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COMPRENDRE LA MISE AU POINT AUTOMATIQUE DE LA CAMÉRA

Le système de mise au point automatique d'un appareil photo ajuste intelligemment l'objectif de l'appareil photo pour obtenir la mise au point sur le sujet, et peut faire la différence entre une photo nette et une occasion manquée. Malgré un objectif apparemment simple - la netteté au point de mise au point - le fonctionnement interne de la mise au point d'un appareil photo n'est malheureusement pas aussi simple. Ce didacticiel vise à améliorer vos photos en vous présentant le fonctionnement de l'autofocus, vous permettant ainsi à la fois de tirer le meilleur parti de ses atouts et d'éviter ses défauts.

Remarque :L'autofocus (AF) fonctionne soit en utilisant des capteurs de contraste dans l'appareil photo (AF passif ) ou en émettant un signal pour éclairer ou estimer la distance au sujet (AF actif ). L'AF passif peut être effectué en utilisant soit la détection de contraste ou détection de phase méthodes, mais les deux reposent sur le contraste pour obtenir une mise au point automatique précise ; ils seront donc traités comme étant qualitativement similaires pour les besoins de ce didacticiel AF. Sauf indication contraire, ce didacticiel supposera une mise au point automatique passive. Nous discuterons également de la méthode de faisceau d'assistance AF de l'autofocus actif vers la fin.

CONCEPT :CAPTEURS AUTOFOCUS

Le ou les capteurs de mise au point automatique d'un appareil photo sont le véritable moteur d'une mise au point précise et sont disposés en différents réseaux dans le champ de vision de votre image. Chaque capteur mesure la mise au point relative en évaluant les changements de contraste à son point respectif dans l'image - où le contraste maximal est supposé correspondre à la netteté maximale.

Modifier le montant :
Flou Partiel Pointu


400 %


Histogramme du capteur

Veuillez consulter le didacticiel sur les histogrammes d'image pour en savoir plus sur le contraste de l'image.
Remarque :de nombreux appareils photo numériques compacts utilisent le capteur d'image lui-même comme capteur de contraste (à l'aide d'une méthode appelée AF à détection de contraste) et n'ont pas nécessairement plusieurs capteurs de mise au point automatique (qui sont plus courants en utilisant la méthode de détection de phase de l'AF). De plus, le diagramme ci-dessus illustre la méthode de détection de contraste de l'AF ; la détection de phase est une autre méthode, mais elle repose toujours sur le contraste pour une mise au point automatique précise.

Le processus de mise au point automatique fonctionne généralement comme suit :
(1) Un processeur de mise au point automatique (AFP) modifie légèrement la distance de mise au point.
(2) L'AFP lit le capteur AF pour évaluer si et dans quelle mesure la mise au point s'est améliorée.
(3) En utilisant les informations de (2), l'AFP règle l'objectif sur une nouvelle distance de mise au point.
(4) L'AFP peut répéter itérativement les étapes 2 et 3 jusqu'à ce qu'une mise au point satisfaisante soit obtenue.

Tout ce processus est généralement terminé en une fraction de seconde. Pour les sujets difficiles, l'appareil photo peut ne pas parvenir à une mise au point satisfaisante et abandonnera la répétition de la séquence ci-dessus, ce qui entraînera un échec de la mise au point automatique. Il s'agit du redoutable scénario de « chasse à la mise au point » dans lequel l'appareil photo fait la mise au point à plusieurs reprises sans parvenir à verrouiller la mise au point. Cela ne signifie toutefois pas que la mise au point n'est pas possible pour le sujet choisi. Si et pourquoi la mise au point automatique peut échouer est principalement déterminée par les facteurs de la section suivante.

FACTEURS AFFECTANT LES PERFORMANCES DE LA MISE AU POINT AUTOMATIQUE

Le sujet photographique peut avoir un impact énorme sur la qualité de la mise au point automatique de votre appareil photo, et souvent même plus que toute variation entre les modèles d'appareil photo, les objectifs ou les paramètres de mise au point. Les trois facteurs les plus importants influençant la mise au point automatique sont le niveau de lumière, le contraste du sujet et le mouvement de l'appareil photo ou du sujet .

Un exemple illustrant la qualité des différents points focaux a été montré à gauche; déplacez votre souris sur cette image pour voir les avantages et les inconvénients de chaque emplacement ciblé.

Notez que chacun de ces facteurs n'est pas indépendant; en d'autres termes, on peut être en mesure d'obtenir une mise au point automatique même pour un sujet faiblement éclairé si ce même sujet présente également un contraste extrême, ou vice versa. Cela a une implication importante pour votre choix de point de mise au point automatique :sélectionner un point de mise au point qui correspond à un bord net ou à une texture prononcée peut obtenir une meilleure mise au point automatique , en supposant que tous les autres facteurs restent égaux.

Dans l'exemple de gauche, nous avons eu la chance que l'emplacement où l'autofocus fonctionne le mieux corresponde également à l'emplacement du sujet. L'exemple suivant est plus problématique car la mise au point automatique fonctionne mieux sur l'arrière-plan, pas sur le sujet. Déplacez votre souris sur l'image ci-dessous pour mettre en évidence les zones de bonnes et de mauvaises performances.

Sur la photo de droite, si l'on se concentrait sur les sources lumineuses se déplaçant rapidement derrière le sujet, on risquerait un sujet flou lorsque la profondeur de champ est faible (comme ce serait le cas pour une action en basse lumière tourné comme celui-ci).

Alternativement, se concentrer sur la surbrillance extérieure du sujet serait peut-être la meilleure approche, avec la mise en garde que cette surbrillance changerait rapidement de côté et d'intensité en fonction de l'emplacement des sources de lumière en mouvement.

Si l'appareil photo avait des difficultés à faire la mise au point sur la surbrillance extérieure, un point de mise au point à faible contraste (mais stationnaire et raisonnablement bien éclairé) serait le pied du sujet ou des feuilles sur le sol à la même distance que le sujet.

Cependant, ce qui rend les choix ci-dessus difficiles, c'est que ces décisions doivent souvent être anticipées ou prises en une fraction de seconde. Des techniques spécifiques supplémentaires pour la mise au point automatique sur des sujets fixes et en mouvement seront abordées dans leurs sections respectives vers la fin de ce didacticiel.

NOMBRE ET TYPE DE POINTS AUTOFOCUS

La robustesse et la flexibilité de l'autofocus résultent principalement du nombre, de la position et du type de points d'autofocus mis à disposition par un modèle d'appareil photo donné. Les appareils photo reflex haut de gamme peuvent avoir 45 points de mise au point automatique ou plus, tandis que d'autres appareils photo peuvent avoir aussi peu qu'un seul point AF central. Deux exemples de dispositions de capteurs de mise au point automatique sont présentés ci-dessous :

Max f/# : f/2.8 f/4.0 f/5.6 f/8.0
Reflex haut de gamme
Max f/# : f/2.8 f/4.0 f/5.6
Entrée vers un reflex milieu de gamme

Les appareils photo utilisés pour les exemples de gauche et de droite sont respectivement le Canon 1D MkII et le Canon 20D.
Pour ces appareils photo, la mise au point automatique n'est pas possible pour les ouvertures inférieures à f/8.0 et f/5.6.


Deux types de capteurs de mise au point automatique sont présentés :
+ capteurs de type croisé (détection de contraste bidimensionnelle, plus grande précision)
l capteurs de lignes verticales (détection de contraste unidimensionnel, précision moindre)

Remarque :Le "capteur de lignes verticales" ne porte ce nom que parce qu'il détecte le contraste le long d'une ligne verticale.
Ironiquement, ce type de capteur est donc le meilleur pour détecter les lignes horizontales.

Pour les appareils photo reflex, le nombre et la précision des points de mise au point automatique peuvent également changer en fonction de l'ouverture maximale de l'objectif utilisé, comme illustré ci-dessus. Il s'agit d'une considération importante lors du choix d'un objectif d'appareil photo :même si vous ne prévoyez pas d'utiliser un objectif à son ouverture maximale, cette ouverture peut toujours aider l'appareil photo à obtenir une meilleure précision de mise au point . De plus, étant donné que le capteur AF central est presque toujours le plus précis, pour les sujets décentrés, il est souvent préférable d'utiliser d'abord ce capteur pour obtenir un verrouillage de la mise au point (avant de recomposer le cadre).

Plusieurs points AF peuvent fonctionner ensemble pour une meilleure fiabilité ou peuvent fonctionner de manière isolée pour une meilleure spécificité, en fonction du réglage de l'appareil photo que vous avez choisi. Certains appareils photo disposent également d'une fonction de "profondeur de champ automatique" pour les photos de groupe, qui garantit qu'un groupe de points AF se trouve tous à un niveau de mise au point acceptable.

MODE AF :CONTINU &AI SERVO contre ONE SHOT

Le mode de mise au point de l'appareil photo le plus largement pris en charge est la mise au point ponctuelle, qui convient le mieux aux sujets immobiles. Le mode One Shot est susceptible d'erreurs de mise au point pour les sujets en mouvement rapide car il ne peut pas anticiper le mouvement du sujet, en plus de rendre potentiellement difficile la visualisation de ces sujets en mouvement dans le viseur. La mise au point sur une seule prise nécessite un verrouillage de la mise au point avant que la photo puisse être prise.

De nombreux appareils photo prennent également en charge un mode de mise au point automatique qui ajuste en permanence la distance de mise au point pour les sujets en mouvement. Les appareils photo Canon appellent cela la mise au point "AI Servo", tandis que les appareils photo Nikon appellent la sienne la mise au point "continue". Il fonctionne en prédisant où le sujet sera légèrement à l'avenir, sur la base d'estimations de la vitesse du sujet à partir des distances de mise au point précédentes. L'appareil photo effectue ensuite la mise au point à cette distance prévue à l'avance pour tenir compte du délai d'obturation (le délai entre la pression sur le déclencheur et le début de l'exposition). Cela augmente considérablement la probabilité d'une mise au point correcte pour les sujets en mouvement.

Des exemples de vitesses de suivi maximales sont indiqués pour divers appareils photo Canon ci-dessous :

Les valeurs correspondent à un contraste et à un éclairage idéaux et utilisent l'objectif Canon 300 mm f/2,8 IS L.

Le graphique ci-dessus devrait également fournir une estimation empirique pour les autres caméras. Les vitesses de suivi maximales réelles dépendent également de l'irrégularité du mouvement du sujet, du contraste et de l'éclairage du sujet, du type d'objectif et du nombre de capteurs de mise au point automatique utilisés pour suivre le sujet. Soyez également averti que l'utilisation du suivi de la mise au point peut réduire considérablement la durée de vie de la batterie de votre appareil photo, donc utilisez-le uniquement lorsque cela est nécessaire.

FAISCEAU D'ASSISTANCE DE MISE AU POINT AUTOMATIQUE

De nombreux appareils photo sont équipés d'un faisceau d'assistance AF, qui est une méthode de mise au point automatique active qui utilise un faisceau visible ou infrarouge pour aider les capteurs de mise au point automatique à détecter le sujet. Cela peut être très utile dans les situations où votre sujet n'est pas suffisamment éclairé ou présente un contraste insuffisant pour la mise au point automatique, bien que le faisceau d'assistance AF présente également l'inconvénient d'une mise au point automatique beaucoup plus lente.

La plupart des appareils photo compacts utilisent une source de lumière infrarouge intégrée pour l'assistance AF, tandis que les appareils photo reflex numériques utilisent souvent un flash d'appareil photo intégré ou externe pour éclairer le sujet. Lors de l'utilisation d'un flash pour l'assistance AF, le faisceau d'assistance AF peut avoir des difficultés à verrouiller la mise au point si le sujet bouge sensiblement entre les déclenchements du flash. L'utilisation du faisceau d'assistance AF n'est donc recommandée que pour les sujets immobiles.

EN PRATIQUE :PHOTOS D'ACTION

La mise au point automatique fonctionnera presque toujours mieux avec les photos d'action lors de l'utilisation des modes servo AI ou continu. Les performances de mise au point peuvent être considérablement améliorées en s'assurant que l'objectif n'a pas à rechercher sur une large plage de distances de mise au point.

Le moyen le plus universellement pris en charge pour y parvenir est peut-être de pré-focaliser votre appareil photo à une distance proche de l'endroit où vous prévoyez que le sujet en mouvement passera . Dans l'exemple du motard à droite, on pourrait effectuer une pré-mise au point près du bord de la route car on s'attendrait à ce que le motard passe à peu près à cette distance.

Certains objectifs SLR ont également un commutateur de distance minimale de mise au point; le régler sur la plus grande distance possible (en supposant que le sujet ne sera jamais plus proche) peut également améliorer les performances.

Soyez averti, cependant, qu'en mode autofocus continu, des prises de vue peuvent toujours être prises même si le verrouillage de la mise au point n'a pas encore été atteint.

EN PRATIQUE :PORTRAITS ET AUTRES PHOTOS FIXES

Les photos fixes sont mieux prises en utilisant le mode autofocus one-shot, qui garantit qu'un verrouillage de la mise au point a été réalisé avant le début de l'exposition. Les exigences habituelles de mise au point en matière de contraste et d'éclairage puissant s'appliquent toujours, bien qu'il faille s'assurer qu'il y a très peu de mouvement du sujet.

Pour les portraits, l'œil est le meilleur point de mise au point, à la fois parce qu'il s'agit d'un standard et parce qu'il a un bon contraste. Bien que le capteur de mise au point automatique central soit généralement le plus sensible, la mise au point la plus précise est obtenue en utilisant les points AF décentrés pour les sujets décentrés. Si l'on devait plutôt utiliser le point AF central pour obtenir un verrouillage de la mise au point (avant de recomposer pour un sujet décentré), la distance de mise au point sera toujours derrière la distance réelle du sujet - et cette erreur augmente pour les sujets plus proches. Une mise au point précise est particulièrement importante pour les portraits, car ceux-ci ont généralement une faible profondeur de champ.

Étant donné que le type de capteur AF le plus courant est le capteur de ligne verticale, il peut également être utile de déterminer si votre point AF contient principalement un contraste vertical ou horizontal. Dans des conditions de faible luminosité, il est possible d'obtenir un verrouillage de la mise au point autrement impossible en faisant pivoter l'appareil photo de 90 ° pendant l'autofocus.

Dans l'exemple de gauche, les escaliers sont composés principalement de lignes horizontales. Si l'on devait faire la mise au point près de l'arrière de l'escalier de premier plan (pour maximiser la profondeur de champ apparente en utilisant la distance hyperfocale), on pourrait éviter un autofocus raté en orientant d'abord son appareil photo en mode paysage pendant l'autofocus. Ensuite, on peut faire pivoter l'appareil photo en orientation portrait pendant l'exposition, si on le souhaite.

Notez que dans ce didacticiel, l'accent a été mis sur * comment * faire la mise au point - pas nécessairement * où * faire la mise au point. Pour en savoir plus sur ce sujet, veuillez consulter les didacticiels sur la profondeur de champ et la distance hyperfocale.


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