Le mal qu'est la diffraction

Vous souhaitez optimiser la profondeur de champ de vos photos. La façon évidente de le faire est d'utiliser la plus petite ouverture que l'objectif autorise, n'est-ce pas ? Vous savez que plus l'ouverture est petite, plus la profondeur de champ est grande. Alors pourquoi ne pas simplement baisser l'ouverture jusqu'à f/22 (ou quel que soit le plus petit réglage de votre objectif) et en finir ?

Vous avez peut-être entendu parler de quelque chose appelé diffraction . C'est un phénomène qui rend vos photos plus douces (moins nettes) lorsque vous utilisez les réglages d'ouverture les plus petits de votre appareil photo. Par conséquent, la plupart des experts du monde de la photographie recommandent d'éviter les plus petites ouvertures (comme f/22), et de n'utiliser que des ouvertures plus grandes. C'est devenu une pratique acceptée par la plupart des photographes.

Récemment, cependant, un photographe/enseignant/auteur respecté nommé Bryan Peterson a contesté ce point de vue. Dans son livre Bryan Peterson's Exposure Solutions (une suite à son grand livre (peut-être même classique) Comprendre l'exposition ) il vous recommande d'ignorer la sagesse conventionnelle et d'aller de l'avant et de photographier à f/22. Il dit la même chose dans ses conférences (je l'ai vu à la conférence de photographie Out of Chicago). Je suppose qu'il pense que les effets de la diffraction sont exagérés et, en tout état de cause, plus que compensés par l'avantage de maximiser votre profondeur de champ.

Alors qui a raison ? Bryan Peterson ou la grande majorité des photographes ? Jetons un coup d'œil.

Qu'est-ce que la diffraction ?

Mais d'abord, qu'est-ce que la diffraction et d'où vient-elle ? La science n'est vraiment pas si importante pour la plupart d'entre nous en tant que photographes, mais nous devrions savoir en général de quoi il s'agit.

La diffraction est causée par la diffusion de la lumière qui se produit nécessairement lorsque la lumière traverse une petite ouverture, puis se propage sur le capteur d'image de votre appareil photo. Découvrez ce graphique que j'ai créé pour vous montrer comment cela se passe :

Lorsque vous utilisez une grande ouverture, comme dans l'exemple ci-dessus, la lumière peut entrer dans l'appareil photo et se déplacer plus ou moins directement sur le capteur d'image. La diffraction n'est pas un problème.

Lorsque vous utilisez une petite ouverture, cependant, la lumière atteignant les côtés et les coins du capteur d'image ne peut y arriver qu'après avoir traversé une petite ouverture, puis s'être étalée. Cette propagation de la lumière fait que les rayons lumineux frappent les photosites adjacents. Essentiellement, la propagation fait que la lumière atteint le mauvais photosite et provoque un flou.

L'effet est plus prononcé dans les capteurs numériques à haute densité de mégapixels car ils ont des photosites plus petits. Les photosites plus petits signifient que la même quantité de propagation aura un impact encore plus important. Cela signifie que si vous avez un appareil photo avec un capteur plus petit mais beaucoup de mégapixels dessus, la diffraction sera plus un problème pour vous que pour les autres. J'aborderai ce problème plus en détail ci-dessous, mais gardez-le à l'esprit pour le moment.

Quoi qu'il en soit, qu'est-ce que tout ce discours sur la diffraction signifie pour vous ? Douceur. La diffraction créera une certaine quantité de flou dans votre image. Combien? Jetons un coup d'œil.

Un test des effets de la diffraction

La diffraction est-elle une théorie intéressante pour les pixel-peepers avec peu d'impact notable sur vos images, ou quelque chose qui se traduit vraiment par une douceur visible ? J'ai décidé de le tester sur mon appareil photo et un de mes objectifs. Le test est simple si vous voulez le faire vous-même :avec l'appareil photo sur un trépied, prenez simplement exactement la même photo à différents réglages d'ouverture (et en compensant les changements de vitesse d'obturation pour garder la même exposition), puis comparez les photos côte à côte.

Voici des comparaisons de photos que j'ai prises sur mon Canon 6D avec mon objectif 24-105 mm f/4.0 :

J'ai pris exactement la même image à chaque réglage d'ouverture de mon objectif. Au bas du graphique se trouve l'un des originaux avec la zone de détail marquée. Au-dessus se trouvent deux zones de détails, l'une à f/8, que j'ai considérée comme le réglage d'ouverture le plus net après avoir regardé les photos, et l'autre à f/22, qui est le réglage d'ouverture le plus petit pour l'objectif que j'utilisais.

Pouvez-vous voir de la douceur dans les photos prises avec la plus petite ouverture ? Je peux. Il y a certainement une certaine quantité de flou dans les détails.

Mais, je dois souligner que ces images sont agrandies à quelque chose comme 400%. Comment se comparent-ils à une taille normale ? Jetons un coup d'œil :

Pouvez-vous voir une différence entre les différentes versions de ces images maintenant ? Je ne peux pas.

Ce test me dit que la diffraction a un impact mineur sur mes photos, mais ce ne sera pas grave si je ne fais que publier les photos sur le Web. Mais est-ce la fin du problème ? Non. Gardez à l'esprit que les résultats pour vous peuvent être différents selon le type d'appareil photo que vous utilisez. Comme mentionné plus haut, la densité de mégapixels sur votre capteur aura beaucoup à voir avec l'impact de la diffraction. Comment? Allons-y maintenant.

Entre Doug Kaye

Je vais admettre quelque chose maintenant. J'ai déjà écrit quelque chose sur la diffraction , mais j'avais tort sur la science derrière la diffraction. Nul autre que Doug Kaye, que vous connaissez peut-être de TWIP et All About the Gear, m'a envoyé un e-mail pour me corriger (gentiment). Il m'a ensuite aidé à corriger ce que j'avais écrit. C'était très utile, mais en plus de cela. Doug a partagé les résultats de certains des tests qu'il a effectués sur la diffraction.

Je n'arrête pas de mentionner que l'impact de la diffraction variera en fonction de la densité de mégapixels sur votre appareil photo. Doug est celui qui m'a guidé à travers ce concept et, en fait, il a fait quelques tests à ce sujet. La plupart d'entre nous n'ont qu'un seul appareil photo à prendre en compte, mais Doug teste beaucoup d'appareils photo.

Voici comment Doug explique le concept :

En d'autres termes, si vous entasser beaucoup de mégapixels sur un appareil photo avec un petit capteur d'image, les photosites seront très petits et la diffusion de la lumière causée par la petite ouverture passera plus facilement dans d'autres photosites. Cela signifiera plus de douceur due à la diffraction. Mais dans un appareil photo où les mégapixels sont plus dispersés, la même quantité de propagation aura moins d'impact. Dans ce cas, le résultat a moins d'impact sur vos photos en raison de la diffraction.

Comment cela fonctionne-t-il sur des caméras données ? Doug a proposé certaines directives pour expliquer quand vous pouvez remarquer les effets de la diffraction pour la première fois :

• Sur un appareil photo plein format de 24 mégapixels, la diffraction sera d'abord visible à f/11
• Sur un appareil photo plein format de 36 mégapixels, la diffraction sera d'abord visible à f/8
• Sur un appareil photo APS-C de 16 mégapixels, la diffraction sera d'abord visible à f/8
• Sur un appareil photo APS-C de 24 mégapixels, la diffraction sera d'abord visible à f/5,6
• Sur un appareil photo Micro 4/3 de 16 mégapixels, la diffraction sera d'abord visible à f/5,6

En d'autres termes, plus le capteur d'image est petit et plus vous placez de mégapixels sur le capteur, plus la diffraction devient visible rapidement.

Alors, qu'est-ce qu'on fait avec ça ?

Alors qu'est-ce que tout cela nous dit? Et, plus important encore, qu'est-ce que cela signifie pour notre photographie ?

Eh bien, la première chose qu'il nous dit, c'est qu'il existe, en fait, une chose telle que la diffraction. Ce n'est pas une chose inventée. Cela a un impact visible sur vos photos, du moins lorsque vous zoomez sur les détails. Si vous êtes à la recherche d'une netteté maximale, vous devez vous soucier de la diffraction.

Mais la chose la plus importante que j'ai apprise ici est que l'impact de la diffraction varie en fonction de votre situation. Quelqu'un avec un appareil photo avec un grand capteur d'image et une faible densité de mégapixels (par exemple, le Sony A7S, avec seulement 12 mégapixels répartis sur un capteur plein format) a moins à se soucier de la diffraction. D'un autre côté, si vous avez un appareil photo avec un capteur Micro 4/3 ou même APS-C, vous voudrez peut-être tenir compte un peu plus de la diffraction lors du réglage de votre ouverture.

Cela dépend aussi de votre sortie. Si vous faites une impression 20 x 30, vous voudrez peut-être vous en préoccuper. Si vous ne faites que publier sur Facebook, probablement pas. Bien sûr, bien souvent, nous ne savons pas ce que nous allons faire de l'image lorsque nous la prenons.

Alors, que devriez-vous faire pour vous assurer que la diffraction n'est pas un problème pour vous ? Voici les principaux points à retenir tels que je les vois :

Avant de tirer

Faites votre propre test. Jetez un œil aux directives de Doug Kaye ci-dessus et commencez à partir de là, mais vérifiez ensuite dans quelle mesure la diffraction affecte vos images. C'est facile à faire :il suffit de prendre la même photo en utilisant différents réglages d'ouverture et de les comparer. La diffraction peut avoir un effet plus dramatique pour vous, auquel cas vous devez faire des ajustements lors de la prise de vue (plus de détails ci-dessous). Mais vous constaterez peut-être qu'il y a très peu d'impact de la diffraction, auquel cas vous ne pouvez pas vous en soucier.

Lors de la prise de vue

Lorsque vous photographiez, vous pouvez faire différentes choses pour maximiser la profondeur de champ sans souffrir de la douceur due à la diffraction. Voici quelques-unes de ces choses, dans l'ordre du problème de diffraction le plus faible au plus important.

1. Prise de vue à f/22 lorsque vous avez besoin d'une profondeur de champ maximale. Si vous souhaitez optimiser la profondeur de champ de votre prise de vue, n'hésitez plus et photographiez à f/22 ! Cela s'applique évidemment si votre appareil photo est un appareil qui n'est pas aussi affecté par la diffraction. Mais même si vous avez un appareil photo qui pourrait être affecté par la diffraction, comme mentionné ci-dessus, réfléchissez à ce que vous allez faire avec l'image. La plupart d'entre nous finissent par publier nos photos sur le Web, où vous ne pourrez généralement pas voir les effets de la diffraction.
2. Utilisez la distance hyperfocale pour vous permettre d'utiliser de plus grandes ouvertures. Si vous avez un problème de diffraction ou si vous avez besoin d'une netteté maximale et ne pouvez pas risquer de douceur dans votre image (comme pour les gros tirages), allez-y et photographiez avec une plus grande ouverture pour éviter tout effet de diffraction. En guise de seuil, vous devez comprendre le concept de distance hyperfocale et voir si vous pouvez vous en sortir en ayant tout net dans l'image avec la plus petite profondeur de champ. Franchement, si vous êtes à l'aise avec la distance hyperfocale, vous constaterez souvent que vous n'avez pas besoin d'utiliser la plus petite ouverture de l'objectif pour que tout soit net sur votre photo.
3. Empilement de la mise au point. Enfin, pour les occasions où vous avez besoin que tout dans le cadre soit absolument net - de quelque chose juste devant vous jusqu'à l'infini - et que vous ne voulez aucune douceur due à la diffraction, vous pouvez utiliser une technique appelée focus empiler . En utilisant cette technique, vous prenez plusieurs photos du même cliché en utilisant une ouverture plus large, mais en changeant le point de mise au point pour chaque cliché. Vous passez de la mise au point sur quelque chose juste devant vous à la mise au point à l'infini. Ensuite, vous combinez les images dans Photoshop pour utiliser les points les plus nets de chacune. Considérez ceci comme une sorte d'artillerie lourde pour cette situation.

Après le tir

Après avoir pris votre photo, vous pouvez faire certaines choses en post-traitement pour annuler ou au moins minimiser les effets de la diffraction. Ces choses sont :

• réglages locaux du contraste,
• gagne en clarté, et
• affûtage.

Vous pouvez rendre vos photos beaucoup plus nettes de cette façon. En fait, la plupart du temps, vous pouvez complètement annuler les effets de diffraction en utilisant ces outils/techniques (bien sûr, vous devez alors considérer la netteté de votre photo si vous avez utilisé ces outils sur une photo sans douceur due à diffraction pour commencer).

Conclusion

Je déteste quand je ne peux pas arriver à une conclusion claire sur quelque chose. Je déteste particulièrement la réponse "ça dépend". Mais c'est là que je pense que nous nous retrouvons sur la question de la diffraction.

Bryan Peterson a-t-il raison de dire que nous devrions photographier à f/22 ? Ça dépend. Cela dépend de la quantité d'effets de diffraction sur notre appareil photo. Cela dépend de notre production. Cela dépend de ce que vous essayez d'atteindre. Mais dans certaines circonstances, je dirais oui, il a raison - allez-y et photographiez f/22.