Photographie/Netteté des images/Le « bokeh »

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Netteté des images photographiques


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Définition[modifier | modifier le wikicode]

Le terme « bokeh » a fait son apparition dans le langage photographique occidental (un peu snob) vers la fin des années 1990. Il fait référence au mot japonais boke, qui signifie tout simplement flou et désigne plus particulièrement l'aspect que prennent les images des objets qui ne se trouvent pas dans le plan de mise au point. Le flou, volontaire ou non, peut contribuer à mettre le sujet principal en valeur s'il a pour effet d'atténuer l'impact visuel des détails susceptibles de perturber la vision. La question n'est pas anodine car l'aspect des zones floues varie beaucoup selon l'objectif utilisé et il peut être parfois franchement désagréable.

Faisceau lumineux convergent carre.svg

Description du phénomène[modifier | modifier le wikicode]

La forme de l'image d'un point lumineux formée hors du plan de mise au point reproduit toujours celle du diaphragme par lequel les rayons lumineux pénètrent dans l'appareil. Pour comprendre simplement comment les choses se passent, nous pouvons imaginer un objectif muni d'un diaphragme carré et qui focalise en un point P les rayons lumineux issus d'un point de la scène photographiée. Après avoir traversé l'ouverture, le faisceau lumineux a la forme d'une pyramide dont le diaphragme constitue la base carrée. Si la surface sensible est située au niveau de P, elle reçoit tous les rayons en ce point et l'image est lumineuse et nette. Si la surface sensible est située en avant ou en arrière de P, elle ne reçoit plus une image mais une tache carrée plus ou moins grande.

Si tout était « parfait », cette tache présenterait des bords nets, elle serait uniformément éclairée et sa luminosité varierait selon la loi de Bouguer, c'est-à-dire qu'elle serait inversement proportionnelle à sa surface et donc au carré de sa distance avec P. Nous pouvons, dans un premier temps, admettre qu'il en est ainsi. Par la suite, nous nuancerons fortement cette idée.

Les « diaphragmes à vanne » de certains objectifs utilisés autrefois en photogravure permettaient justement d'obtenir des ouvertures carrées ou rectangulaires optimisant l'effet des trames optiques. Avec un diaphragme à cinq lamelles, les rayons forment un cône dont le sommet est le point de convergence et dont la base est un pentagone curviligne. Avec les objectifs catadioptriques, la lumière passe par un espace annulaire et les taches sont elles aussi en forme d'anneau. Ces deux formes très différentes sont bien visibles sur les images ci-dessous :

taches pentagonales formées sur une photographie faite à l'aide d'un diaphragme à 5 lamelles (agrandir !)
détail des taches formées par un objectif catadioptrique

Aspects visuels[modifier | modifier le wikicode]

Il y a ici un paradoxe : lorsqu'elle se forme hors de la surface du récepteur, l'image d'une source lumineuse ponctuelle prend la forme d'une figure géométrique dont les bords sont nets et pourtant cela donne, dans la plupart des cas, une image floue ... Raisonnons sur un sujet qui se trouve hors du plan de mise au point :

  • si ce sujet ne comporte aucune source lumineuse à la fois intense et de faible étendue, alors l'infinité des points qui le composent donne une infinité d'images à bords relativement nets, peu lumineuses et insensiblement décalées les unes par rapport aux autres. Ces images fusionnent pour former, toutes ensemble, une zone floue sur la photographie.
  • si ce sujet comporte des sources lumineuses à la fois intenses, de très faible étendue et bien distinctes les unes des autres, alors les images de ces sources donnent des taches individualisées et bien visibles puisqu'elles ressortent en tant que telles sur un fond sombre. Comme l'œil va tout droit vers les zones claires des photographies, ces taches perturbent forcément la vision, surtout si elles ont une forme inhabituelle comme les anneaux formés derrière les objectifs à miroir.
  • dans les cas intermédiaires on obtient une combinaison de zones floues bien dégradées avec d'autres plus ou moins nettes selon la luminosité et l'étendue des éléments du sujet ; c'est là que les pires problèmes peuvent apparaître...


mauvais meilleur
Bad Bokeh Background.jpg

Derrière ces branches de Forsythia apparaissent des taches très gênantes dues à l'utilisation d'un téléobjectif à miroir.

Good Bokeh 01.jpg

Dans des conditions voisines et avec un téléobjectif classique, les taches sont arrondies et bien moins perturbantes.

Bad Bokeh 02.jpg

Les premiers plans flous sont rarement recommandés mais ici le téléobjectif catadioptrique déstructure les zones claires.

Good Bokeh 02.jpg

Avec un objectif classique les taches rondes ont un centre lumineux et le flou, bien que très gênant, est « moins pire ».

Heron and donut bokeh 20070607.jpg

La mise au point a été parfaitement réalisée sur ce héron mais l'usage d'un objectif catadioptrique et la présence de zones relativement brillantes dans l'environnement rendent l'aspect des berges du plan d'eau particulièrement dérangeant (cliquer sur l'image pour l'agrandir !). De plus, l'ouverture étant fixe, on ne peut pas compter sur le réglage du diaphragme pour modifier la profondeur de champ.

Flamingo bokeh.jpg

Les conditions étaient bien meilleures pour cette photo de Flamant rose. Évidemment le cadrage est fort différent mais surtout les plans ne sont pas étagés de façon continue, le sujet se trouve loin du décor et celui-ci ne comporte pas de zones lumineuses assez intenses pour former des taches claires. C'est une idée à retenir aussi pour les portraits.

Il résulte apparemment de tout ceci que la meilleure forme du diaphragme, pour la photographie générale au moins, est le cercle., mais comme toujours les choses sont moins simples qu'il y paraît !

Formule optique et aspect des taches floues[modifier | modifier le wikicode]

Selon leur formule optique, les objectifs donnent en réalité des taches circulaires plus ou moins nettes, plus lumineuses sur les bords qu'au centre ou inversement, plus ou moins accompagnées de zones colorées, etc. et les taches formées hors du plan de mise au point peuvent prendre des aspects très variables.

Un objectif « parfait » doit être tel que dans toutes les situations, tous les rayons lumineux issus de chaque point-objet convergent vers le point-image correspondant, de façon que l'on puisse obtenir un « piqué » maximal pour les objets situés dans le plan de mise au point. En réalité, cette convergence n'est qu'approchée et la correction de diverses aberrations, entre autres de l'aberration chromatique et de l'aberration de sphéricité, font que les chemins suivis par les rayons lumineux peuvent être différents avant la convergence finale.

La figure ci-dessous montre le cheminement des rayons de diverses couleurs issus d'un même point supposé à l'infini, la lumière blanche venant d'une étoile, par exemple. Ces rayons traversent ici un doublet achromatique, combinaison optique relativement simple dans laquelle la seconde lentille a pour but de corriger la dispersion provoquée par la première.

Achromat doublet en.svg

On voit sur ce schéma que non seulement les rayons de diverses couleurs ne suivent pas le même chemin, mais qu'en outre ils ne sont pas parfaitement convergents. Le doublet a certes moins de défauts qu'une lentille monobloc de même distance focale mais il n'est pas parfait pour autant. Les trajets suivis par les rayons colorés sont d'autant plus différents que ceux-ci sont plus éloignés de l'axe optique ; l'ouverture du diaphragme aura évidemment des effets notables sur l'aspect des taches floues, selon que les rayons marginaux, qui sont les plus déviés, seront arrêtés ou non.

À pleine ouverture, les taches formées par ce doublet en avant et en arrière de la zone de convergence seront à peu près blanches et uniformément éclairées dans leur zone centrale mais leurs bords seront un peu flous et présenteront des franges périphériques colorées. Très schématiquement, entre l'objectif et la zone de convergence, ces franges seront teintées de rouge vers l'extérieur et de bleu-vert (cyan) vers l'intérieur. Au-delà de la zone de convergence, elles seront d'abord teintées de vert à l'extérieur et de pourpre (magenta) vers l'intérieur, avant de devenir plus complexes.

En pratique, l'aspect de ces taches varie d'un objectif à l'autre et, pour un même objectif, selon l'ouverture du diaphragme, la distance de mise au point, la distance focale s'il s'agit d'un zoom, l'inclinaison des rayons par rapport à l'axe optique, etc. ; il est quasi impossible de donner à ce sujet des indications précises et chiffrées. Du reste, les chiffres sont ici beaucoup moins importants que l'aspect visuel global des images. On peut toutefois pronostiquer que des taches présentant des franges colorées très marquées et/ou une luminosité beaucoup plus forte sur les bords qu'au centre ne sont pas des éléments favorables à l'obtention de flous agréables à regarder.

L'image ci-dessous, par exemple, présente des taches dont la luminosité est loin d'être uniforme. L'anneau lumineux périphérique renforce leur impact visuel et empêche qu'elles se fondent agréablement dans l'arrière-plan.


Bokeh halo.jpg

Si l'on cherche à obtenir des taches parfaitement rondes, à moins de disposer d'un objectif dont le diaphragme comporte un très grand nombre de lamelles, la seule solution est d'ouvrir l'objectif utilisé à fond. Naturellement, la profondeur de champ est alors très faible et si l'objectif n'est pas très bon à pleine ouverture, le résultat a de grandes chances d'être en fin de compte très décevant.

Objectifs spéciaux[modifier | modifier le wikicode]

Sony, prenant la suite de Minolta, propose un objectif très original : le 135 mm f/2,8 (T4,5) STF muni d'un « filtre d'apodisation » permettant d'obtenir une excellente netteté pour les sujets situés dans le plan de mise au point et un flou augmenté partout ailleurs. En particulier, les images à bords nets formées par les points lumineux défocalisés, comme expliqué plus haut, se trouvent estompées, et ceci de façon réglable grâce à une bague dédiée à cette fonction.

Galerie d'images[modifier | modifier le wikicode]


Netteté des images photographiques