Photographie/Techniques scientifiques/Photographie rapprochée

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■ préface - SOMMAIRE COMPLET

■ conseils pour bien débuter en photographie

■ aspects esthétiques, thèmes photographiques

■ références scientifiques

■ photométrie, optique

■ matériel, fournitures, accessoires, entretien

■ procédés chimiques

■ procédés numériques

■ caractéristiques physiques des images

■ compléments techniques et pratiques

■ photographie et vie sociale

■ personnalités

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

■ glossaire

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

■ annexes

Sections

1 Généralités et définitions
2 Macrophotographie, oui ou non ? (Le piège classique)
3 Accessoires et équipements pour la photographie rapprochée
4 Profondeur de champ
5 Images en réserve
6 Bibliographie

[modifier] Généralités et définitions

Les préfixes d'origine grecque macro et micro signifient respectivement, rappelons-le, grand et petit.

C'est la valeur du rapport de grandissement g obtenu au moment de la prise de vue, c'est-à-dire le rapport des dimensions de l'image formée sur la surface sensible à celles de l'objet qu'elle représente, qui permet de distinguer plusieurs grands domaines photographiques :

g est voisin de zéro ou très petit, l'image a des dimensions très inférieures à celles du sujet : c'est le cas pour l'immense majorité des prises de vue (paysages, monuments, personnages, etc.) et à quelques rarissimes exceptions près, tous les appareils photographiques permettent d'opérer dans ce domaine sans aucun accessoire.

g n'est plus négligeable mais reste inférieur à l'unité, l'image est toujours plus petite que le sujet : c'est le domaine de la proxiphotographie, dont une des limites est mal définie (g = 1/10e ou 1/20e) et l'autre est précise, g=1. Ce domaine est inaccessible aux appareils de bas de gamme dont la distance minimale de mise au point est relativement élevée, mais il est facilement abordable, parfois sans aucun accessoire, avec beaucoup d'appareils modernes.

g atteint ou dépasse l'unité, l'image devient aussi grande ou plus grande que le sujet : nous voici dans le domaine de la macrophotographie, qui s'étend en pratique jusqu'aux environs du rapport 10 ou au-delà. Quel que soit l'appareil, des accessoires spéciaux sont absolument indispensables et divers problèmes inconnus en photographie courante se posent avec d'autant plus d'acuité que le rapport de grandissement est plus élevé.

g devient très élevé, 20, 50 ou beaucoup plus, on parle alors de photomicrographie, c'est essentiellement le domaine de la photographie au microscope et du laboratoire. Ne pas confondre avec la microphotographie, qui est le domaine de très petites photographies d'objets de dimensions importantes (reproduction de livres sur microfilms, par exemple)

Remarque : il ne faut en aucun cas confondre le grandissement, qui est un rapport de longueurs, avec le grossissement, qui est une notion angulaire relative à l'utilisation de divers instruments d'optique tels que loupes, microscopes, lunettes, etc.

[modifier] Macrophotographie, oui ou non ? (Le piège classique)

Jeune adulte de Piezodorus lituratus

Cette photographie prise avec un appareil Nikon Coolpix 4500 n'a subi aucun recadrage, juste une réduction du nombre de pixels pour lui donner un « poids » raisonnable. Contrairement à ce que l'on pourrait penser, il ne s'agit absolument pas d'une macrophotographie, on en est même très loin, comme nous allons le voir.

Attention !

À notre époque que d'aucuns prétendent « moderne », le sens précis des mots a tendance à se perdre ; il faut donc, de temps à autres, inviter à plus de rigueur ceux qui ont été égarés par le vocabulaire approximatif des journalistes ou les arguments fallacieux des publicitaires. Au risque de décevoir beaucoup de lecteurs, disons-le tout net : à de rares exceptions près, tous les photographes qui croient faire des macrophotographies ne font en réalité que des proxiphotographies ...

Cela mérite évidemment quelques explications :

Les zooms pour appareils reflex possédant une position « macro » permettent de photographier de près les papillons, les libellules, les fleurs relativement grandes et beaucoup d'autres sujets mais les rapports de grandissement sont limités à des valeurs de l'ordre de 1/5 à 1/3. On est ici très loin de la véritable macrophotographie et de plus, sur leur position extrême, ces objectifs sont généralement affectés d'une distorsion monumentale, certes peu gênante pour photographier un escargot, mais qui les rend pratiquement inutilisables pour la reproduction de petits documents ou la photographie d'objets rectangulaires, par exemple.

Les objectifs « macro » sont capables de photographier directement de l'infini au rapport 1/2 ou au rapport 1, selon les modèles. Ce sont généralement des pièces d'optique de haute qualité, relativement onéreuses, fournissant d'excellentes photographies lorsqu'elles sont entre les mains d'utilisateurs compétents. Ces objectifs sont très pratiques pour photographier sans autre accessoire de très nombreux sujets, en particulier les fleurs, les gros insectes, et ils se révèlent également excellents en photographie générale pour les paysages, les portraits, les natures mortes, etc. Ceux qui atteignent directement le rapport 1 sont presque toujours des objectifs à focale variable, un 90 mm macro devient en réalité un 60 ou un 65 mm à sa plus grande extension, ce qui ne facilite pas certains calculs quand on ne dispose pas de la loi de variation exacte ; mais peu importe, en atteignant au maximum le rapport 1, on s'arrête à la porte de la macrophotographie, sans y pénétrer !

La plupart des appareils numériques possèdent une position « macro » qui n'a en réalité de « macro » que le nom ... Le Nikon Coolpix 4500, qui fut (et reste) un outil extrêmement apprécié des photographes naturalistes, est capable de photographier un champ dont la largeur peut descendre à 20 mm. Cependant, comme la largeur de son capteur est d'environ 7 mm, il faut en tirer la conclusion qu'il ne dépasse guère le rapport 0,35, ce qui n'est déjà pas si mal, mais demeure franchement hors du domaine de la macrophotographie. La punaise représentée ci-dessus mesure environ 12 mm de la tête à l'extrémité presque transparente des ailes. Compte tenu des dimensions de la bestiole et du cadre, si cette photo avait été faite avec un appareil 24x36, le grandissement d'environ 1,4 en aurait fait sans contestation possible une véritable macrophotographie. Avec le Coolpix, en revanche, le grandissement est voisin de 0,3 et il s'agit bien là, sans le moindre doute, d'une proxiphotographie !

Dans ces trois situations, qui sont les plus courantes, on peut évidemment réaliser de très belles prises de vue sans se trouver confronté aux difficiles problèmes d'éclairement, de profondeur de champ et de diffraction qui caractérisent le domaine de la macrophotographie proprement dite. En particulier, l'association de capteurs minuscules et d'excellents objectifs fait souvent merveille et nous avons là l'une des raisons qui ont fait adopter les appareils numériques par tous les photographes passionnés par la botanique ou l'entomologie.

[modifier] Accessoires et équipements pour la photographie rapprochée

Voici quelques années, la plupart des grandes marques et beaucoup de constructeurs indépendants offraient une foule d'accessoires et même des systèmes complets. En 2006 la situation a bien changé et l'offre est désormais singulièrement limitée.

[modifier] Les bonnettes « classiques »

Elles sont encore appelées lentilles additionnelles (close-up lens en anglais, nahlinse en allemand) et constituent la solution la plus simple et la moins onéreuse pour aborder la proxiphotographie. Il s'agit de lentilles convergentes de faible puissance, 0,5 à 5 dioptries (abréviation $δ$ ), parfois jusqu'à 10, que l'on monte devant l'objectif à la façon d'un filtre, par vissage ou parfois par emboîtement ou par baïonnette . Elles ont en quelque sorte pour effet de rendre myope l'objectif qui en est muni. Lorsque celui-ci est réglé sur l'infini, sa distance de mise au point la plus éloignée correspond alors à l'inverse de la vergence de la bonnette, par exemple 0,5 m pour une bonnette de 2 $δ$ . La distance la plus courte dépend de la mise au point minimale et dans une moindre mesure de la construction de l'objectif.

bonnette achromatique Canon 500D de 2 $δ$

bonnette Hoya de 3 $δ$

bonnette de 4 $δ$

bonnette de 10 $δ$ vendue sous la marque Sicor

L'effet des bonnettes est finalement de diminuer la distance focale des objectifs, sans changer leur ouverture relative. La perte de luminosité est généralement très faible et négligeable. Naturellement, lorsque l'on ajoute un système optique devant un objectif, il se produit une baisse de qualité de l'image. Les bonnettes de bas de gamme sont de simples lentilles, les modèles les plus évolués, nettement plus chers, sont des doublets permettant une bonne correction de l'aberration chromatique. Il est sage, sauf matériel particulier, de se limiter à une puissance de 2 à 3 $δ$ qui permet sans problème de photographier de petits objets, des fleurs, de gros insectes, etc., sujets pour lesquels de très forts grandissements ne sont pas nécessaires.

Les bonnettes sont parfois appelées « bonnettes à portrait ». Il ne faut évidemment pas se fier à cette appellation plus que trompeuse. Un conseil : si vous n'arrivez pas à vous défaire d'un modèle trop envahissant, faites-lui donc un portrait avec une bonnette de 3 ou 4 $δ$ , en vous mettant le plus près possible. Lorsqu'il (ou elle) verra son gros nez en plein milieu de la photo et ses mignonnes petites oreilles perdues dans le lointain, l'idée lui viendra peut-être, du moins pourrez-vous l'espérer, de changer de photographe.

En 2006 on ne compte plus guère comme fabricants que Canon, Hama, Nikon et, de façon résiduelle, Minolta. En quelques années, par ailleurs, les prix ont été multipliés par 4 ou 5.

[modifier] Les demi-bonnettes

Avec de la chance on peut encore trouver dans de vieux stocks des demi-bonnettes. Dans des conditions favorables on peut s'en servir pour obtenir, sur une moitié du champ, la mise au point à l'infini et sur l'autre moitié, la mise au point sur un objet rapproché. Par exemple, avec une demi-bonnette de 2 $δ$ , on peut mettre au point simultanément sur une montagne et sur une fleur située à 50 cm. Après avoir fait la mise au point sur le sujet éloigné, on obtient la netteté sur le sujet rapproché en approchant ou en éloignant l'appareil. Il existe évidemment une bande de transition floue et d'autant plus perceptible que le diaphragme est plus fermé ; il faut s'efforcer de la faire coïncider avec une zone peu intéressante et si possible uniforme du sujet.

demi-bonnette de 2 $δ$ de marque Izumar

Pelouse fleurie devant le Pic de Hourgade (Pyrénées). La zone de transition est perceptible sur la photo agrandie.

[modifier] Les bonnettes spéciales

La société Raynox propose deux kits de bonnettes spéciales (Macro Explorer et Micro Explorer qui permettent de couvrir une large gamme de rapports dans les domaines de la proxiphotographie et de la macrophotographie. Ce sont en fait des compléments optiques qui se montent devant la plupart des objectifs de moyenne et longue focale, et grâce auxquels il est possible d'aborder les domaines de la proxiphotographie, de la macrophotographie et même de la photomicrographie :

Raynox kit Macro Explorer : deux bonnettes x 1,5 et x 2,5 permettent des rapports de grandissement pouvant aller de 0,25 à 2,7 environ, pour 110 € ; une bague d'adaptation est fournie.
Raynox kit Micro Explorer : trois bonnettes x 6, x 12 et x 24 permettent d'atteindre de très forts grandissements et d'aborder le domaine de la macrophotographie pour un coût modique de 125 € environ ; une bague d'adaptation est fournie.

[modifier] Les bagues-allonges

Jeu de 3 bagues-allonges, vraisemblablement 12 - 24 - 36 mm, de marque indéterminée.

Il est possible d'aborder la macrophotographie avec des objectifs courants de façon « relativement » économique en utilisant des bagues-allonges, qui sont a priori de simples tubes, dépourvus de toute pièce optique, que l'on interpose entre l'objectif et le boîtier. En pratique les choses sont un peu plus compliquées car les bagues-allonges assurent la transmission de l'ouverture maximale de l'objectif et de la présélection du diaphragme, mais cela ne suffit pas à justifier les sommes astronomiques demandées aux clients, au moins par les « grandes marques ». En anglais, on les appelle tout simplement extension tubes, tubes d'extension.

[modifier] Données sur le grandissement

Le grandissement de l'image donnée par un objectif peut être facilement augmenté en éloignant celui-ci de la surface sensible, on parle alors d'une « augmentation du tirage ». Le tirage est la distance ultra-nodale (comptée entre le point nodal d'émergence et le plan de l'image) ; à tort, certains auteurs appellent tirage la distance ultra-focale (comptée entre le foyer image et le plan de l'image) ou encore la distance entre sa platine arrière de fixation et le plan de la surface sensible.

Pour des objectifs de formule optique simple, le tirage est à peu près égal à la distance qui sépare le centre du bloc de lentilles et le plan de la surface sensible. Il en va tout autrement pour les objectifs grand-angulaires et les téléobjectifs.

Pour calculer facilement le rapport de grandissement, c'est l'augmentation du tirage nécessaire pour passer de la mise au point sur l'infini à la mise au point à distance finie qui nous intéresse ; il s'agit donc de la distance ultra-focale.

Ainsi, par exemple, un objectif de 90 mm de distance focale avancé de 37 mm par rapport à sa position de mise au point sur l'infini procure un grandissement de 37 / 90 = 0,41. Pour atteindre avec cet objectif le domaine de la macrophotographie, il faut atteindre ou dépasser le rapport 1, donc augmenter le tirage d'au moins 90 mm. Plus la focale de l'objectif est grande, plus il faut donc empiler de bagues-allonges, ce qui pose évidemment de réels problèmes à la fois matériels et financiers avec les très longues focales.

[modifier] Problèmes de luminosité

Contrairement à ce qui se passe avec les bonnettes, l'allongement du tirage provoque un assombrissement de l'image fournie par l'objectif. Par rapport à la position de mise au point sur l'infini, l'éclairement de l'image est divisé par (g+1)². Cette diminution de luminosité est prise en compte par les systèmes de mesure des appareils ; si elle reste négligeable pour des grandissements de l'ordre de 0,1, elle devient importante à partir de 0,5 et aux limites de la proxiphotographie, donc au rapport 1, elle atteint déjà 4 fois, ce qui correspond tout de même à deux graduations du diaphragme.

[modifier] Associations d'objectifs et de bagues-allonges

En associant une ou plusieurs bagues-allonges avec un téléobjectif, on reste dans le domaine de la proxiphotographie mais surtout on abaisse la distance minimale de mise au point tout en conservant un angle de champ étroit. Il est alors possible de photographier, en restant à distance respectueuse, de petits animaux craintifs tels que des papillons, des grenouilles, etc., et dans le cas des libellules, on évite souvent ainsi le bain de pieds.

Utilisées avec un objectif de focale « normale », les bagues-allonges donnent des assemblages qui manquent de souplesse car la zone où l'on peut faire la mise au point se limite alors, dans une configuration donnée, à ce qu'autorise la rampe hélicoïdale de l'objectif. Considérons par exemple l'objectif Minolta MC Rokkor-PF f/1,4 58 mm qui permet de mettre au point de 0,6 m à l'infini. Avec une bague-allonge de 20 mm, on ne peut obtenir une image nette qu'entre 16 cm et 21 cm environ en avant de la monture de l'objectif, ce qui est finalement très étroit. Avec les objectifs de courte focale, c'est encore pire ! Un zoom « trans-standard » apporte un peu plus de souplesse mais l'inconvénient demeure. Avec un jeu de bagues-allonges et un objectif dont l'amplitude de mise au point est faible, on obtient même dans la gamme des distances des « segments » où la mise au point est possible, séparés par des « trous » où elle ne l'est pas. Cela signifie d'une part qu'il faut sans arrêt changer de bague en fonction des dimensions des sujets et d'autre part, pour certains de ces derniers, photographier depuis une trop grande distance et donc accepter des cadrages trop larges. Lorsque les sujets sont mobiles, opérer de cette manière relève du masochisme caractérisé.

L'idéal est évidemment d'utiliser les bagues-allonges avec les objectifs « macro » dont l'amplitude de mise au point est beaucoup plus grande que celle des objectifs d'usage général.

[modifier] Soufflets

Comme pour les bagues-allonges, le principe est toujours une augmentation du tirage pour atteindre des rapports de reproduction importants. À l'état replié, les soufflets sont relativement épais, environ 40 à 50 mm, ce qui fait que si on les équipe d'un objectif de focale normale, on atteint d'emblée les limites de la macrophotographie. À l'état d'extension maximale, leur longueur atteint de 100 à 200 mm et parfois plus pour les modèles qui acceptent une « rallonge ». Même avec un téléobjectif, on explore donc facilement le domaine de la macrophotographie.

	Appareil reflex Minolta XD-7 avec un soufflet Balmin-AS à double rail Novoflex et un objectif de focale 20 mm monté en position inversée
Le même soufflet démonté	Objectif Pentax en monture courte
Soufflet avec bagues d'adaptation T-Adapter

Naturellement, la possibilité d'atteindre des grandissements très élevé se paye au prix fort :

une perte de luminosité qui peut être considérable,
une profondeur de champ très faible,
un encombrement important,
une fragilité certaine et une manipulation délicate,
un prix très élevé pour le soufflet lui-même et les équipements additionnels.

Avant d'acheter un soufflet, ce qui devient d'ailleurs de plus en plus difficile en-dehors de quelques marques, il vaut mieux définir exactement ce que l'on souhaite faire ... Une fois sur le terrain, empêtré par le matériel, il est trop tard ... En 2006, la gamme la plus étoffée est fournie par la société Novoflex. Pour ceux qui rechercheraient cet équipement d'occasion, gare aux trous dans la partie déformable !

Quelques rares modèles offrent, outre l'augmentation du tirage, la possibilité de bénéficier du décentrement et de la bascule.

[modifier] Simple rail ou double rail ?

Un soufflet à simple rail se comporte comme une bague-allonge dont la longueur serait variable, la fixation éventuelle sur un pied se fait par le trou taraudé de l'appareil. En revanche, un soufflet à double rail est conçu pour être monté sur un pied, ce qui permet de déplacer en bloc l'appareil et l'objectif sans toucher au tirage de ce dernier.

Pour le photographe qui opère à main levée, le soufflet à double rail n'a aucun intérêt mais il n'en va pas de même lorsque l'appareil doit être fixé, car alors se pose un gros problème de mise au point, surtout aux environs du rapport 1.

Pour un objectif de focale 100 mm considéré comme une lentille mince, le tableau ci-dessous donne, en fonction du grandissement g, les valeurs de la distance objectif-sujet p, de la distance objectif-surface sensible p' et de la somme p+p'. Le graphique couvre une zone un peu pus large. On constate sans surprise :

que la distance p' de l'objectif à la surface sensible varie linéairement en fonction du grandissement.
que la distance p de l'objectif au sujet diminue d'abord très vite, puis de plus en plus lentement lorsque le grandissement augmente (selon une loi de variation hyperbolique).
que la somme des distances p+p', qui n'est autre que la distance entre le sujet et la surface sensible, passe par un minimum égal à 4 fois la distance focale lorsque le grandissement est égal à 1 et qu'elle varie très peu lorsque le grandissement oscille autour de cette valeur.

Avec un soufflet à simple rail monté sur pied, si l'on veut opérer au voisinage du rapport 1 et si la distance établie entre la surface sensible et le sujet est inadaptéee, même légèrement, il est alors très difficile, voire impossible, de faire la mise au point. Si le matériel a été disposé de façon que cette distance soit par exemple 395 mm, l'image restera floue quoi que l'on fasse. Pour 413 mm, la mise au point sera obtenue lorsque le grandissement vaudra 0,7 ou 1,42 environ, au prix d'une énorme variation du tirage, qu'il faudra raccourcir de 30 mm ou allonger de plus de 40 mm.

Avec un double rail, il suffit de régler d'abord l'allongement du soufflet en fonction du grandissement choisi, puis de faire le point en déplaçant, ici de 13 mm, l'ensemble appareil + objectif. Pour que ce déplacement soit possible, il faut évidemment que le second rail ne soit pas en bout de course lorsque l'on fixe le soufflet sur le pied.

distances de mise au point avec un objectif de 100 mm de focale au voisinage du rapport 1

g	p mm	p' mm	p+p' mm
0,7	242,9	170,0	412,9
0,8	225,0	180,0	405,0
0,9	211,1	190,0	401,1
1,0	200,0	200,0	400,0
1,1	190,9	210	400,9
1,2	183,3	220	403,3
1,3	176,9	230,0	406,9
1,4	171,4	240	411,4

Les débutants qui n'ont pas encore saisi toutes les subtilités de l'usage des soufflets sont souvent déroutés par les nouveaux comportements de leurs systèmes optiques. Qu'ils se rassurent, on s'y fait très bien, question d'habitude !

Si l'on opère en studio, la disposition du sujet sur un montage coulissant, quand elle est possible, permet d'utiliser commodément un soufflet à simple rail ou des assemblages de bagues-allonges qui, elles, n'ont pas de rail du tout. Un déplacement par bouton moleté offre alors beaucoup plus de souplesse, de confort et de précision qu'une simple coulisse. Sur le terrain, avec un soufflet à simple rail ou des bagues-allonges, il est aussi possible de monter l'appareil sur le pied grâce à un rail indépendant.

[modifier] Assemblages « hybrides »

Des bagues d'adaptation de toutes sortes permettent de réaliser des montages qui pourraient sembler a priori impossibles. Ici par exemple, on a utilisé un objectif Pentax Takumar 50 mm sur un soufflet, lui-même adapté à un boîtier Sony Alpha 200. Il est assez difficile de trouver des soufflets neufs adaptables aux boîtiers numériques modernes, et quand ils existent leur prix est généralement dissuasif. Dans ce domaine le matériel ancien fait parfaitement l'affaire, à condition évidemment d'utiliser des objectifs de haut de gamme seuls capables de donner des images suffisamment nettes sur les petits capteurs.

En travaux

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[modifier] Bagues d'inversion

La plupart des objectifs « ordinaires » destinés aux appareils reflex peuvent être utilisés avec succès en photographie rapprochée à condition de les monter à l'envers. Des bagues spéciales assurent ce montage en utilisant d'une part la monture habituelle du boîtier et d'autre part le filetage avant de l'objectif que l'on souhaite utiliser. Ces bagues peuvent être associées à des tubes-allonges ou à des soufflets, ce qui permet d'obtenir des grandissements très importants.

Naturellement, le fait de monter l'objectif à l'envers fait perdre certains automatismes et en particulier l'autofocus ne fonctionne pas, ce qui n'est finalement pas très gênant.

[modifier] Association d'objectifs

Beaucoup de montages apparemment curieux peuvent finalement être utilisés pour faire de la photographie de près.

Une solution pour atteindre de très forts grandissements consiste à fixer devant l'objectif d'un appareil un autre objectif, à l'aide d'une bague ou d'un empilement de bagues qui relie leurs filetages avant. Le second objectif, comme dans le cas précédent, est fixé à l'envers ; naturellement, il doit avoir un diamètre d'ouverture suffisamment important pour que l'association ne crée pas de vignetage.

[modifier] Utilisation d'un pied

Un support rigide tel qu'un bon trépied est souvent nécessaire pour la photographie de très petits objets ou animaux. La nécessité de fermer très fortement le diaphragme pour obtenir une profondeur de champ suffisante impose pratiquement de fixer l'appareil, d'autant que la distance précise de mise au point doit être conservée avec soin. Si le sujet est mobile il n'est évidemment pas question d'opérer en pose longue, l'usage d'un flash ou d'un système de flashes est obligatoire. La prise de vues à main levée est alors quasi impossible.

matériel utilisé pour photographier des fourmis

[modifier] Profondeur de champ

Avant d'aborder la lecture de ce paragraphe, il est indispensable de (re)lire auparavant le chapitre général sur la netteté des images photographiques et plus spécialement l'article consacré à la profondeur de champ.

Lorsque l'on photographie un paysage, une scène de rue, dans une moindre mesure un nu ou un repas de famille, la taille de l'image formée sur la surface sensible est très petite par rapport à la taille du sujet et le grandissement prend une valeur proche de 0. L'image se forme à une distance du centre optique ou du point nodal image à peine supérieure à la distance focale. Nous parlons ici, bien entendu, du grandissement obtenu lors de la prise de vue, quel que soit le format de l'épreuve définitive. Il n'en est pas de même en proxiphotographie et surtout en macrophotographie, domaine où par définition l'image a des dimensions égales ou supérieures à celles du sujet.

Nous avons déjà évoqué cette question, il faut maintenant la préciser. Nous allons voir en effet que l'on peut quitter le domaine de la macrophotographie en changeant de format.

Imaginons un insecte de 12 mm dont l'image mesure 18 mm sur un format 24x36 mm, soit la moitié de la longueur. Pas de doute, c'est bien de la macrophotographie, nous sommes au rapport de grandissement 1,5.
Sur le capteur 16x24 mm d'un appareil reflex numérique, en respectant la même proportion, l'image de l'insecte ne mesure plus que 12 mm : nous sommes maintenant au rapport 1, donc à la limite de la macrophotographie.
Sur les minuscules capteurs des appareils compacts numériques, toujours avec la même composition, on n'est plus du tout dans le domaine de la macrophotographie mais dans celui de la proxiphotographie. Avec un capteur de 12 x 9 mm, toujours en occupant la moitié de la longueur, l'image de l'insecte mesurera 6 mm seulement et le grandissement ne sera plus que de 0,5 ! Pour ces appareils, la position « macro » n'en est généralement pas une, loin de là, et cela change beaucoup de choses en ce qui concerne la difficulté des prises de vue : la profondeur de champ est énorme et l'éclairage ne pose plus guère de problème !

Le schéma qui nous a servi à établir les formules théoriques de la profondeur de champ correspondait en fait à une situation relevant de la proxiphotographie.

$\frac{1}{a}=\frac{1}{p}+\frac{\epsilon\,n}{f} \qquad et \qquad \frac{1}{r}=\frac{1}{p}-\frac{\epsilon\,n}{f}$

Les deux formules générales que nous avons précédemment établies restent évidemment valables pour un examen de l'image finale depuis la distance orthoscopique.

Rappelons que f est la distance focale de l'objectif utilisé, p la distance de mise au point, a et r les limites avant et arrière de la profondeur de champ, n l'ouverture relative de l'objectif et ε l'angle limite d'acuité visuelle (usuellement 1/1.500 radian).

Entre la photographie des sujets de taille importante et celle des sujets minuscules, il existe une différence fondamentale qui n'est pourtant presque jamais signalée dans la littérature photographique :

Les grands objets sont généralement plus ou moins familiers car on les côtoie, on vit éventuellement au milieu d'eux, on connaît leurs formes et leurs propriétés. C'est ainsi qu'en examinant des photographies où apparaissent des êtres humains, des arbres, des bâtiments, des animaux domestiques, etc., il est assez facile de restituer mentalement la disposition des éléments dans l'espace, d'évaluer leurs dimensions respectives ou de détecter d'éventuelles disproportions.
Les très petits objets, en revanche, demandent qu'on les découvre avant d'aller plus loin. Pour ce faire, une photographie n'est pas forcément la meilleure solution, d'autant qu'elle peut souvent être très ambiguë et donner une idée très fausse de la réalité. La troisième dimension, qui réapparaît grâce à la vision binoculaire ou à la stéréophotographie, permet de lever les doutes et parfois, de s'apercevoir que la façon dont on s'imaginait un objet à partir d'une photo était complètement erronée ! Autrement dit, l'œil n'a plus de repère ... et généralement, quand on lui présente une macrophotographie à diverses distances, il est absolument incapable d'en ressentir les éventuelles déformations liées au non respect de la distance orthoscopique.

On se trouve donc devant une alternative : ou bien la macrophotographie est destinée à un usage scientifique, il faut alors retrouver la distance orthoscopique exacte, surtout si l'on doit procéder à des mesures de dimensions ; ou bien elle n'a qu'un but d'illustration, artistique ou non, et dans ce cas la distance d'observation importe peu.

C'est pourquoi nous supposerons que l'image est examinée depuis une distance égale à sa diagonale, selon une procédure désormais habituelle, et nous corrigerons en conséquence la netteté conventionnelle.

première correction : si la prise de vue se fait avec un objectif de focale normale f_o, l'allongement du tirage n'est plus négligeable, l'image se formant à une distance p' du centre optique telle que p'=f_o(g+1). La distance orthoscopique n'est plus D_o mais D_o(g+1).
seconde correction : si la photo est prise avec une focale f différente de f_o, la distance orthoscopique doit être multipliée par f/f_o.

Nous allons en tenir compte directement en modifiant en conséquence l'angle limite de netteté :

$\epsilon \quad \to \quad \epsilon \frac{1}{g+1} \frac{f_o}{f}$

Il en résulte que :

$\frac{\epsilon\,n}{f} \quad \to \quad \frac{\epsilon\,f_o\,n}{f^2(g+1)}$

La transformation des formules générales donne alors :

$\frac{1}{a} - \frac{1}{p} = \frac{p-a}{a\,p} = \frac{\epsilon\,f_o\,n}{f^2(g+1)} = \frac{1}{p} - \frac{1}{r} = \frac{r-p}{r\,p}$

Dans les conditions qui sont ici les nôtres, les trois valeurs a, r et p sont très voisines, de sorte que l'on peut écrire avec une très bonne approximation :

$\frac{r-p}{p^2} + \frac{p-a}{p^2} = 2 \frac{\epsilon\,f_o\,n}{f^2(g+1)} \quad \to \quad r-a=2 p^2 \frac{\epsilon\,f_o\,n}{f^2(g+1)}$

En remplaçant p par sa valeur en fonction du grandissement $(p= \frac{(g+1)f}{g})$ , il vient :

$r-a = 2 \epsilon f_o n \frac{g+1}{g^2}$

Pour un format de négatif donné, lorsque l'image finale est examinée depuis une distance égale à sa diagonale, la profondeur de champ dépend du grandissement souhaité lors de la prise de vue et de l'ouverture du diaphragme mais pas de la focale de l'objectif utilisé pour la prise de vue. Rappelons que la focale normale f_o est égale à la diagonale du format.

Amateurs de calculs, attention ! La plupart des objectifs « macro » modernes, en particulier ceux qui permettent d'atteindre directement le rapport 1, sont en réalité des zooms. L'augmentation du grandissement se fait à la fois par augmentation du tirage (l'objectif avance par rapport à l'appareil) et par diminution de la distance focale. En cas de besoin, les fabricants sont en mesure de préciser la loi de variation de la distance focale et le déplacement des points nodaux en fonction du grandissement. Ainsi, un objectif «macro» de 90 mm de focale sera bien un 90 mm pour les mises au point lointaines (excellente focale pour le portrait) mais deviendra la plupart du temps un objectif de 60 ou 55 mm au rapport 1.

L'abaque ci-dessous donne directement la profondeur de champ r-a pour le format 24x36 en fonction du rapport de grandissement souhaité et de l'ouverture du diaphragme. En cliquant on accède à la version haute définition directement imprimable.

[modifier] Images en réserve

[modifier] Bibliographie

PRISSETTE, Jean .- Éclairage et temps de pose en photomacrographie. In : Photo-Revue, mai 1961, pp. 126-128.