la focale est grande, plus petite est la profondeur de champ.
Conséquences :
- Si nous voulons un beau flou d’arrière-plan, pour des portraits, par exemple, il vaut mieux utiliser des moyennes ou longues focales (85mm et au-delà),
- Si au contraire nous cherchons une grande profondeur de champ, une petite focale est plus adaptée,
- Sur les moyennes et longues focales, les grandes ouvertures peuvent être un piège, car la zone nette n’est que de quelques centimètres.
Pour illustrer ce dernier point, prenons un exemple : nous souhaitons faire un portrait du type « plan taille », ou « plan poitrine ». Les focales idéales pour ce genre de photo se situent entre 85 et 135mm. Effectuons les simulations avec un 85mm. Pour un « plan poitrine», nous devons nous placer à 2 mètres.
Dans ces conditions, les profondeurs de champ sont indiquées sur la figure 7 :
Deux points techniques d’abord :
- La combinaison “longue focale + distance courte” explique les profondeurs de champs extrêmement courtes,
- Avec ces profondeurs de champ, la répartition 1/3, 2/3 s’estompe, et la netteté se répartit de manière presque égale (50% devant, 50% derrière le point de focus).
Ensuite, lorsque l’on regarde la profondeur de champ, nous sommes de l’ordre du centimètre :
- A f/4, nous avons une zone de netteté d’environ 6 centimètres, ce qui permet d’être net sur l’ensemble du visage (des yeux aux oreilles), mais il ne reste que très peu de marge,
- A f/2 et en dessous, la zone de netteté est de 2 à 3 centimètres. En effectuant la mise au point sur l’œil du sujet, le bout du nez et les oreilles seront flous. Cela permet d’isoler le regard, mais ce n’est pas forcement nécessaire, ni même recommandé pour un « plan poitrine », ou un « plan américain ». Le moindre mouvement (du photographe ou du sujet) impliquera une perte de focus sur la zone visée initialement.
Conclusion : Travailler sur la profondeur de champ, ce n’est pas seulement choisir de grandes ouvertures, en se focalisant sur l’arrière-plan. Il faut garder quelques ordres de grandeur en tête, pour qu’à la fin, la netteté correspond aux besoins.
L’hyperfocale
Que peut-on retenir de ce bref rappel sur la profondeur de champ ?
- D’abord, il y a une différence entre Plein format et APS-C. Il est plus « difficile » d’obtenir de grande zone de netteté avec un Plein format, et réciproquement. Donc si vous êtes plutôt « portrait », le Plein format est plus indiqué qu’un APS-C qui serait plutôt orienté « paysage »,
- Ensuite, une bonne maîtrise de la profondeur de champ implique de garder à l’esprit le premier plan, et pas uniquement l’arrière-plan. Hors le premier plan net est plus complexe à gérer, puisqu’il est plus difficile de le rapprocher.
Regardons en quoi l’hyperfocale peut répondre à ces différents points.
Définition
Tout d’abord, lorsque l’on parle d’hyperfocale, il est sous-entendu « distance hyperfocale ». Démarrons avec les définitions de Wikipedia .
L’hyperfocale est la distance minimum à laquelle il est possible de faire la mise au point tout en gardant les objets situés à l’infini avec une netteté acceptable.
La mise au point à cette distance permet d’obtenir la plus grande plage de netteté acceptable qui s’étend alors de la moitié de cette distance à l’infini,
Pour une mise au point à l’infini, l’hyperfocale est la distance au-delà de laquelle tous les objets ont une netteté acceptable.
Essayons d’exprimer ces définitions sous forme graphique :
Tous les mots de ces définitions sont importants : Un des points à retenir est que l’hyperfocale ne donne pas la meilleure netteté partout, elle donne une plus grande zone d’une netteté « acceptable ». Il ne faut donc pas espérer un excellent piqué.
Si nous parlons théorie, la distance hyperfocale se calcule avec la formule suivante : H ~ f ² / (N x c)
Avec
- H distance hyperfocale,
- f la focale,
- N l’indice d’ouverture,
- c le cercle de confusion.
Je ne veux pas expliquer cette formule, je l’ai cité pour mettre en avant quelques points :
- Le résultat de la formule est une distance, sous-entendu, une distance de mise au point,
- Les deux paramètres principaux sont la focale, et l’ouverture : cela veut dire qu’une fois les réglages effectués, ces deux paramètres ne doivent plus changer,
- La formule inclut également le cercle de confusion qui dépend en très grande partie du capteur utilisé (de la taille des pixels). Mais il faut cependant faire attention aux mélanges boîtier hybride / optique ancienne qui peuvent générer des décalages par rapport aux calculs théoriques.
Mise en oeuvre
Utiliser l’hyperfocale se fait sous certaines conditions. Il faut
- Une optique « manuelle », ou une optique AF, commutée en mode MF (Manual-focus), puisqu’il faut régler nous-même la distance,
- L’idéal est d’avoir une focale fixe. Avec un zoom, la moindre modification accidentelle de la focale va compromettre le réglage,
- Le mode d’exposition doit être manuel, ou priorité ouverture (il ne faut pas que l’ouverture varie pendant la prise de vue).
En pratique, nous avons globalement trois approches pour se « caler » sur la distance hyperfocale :
- Première approche, la moins pratique. Faire le calcul via une application sur Smartphone, et régler l’optique sur la distance calculée (figure 9). Peu pratique, parce que cela nécessite d’utiliser une application, et se régler sur une distance précise, sans le marquage nécessaire sur l’optique, est impossible,
- Seconde approche, la plus simple. Si vous disposez d’une optique « manuelle », cette optique dispose probablement des marquages nécessaires. Dans ce cas, le réglage est rapide et précis (figure 10): Vous tournez la molette de mise au point afin d’aligner le sigle ∞ / infini avec le chiffre correspondant à votre ouverture, et … c’est fini,
- Troisième approche, la plus fastidieuse. Il faut prendre une photo en visant l’infini. Repérer le premier objet net sur la photo prise, puis faire la mise au point sur cet objet, avant de passer en mode manuel.
Comme vous pouvez le constater, l’utilisation de l’hyperfocale n’est réellement possible que si votre optique vous permet de faire le réglage (méthode 2). Les autres méthodes sont fastidieuses et/ou pas assez précises. Cela veut dire également que si vous envisagez d’acheter une optique manuelle, vérifiez que le marquage est suffisant précis.
Que représente l’hyperfocale vis-à-vis de la profondeur de champ
Essayons d’être concret et prenons des exemples : Nous avons un sujet net, situé à une certaine distance. Nous avons alors trois cas
- Cas 1 : la distance du sujet est inférieure à l’hyperfocale,
- Cas 2 : la distance du sujet est supérieure à l’hyperfocale,
- Cas 3 : la distance du sujet est égale à l’hyperfocale.
Vis-à-vis du dernier plan net
Dans les cas 1 et 2, les règles sur la profondeur de champ, données plus haut s’appliquent : le premier plan net est à 1/3 de la distance du sujet, et le second plan net est au 2/3, ou à l’infini, en fonction de l’ouverture, de la focale, et de la distance au sujet. Dans le cas 3, le dernier plan net est à l’infini (figure 12).
On voit l’avantage de l’hyperfocale sur le dernier plan net : La zone de netteté va jusqu’à l’infini si l’on règle l’optique sur 10,5m, alors que dans les autres cas, la zone de netteté s’arrête à 10,2m.
Vis-à-vis du premier plan net
Concernant le premier plan net, dans le cas 1 et 2, les règles sur la profondeur de champ s’appliquent. Dans le cas 3, le premier plan net, est à la moitié de la distance hyperfocale.
Dans le cas présenté dans la figure 13, l’hyperfocale permet de rapprocher le premier plan net.
Pourquoi faire ?
Dans quels cas doit-on envisager d’utiliser l’hyperfocale ?
- Lorsque l’on souhaite étendre la profondeur de champ,
- Lorsqu’il est nécessaire de déclencher vite,
- Lorsqu’il est difficile de faire la mise au point (optique manuelle, ou autofocus en difficulté),
En photo de paysage, avec ou sans sujet proche dominant, l’hyperfocale permet d’obtenir une netteté « acceptable » du premier plan, et une netteté à l’infini. Attention cependant : si les objets de premier plan sont très proches, la netteté de ces objets risque d’être assez molle.
En Photo de rue, nos autofocus sont aujourd’hui très performants, mais de temps en temps, ils peuvent accrocher la mauvaise « cible ». En se calant sur l’hyperfocale, plus aucune mise au point n’est nécessaire. Il suffit de cadrer, de déclencher, et nous sommes sûrs d’avoir quelque chose de nette.
En photo de nuit, en photo astro/paysage, en photo de feux d’artifice, la mise au point à l’infini est parfois imprécise. L’hyperfocale permet d’avoir une meilleure netteté sur les objets lointains.
Réellement utile ou pas ?
L’hyperfocale était une technique très répandue dans le passé (reflex argentique). L’apparition de l’autofocus, et le développement de son efficacité a fait passer ce concept au second plan, d’autant plus qu’au fil du temps, les optiques proposées sont de moins en moins adaptées à la mise au point manuelle (pas ou plus de marquages).
Aujourd’hui, les autofocus sont capables d’accrocher à peu près n’importe quoi, et même faire le suivi des objets en mouvement. Alors si nous combinons cette efficacité, à une bonne gestion de l’ouverture, l’hyperfocale est-elle une technique toujours valable ?
Comme je l’ai dit précédemment, si vous disposez d’une optique manuelle, la mise au point peut-être fastidieuse. L’hyperfocale a une réelle valeur ajoutée, car elle sécurise la zone de netteté. Pour la photo de rue, il me semble que l’hyperfocale a son intérêt également, parce qu’elle nous dispense de faire la mise au point, et donc de déclencher rapidement.
En dehors de ces situations, l’hyperfocale n’est réellement intéressante que dans de très rares cas :
| Hyperfocale intéressante | Hyperfocale inutile | |
|---|---|---|
| Focale | - Très grands angles : très avantageux pour le premier plan - Grands angles : toujours positif, mais moins avantageux | - A partir de 35mm : pas réellement d’intérêt - Au-delà de 50mm : presque jamais pertinent. |
| Ouverture | - f/8 ou f/11 : zone d’intérêt pour l’arrière-plan à l’infini, surtout sur les petites focales | - Au-delà de f/11 (f/16, …) : l’arrière-plan est souvent déjà à l’infini, - En dessous de f/11 (f/5.6, …) : la distance hyperfocale est trop longue |
| Distance | - A partir de 2m, l’hyperfocale commence à avoir un intérêt, - A partir de 3m, l’hyperfocale est réellement efficace | - En dessous de 1,5m, l’hyperfocale ne sert à rien, car la demi-hyperfocale est plus éloignée que le premier plan net |
| Capteur | - Capteurs de 20 à 30 MP : le cercle de confusion permet d’obtenir des hyperfocales proches, - Capteurs plein format et plus grands : la zone de netteté étant plus réduite que sur les plus petits capteurs, l’hyperfocale est plus intéressante | - Capteurs à partir de 40 MP : le cercle de confusion est plus petit, donc l’hyperfocale est plus longue que sur les capteurs moins denses. - Capteurs APS-C, et plus petits : la zone de netteté est plus importante que sur des capteurs de plus grande taille. L’infini est plus facilement accessible, et le premier plan de netteté est plus proche. L’hyperfocale est moins avantageuse. |
Au-delà de ces règles générales, le choix entre mise au point classique et hyperfocale nécessite d’abord de savoir ce que l’on veut obtenir, et de garder en tête quelques proportions. Pour rappel, l’hyperfocale ne donne pas de net parfait, mais une netteté « acceptable ». Dit autrement : elle donne le fond le plus proche du “net” tout en étendant la profondeur de champ devant. Prenons un exemple avec la photo de paysage :
- Si le fond est le vrai sujet, et qu’il est détaillé, ou texturé, alors la netteté est importante. L’hyperfocale ne fournira pas de piqué suffisant. Il vaut mieux faire la mise au point sur le fond, en sacrifiant le premier plan,
- Si le fond est diffus ou s’il n’est pas le sujet principal, alors l’hyperfocale peut être intéressante pour maximiser la netteté sur le premier plan, sans pour autant, perdre la netteté à l’infini,
- Si la netteté du premier plan est importante, il sera préférable de faire la mise au point à une distance proche du sujet, et trouver un compromis qui permette de limiter le flou d’arrière-plan (en fermant à f/16 par exemple).
- Si le sujet de premier plan n’est pas l’unique intérêt de la scène, alors l’utilisation de l’hyperfocale peut être intéressante, parce qu’elle permet un flou correct en premier plan et en arrière-plan.
Conclusion
Depuis l’apparition de l’autofocus (milieu des années 80), l’hyperfocale a progressivement disparus des pratiques photographiques habituelles. Il est d’ailleurs quasiment impossible d’appliquer cette technique avec les optiques modernes, car la plupart ne disposent plus des marquages nécessaires. Depuis quelques années, cette technique semble revenir au goût du jour.
Mon hypothèse est que ce renouveau vient du « retour » de l’argentique, et de l’apparition de nouveaux acteurs sur le marché, qui proposent des optiques manuelles, très bons marchés (Samyang, Viltrox, TTArtisan, 7Artisan, Siriu, …). L’hyperfocale permet de sécuriser rapidement et facilement une large zone de netteté.
L’hyperfocale n’est cependant réellement intéressante que dans un nombre limité de cas, et elle comporte un certain nombre de contraintes. Cette technique n’est donc pas indispensable. Cependant, bien l’appréhender, permet de mieux comprendre la profondeur de champ.