Le mal qu'est la diffraction

Vous voulez maximiser la profondeur de champ. L'évidence est d'utiliser la plus petite ouverture possible, non ? Vous savez que plus l'ouverture est petite, plus la profondeur de champ est grande. Alors pourquoi ne pas fermer le diaphragme à fond à f/22 (ou la plus petite valeur de votre objectif) et en rester là ?

Vous avez peut-être entendu parler de la diffraction. C'est un phénomène qui rend vos photos plus molles (moins nettes) aux plus petites ouvertures. En conséquence, la plupart des experts recommandent d'éviter les plus petites ouvertures (comme f/22) et d'utiliser des ouvertures plus grandes. C'est devenu une pratique acceptée.

Récemment, un photographe/enseignant/auteur respecté, Bryan Peterson, a contesté cette vision. Dans son livre Bryan Peterson's Exposure Solutions (suite à son excellent Understanding Exposure), il recommande d'ignorer le conseil conventionnel et de photographier à f/22. Il dit la même chose en conférence (je l'ai vu à la conférence Out of Chicago). Il semble penser que les effets de la diffraction sont surestimés et, en tout cas, plus que compensés par le bénéfice de maximiser la profondeur de champ.

Alors qui a raison ? Bryan Peterson ou la grande majorité des photographes ? Regardons.

Qu'est-ce que la diffraction ?

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

La diffraction est causée par la diffusion de la lumière qui se produit nécessairement quand la lumière passe par une petite ouverture et s'étale sur le capteur. Regardez ce graphique que j'ai créé pour montrer comment cela se passe :

Avec une grande ouverture (exemple du haut), la lumière entre et va plus ou moins droit sur le capteur. Pas de diffraction.

Avec une petite ouverture, la lumière atteignant les bords et coins du capteur ne peut y arriver qu'après avoir traversé une petite ouverture puis s'étalé. Cet étalement fait que les rayons lumineux touchent des photosites adjacents. Essentiellement, la diffusion fait que la lumière frappe le mauvais photosite et crée du flou.

L'effet est plus marqué sur les capteurs à haute densité de mégapixels car ils ont des photosites plus petits. Des photosites plus petits signifient que la même diffusion aura un impact encore plus grand. Cela signifie que si vous avez un appareil avec un capteur plus petit mais beaucoup de mégapixels, la diffraction sera plus problématique pour vous. J'y reviens plus bas, mais gardez cela en tête.

Qu'est-ce que tout cela signifie pour vous ? De la mollesse. La diffraction crée un certain flou. Combien ? Regardons.

Un test des effets de la diffraction

La diffraction est-elle une théorie intéressante pour pixel-peepers sans impact visible, ou quelque chose qui entraîne vraiment une mollesse visible ? Je l'ai testé sur mon appareil et un de mes objectifs. Le test est simple : sur trépied, prenez la même photo à différentes ouvertures (en compensant les changements de vitesse pour garder l'exposition) et comparez côte à côte.

Voici des comparaisons sur mon Canon 6D avec mon 24-105 mm f/4,0 :

J'ai photographié la même scène à chaque ouverture de l'objectif. En bas du graphique, un original avec la zone de détail marquée. Au-dessus, deux zones de détail : une à f/8 (l'ouverture la plus nette après examen) et l'autre à f/22 (la plus petite ouverture de l'objectif).

Voyez-vous de la mollesse aux petites ouvertures ? Moi, oui. Il y a définitivement un certain flou dans le détail.

Mais ces images sont zoomées à environ 400 %. Comment se comparent-elles à taille normale ? Regardons :

Voyez-vous une différence entre les versions maintenant ? Moi, non.

Ce test me dit que la diffraction a un impact mineur sur mes photos, mais ne sera pas un gros problème si je publie juste sur le web. Est-ce la fin de l'histoire ? Non. Gardez à l'esprit que vos résultats peuvent différer selon votre appareil. Comme mentionné, la densité de mégapixels sur votre capteur influence beaucoup l'impact de la diffraction. Comment ? Voyons maintenant.

Intervient Doug Kaye

Je dois avouer quelque chose. J'ai déjà écrit sur la diffraction, mais j'avais tort sur la science. Doug Kaye (connu de TWIP et All About the Gear) m'a envoyé un email pour me corriger (gentiment). Il m'a aidé à corriger ce que j'avais écrit. C'était très utile, et en plus, Doug a partagé ses résultats de tests sur la diffraction.

Je répète que l'impact de la diffraction varie selon la densité de mégapixels. Doug m'a expliqué ce concept et a fait des tests. La plupart d'entre nous n'ont qu'un appareil, mais Doug en teste beaucoup.

Voici comment Doug explique le concept :

En d'autres termes, si vous mettez beaucoup de mégapixels sur un petit capteur, les photosites seront très petits et la diffusion due à la petite ouverture chevauchera plus facilement d'autres photosites. Cela signifie plus de mollesse due à la diffraction. Mais sur un capteur où les mégapixels sont plus espacés, la même diffusion aura moins d'impact. Résultat : moins d'impact de la diffraction.

Comment cela se traduit-il sur des appareils donnés ? Doug a établi des repères pour savoir quand la diffraction devient visible :

• Sur un 24 Mpx plein format : visible à f/11
• Sur un 36 Mpx plein format : visible à f/8
• Sur un 16 Mpx APS-C : visible à f/8
• Sur un 24 Mpx APS-C : visible à f/5,6
• Sur un 16 Mpx Micro 4/3 : visible à f/5,6

En d'autres termes, plus le capteur est petit et plus il y a de mégapixels, plus tôt la diffraction devient visible.

Que faire de tout cela ?

Que nous dit tout cela ? Et surtout, qu'est-ce que cela signifie pour notre photographie ?

Premièrement, la diffraction existe bel et bien. Ce n'est pas un mythe. Elle a un impact visible, du moins quand on zoome sur les détails. Si vous cherchez la netteté maximale, la diffraction est un souci.

Mais le plus important : l'impact de la diffraction varie selon votre situation. Quelqu'un avec un grand capteur et faible densité de mégapixels (ex: Sony A7S, 12 Mpx sur plein format) a moins à craindre. Si vous avez un capteur Micro 4/3 ou APS-C, vous devrez peut-être en tenir compte davantage.

Cela dépend aussi de votre sortie. Pour un tirage 20 x 30 cm, vous voudrez peut-être vous en soucier. Pour Facebook, probablement pas. Bien sûr, on ne sait pas toujours à l'avance ce qu'on fera de l'image.

Alors, que faire concrètement pour que la diffraction ne soit pas un problème ? Voici les points clés :

Avant la prise de vue

Faites votre propre test. Regardez les repères de Doug Kaye ci-dessus et partez de là, puis vérifiez l'impact de la diffraction sur vos photos. C'est facile : prenez la même photo à différentes ouvertures et comparez. La diffraction peut avoir un effet plus marqué chez vous, auquel cas ajustez vos réglages (voir ci-dessous). Mais vous pourriez trouver qu'il y a très peu d'impact, auquel cas vous pouvez l'ignorer.

Pendant la prise de vue

En prise de vue, il y a plusieurs façons de maximiser la profondeur de champ sans souffrir de la diffraction. Voici quelques-unes, de celle où la diffraction pose le moins de problème à celle où elle en pose le plus.

1. Photographiez à f/22 quand vous avez besoin de la profondeur de champ maximale. Si vous voulez maximiser la profondeur de champ, allez-y, photographiez à f/22 ! Cela s'applique évidemment si votre appareil n'est pas trop affecté par la diffraction. Mais même si c'est le cas, comme dit plus haut, considérez l'usage final de la photo. La plupart d'entre nous publient juste sur le web, où on ne voit généralement pas les effets de la diffraction.
2. Utilisez la distance hyperfocale pour permettre des ouvertures plus grandes. Si vous avez un problème de diffraction ou avez besoin de netteté maximale sans risque de mollesse (pour de grands tirages), photographiez avec une ouverture plus grande pour éviter la diffraction. Comme préalable, comprenez la distance hyperfocale et voyez si vous pouvez tout avoir net avec une profondeur de champ plus faible. Franchement, si vous maîtrisez la distance hyperfocale, vous constaterez souvent qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser la plus petite ouverture pour tout avoir net.
3. Focus stacking (empilement de mise au point). Enfin, pour les occasions où vous avez besoin de tout absolument net — de quelque chose juste devant vous jusqu'à l'infini — sans aucune mollesse due à la diffraction, utilisez le focus stacking. Cette technique consiste à prendre plusieurs photos du même cadrage avec une ouverture plus grande, en changeant le point de mise à feu à chaque cliché. Vous progressez du plus proche à l'infini. Puis vous combinez les images dans Photoshop pour utiliser les parties les plus nettes de chacune. Considérez cela comme l'artillerie lourde pour cette situation.

Après la prise de vue

Après le cliché, il y a des choses à faire en post-traitement pour annuler ou au moins minimiser les effets de la diffraction :

• ajustements de contraste local,
• augmentation de la Clarté, et
• netteté.

Vous pouvez rendre vos photos beaucoup plus nettes ainsi. En fait, souvent, vous pouvez complètement annuler les effets de la diffraction avec ces outils/techniques (bien sûr, vous devez alors considérer à quel point votre photo aurait pu être nette si vous aviez utilisé ces outils sur une photo sans mollesse due à la diffraction).

Conclusion

Je déteste ne pas pouvoir conclure clairement. Je déteste particulièrement la réponse « ça dépend ». Mais c'est là que nous en sommes sur la diffraction.

Bryan Peterson a-t-il raison, faut-il photographier à f/22 ? Ça dépend. De l'impact de la diffraction sur votre appareil. De votre sortie. De ce que vous visez. Mais dans certaines circonstances, je dirais oui, il a raison — allez-y, photographiez à f/22.