TECHNOLOGIE

Tout sur l'ouverture

Qu'est-ce que l'ouverture en photographie ? Découvrez comment l'ouverture contrôle l'exposition et la profondeur de champ, familiarisez-vous avec le triangle d'exposition et apprenez la différence entre les objectifs à ouverture fixe et à ouverture variable.

L'ouverture d'un objectif est tout simplement le point par lequel la lumière passe dans l'appareil photo. Plus l'ouverture est grande, plus la lumière peut atteindre le capteur de l'appareil photo, ce qui affecte l'exposition de l'image.

Tout comme la pupille de l'œil humain se contracte en cas de forte luminosité et se dilate en cas de faible luminosité, l'ouverture doit être réduite ou augmentée pour obtenir une exposition correcte, c'est-à-dire une image claire qui n'est ni trop sombre ni trop délavée, dans différentes conditions d'éclairage. Ce rétrécissement et cet élargissement sont effectués par un réseau de lamelles d'ouverture dans l'objectif qui se déplacent de manière synchronisée pour ajuster la taille de l'ouverture, jusqu'au maximum que l'objectif est mécaniquement capable d'atteindre (ce qui correspond au nombre indiqué dans le nom de l'objectif).

Les lamelles du diaphragme contribuent au bokeh, c'est-à-dire à la qualité esthétique des zones floues d'une image. Le nombre de lamelles peut avoir une incidence considérable sur l'aspect soyeux ou « crémeux » du bokeh. En règle générale, les objectifs dotés d'un plus grand nombre de lamelles ont tendance à produire un effet bokeh plus rond et plus agréable. Le nombre de lamelles est indiqué dans les spécifications de l'objectif (par exemple sur sa page Web sur le site de Canon).

Graphique illustrant le passage de la lumière à travers la structure intérieure d'un objectif classique.

Illustration de la structure habituelle d'un objectif. La lumière qui pénètre dans l'objectif (1) traverse l'élément avant (2), l'élément arrière (5) et divers groupes de lentilles (3) entre les deux - certains avec des éléments optiques conçus pour corriger des problèmes tels que la diffraction, d'autres pour la stabilisation de l'image dans les objectifs IS, et d'autres encore pour la mise au point. Les lamelles d'ouverture (4) contrôlent la quantité de lumière qui atteint le capteur de l'appareil photo.

Grande ouverture ou petite ouverture

L'ouverture est exprimée en valeur d'ouverture (f). Ce qui est déroutant, c'est que le nombre f n'est pas la taille réelle de l'ouverture, mais qu'il est inversement proportionnel à celle-ci :

          diamètre d'ouverture = longueur focale (f) divisée par le nombre f

C'est la raison pour laquelle les valeurs d'ouverture (f) sont écrites avec une barre oblique, comme dans f/1.4 et f/16. Il s'agit en fait de fractions. Cela explique également pourquoi plus le nombre f est faible, plus l'ouverture est grande ; le nombre f est le dénominateur de la fraction, et 1/4 est plus grand que 1/16.

Chaque incrément sur l'échelle standard des diaphragmes divise par deux la quantité de lumière qui atteint le capteur - f/4 laisse passer deux fois moins de lumière que f/2.8, f/5.6 deux fois moins que f/4, et ainsi de suite. Chacune de ces étapes, divisant par deux la quantité de lumière à chaque fois ou la doublant dans l'autre sens, est décrite comme une valeur d'ouverture. C'est pourquoi l'échelle des valeurs d'ouverture (f) comporte des nombres, tels que f/2.8 et f/5.6, au lieu de nombres entiers, qui ne correspondraient pas à des valeurs entières d'ouverture.

Un graphique illustrant différentes ouvertures, de la plus grande à la plus petite, ainsi que les changements de profondeur de champ lorsque vous passez d'une grande à une petite ouverture.

L'ouverture est représentée par des valeurs d'ouverture (f) (A). Une grande ouverture telle que f/1.4 signifie littéralement une ouverture plus large qu'une ouverture étroite telle que f/16. Outre l'exposition, l'ouverture affecte également la profondeur de champ (B) : les grandes ouvertures (1) créent une faible profondeur de champ, ce qui signifie que seule une petite zone de la scène est nette (3). Plus l'ouverture est petite (2), plus la profondeur de champ augmente, de sorte qu'une plus grande partie de la scène est nette.

Lorsque nous parlons de grande ouverture, nous entendons un petit nombre f et une ouverture qui permet à un flux de lumière d'atteindre le capteur de l'appareil photo, un peu comme si l'on ouvrait les rideaux pour laisser entrer le plus de lumière possible. Cela signifie que les grandes ouvertures telles que f/1.4 sont parfaites pour les prises de vue dans des conditions de faible luminosité, nous y reviendrons plus tard.

À l'inverse, une petite ouverture - indiquée par un nombre f plus élevé, tel que f/22, limite la quantité de lumière qui atteint le capteur, un peu comme si l'on regardait à travers une étroite fente dans les rideaux. Ce réglage est idéal par temps ensoleillé ou lorsque la scène est inondée de lumière, afin d'éviter la surexposition (une image qui semble délavée).

L'ouverture joue également un rôle clé dans la définition de la profondeur de champ de vos prises de vue, c'est-à-dire de la partie de l'image qui est nette. Une grande ouverture, telle que f/1.8, permet d'obtenir une faible profondeur de champ, ce qui fait ressortir le sujet sur un arrière-plan magnifiquement flou. C'est l'idéal pour les portraits ou la photographie macro. Une ouverture plus petite, telle que f/16, permet de conserver la mise au point sur une plus grande partie de la scène, ce qui est idéal pour les paysages et la photographie d'architecture où vous souhaitez une netteté d'avant-plan à arrière-plan.

Photo prise à f/1.8 montrant une digitale pourpre mise au point sur des feuilles floues à l'arrière-plan.
Photo prise à f/5.6 montrant une digitale pourpre et une fronde de verdure à ses côtés, mises au point sur des feuilles floues à l'arrière-plan.
Photo prise à f/8 montrant une digitale pourpre et une fronde de verdure à ses côtés, mises au point sur des feuilles légèrement floues à l'arrière-plan.
Photo prise à f/11 montrant une digitale pourpre et d'autres plantes, avec encore d'autres plantes légèrement floues à l'arrière-plan.
Photo prise à f/16 montrant une digitale pourpre et d'autres plantes, seules celles de l'arrière-plan le plus éloigné étant floues.
Photo prise à f/22 montrant une digitale pourpre avec des feuilles à l'arrière-plan.

Grande ouverture

Petite ouverture

Équilibrage de l'ouverture avec les autres réglages de l'appareil photo : le triangle d'exposition

L'ouverture est l'un des trois côtés du triangle d'exposition, avec la vitesse d'obturation et la sensibilité ISO. C'est l'interaction de ces trois éléments qui détermine l'exposition d'une image.

  • L'ouverture contrôle la quantité de lumière qui entre dans l'objectif.
  • La vitesse d'obturation détermine la durée pendant laquelle la lumière atteint le capteur. Un obturateur rapide fige les mouvements, tandis qu'un obturateur lent peut créer un flou si le sujet (ou l'appareil photo) bouge pendant que l'obturateur est ouvert. Si vous utilisez une grande ouverture (petite valeur f), la quantité de lumière entrante est plus importante, ce qui signifie qu'une vitesse d'obturation plus rapide permettra d'obtenir une exposition correcte.
  • Le paramètre ISO affecte la sensibilité du capteur de l'appareil photo à la lumière. Une sensibilité ISO faible produit une image plus nette, tandis qu'une sensibilité ISO élevée peut engendrer du bruit, mais peut s'avérer nécessaire pour les prises de vue dans des conditions de faible luminosité où le risque de flou ne permet pas d'utiliser simplement une vitesse d'obturation très lente.

La maîtrise du triangle d'exposition consiste à équilibrer les trois éléments, tout en étant conscient des conséquences d'une modification de l'un d'entre eux. Voici quelques exemples.

Graphique illustrant le triangle d'exposition, dont les trois côtés sont la vitesse d'obturation, l'ouverture et la sensibilité ISO.

Le principe directeur du triangle d'exposition est que si vous modifiez l'un des trois paramètres d'exposition principaux - ISO (A), vitesse d'obturation (B) et ouverture (C) - vous devrez alors ajuster les autres en compensation pour conserver une exposition homogène.

La photographie de portrait exige souvent que le sujet se détache d'un arrière-plan crémeux et flou. Pour y parvenir, vous devez utiliser une plus grande ouverture (plus petit nombre f), telle que f/1.8 ou f/2.8, afin d'obtenir une faible profondeur de champ. Cela permet à plus de lumière d'atteindre le capteur, ce qui signifie que vous pouvez utiliser une vitesse d'obturation plus rapide pour figer l'instant, tout en maintenant une sensibilité ISO faible pour obtenir une image nette.

En revanche, en photographie de paysage, vous souhaitez que tout soit net, du premier plan à l'horizon. Cela nécessite une petite ouverture (grand nombre f), telle que f/16 ou f/22, qui produit une plus grande profondeur de champ. Cependant, elle laisse passer moins de lumière. Pour compenser, il peut être nécessaire d'utiliser une vitesse d'obturation plus lente ou une sensibilité ISO plus élevée. Mais une vitesse d'obturation plus lente risque de provoquer un flou de bougé, et une sensibilité ISO plus élevée risque d'ajouter du bruit.

La capture d'une action, telle qu'une voiture en pleine course ou un animal de compagnie qui gambade, nécessite une vitesse d'obturation rapide pour figer le mouvement. Cela signifie que moins de lumière atteint le capteur, et vous devrez donc compenser en élargissant l'ouverture, en augmentant la sensibilité ISO, ou les deux.

Qu'en est-il des prises de vue dans des conditions de faible luminosité, telles qu'un dîner aux chandelles ou un paysage urbain au crépuscule ? Une grande ouverture (petit nombre f) laissera entrer autant de lumière que possible, mais réduira également la profondeur de champ. Pour que la mise au point soit suffisante, vous devrez peut-être utiliser une vitesse d'obturation plus lente, mais cela risque d'entraîner un flou, tandis que l'augmentation de la sensibilité ISO exacerbe le bruit.

La beauté du triangle d'exposition réside dans sa flexibilité. Il n'y a pas de réglage unique ; il s'agit de trouver le bon équilibre pour votre sujet, votre scène ou votre scénario. Consultez notre tableau utile pour en savoir plus sur la manière dont les différents réglages fonctionnent ensemble.

Vous pouvez bien sûr automatiser partiellement ce processus : si vous réglez votre appareil photo sur le mode Priorité à l'ouverture (Av), vous choisissez le nombre f et l'appareil photo règle la vitesse d'obturation correspondante ; vous pouvez également sélectionner Auto ISO ou choisir de régler vous-même la sensibilité ISO. En mode Manuel (M), vous pouvez définir n'importe quelle combinaison d'ouverture, de vitesse d'obturation et de sensibilité ISO.

Sur cette photo prise avec un objectif Canon RF 50mm F1.8 STM à f/1.8, un petit tas de rochers se dresse devant un bassin, avec une cascade floue en arrière-plan.

L'objectif RF 50mm F1.8 STM possède sept lamelles de diaphragme et produit un bokeh attrayant dans les zones floues, en particulier là où la lumière accroche les gouttes d'eau et les reflets. Photo prise avec un Canon EOS R6 équipé d'un objectif Canon RF 50mm F1.8 STM à 1/60 s, f/1.8 et ISO 320. © Jeff Meyer

Sur cette photo prise avec un objectif Canon RF 50mm F1.8 STM à f/22, un petit tas de rochers se trouve devant un bassin, avec une chute d'eau et une paroi rocheuse à l'arrière-plan, toutes nettes.

À l'ouverture minimale offerte par le même objectif, f/22, toute la scène est mise au point. L'appareil photo était réglé sur le mode Priorité à l'ouverture (Av), il a donc réduit la vitesse d'obturation et augmenté (énormément) la sensibilité ISO pour préserver l'exposition. Photo prise avec un Canon EOS R6 équipé d'un objectif Canon RF 50mm F1.8 STM à 1/25 s, f/22 et ISO 25.600. © Jeff Meyer

Objectifs à ouverture fixe et objectifs à ouverture variable

Ces termes s'appliquent à différents objectifs zoom, c'est-à-dire à des objectifs à longueur focale variable. Les objectifs à ouverture fixe, également connus sous le nom d'objectifs à ouverture constante, conservent la même taille d'ouverture maximale sur toute la plage focale. Avec l'objectif Canon RF 24-70mm F2.8L IS USM, par exemple, que vous photographiez en grand angle à 24 mm ou en zoom avant à 70 mm, vous pouvez toujours ouvrir votre diaphragme à f/2.8. Cette constance est un avantage lorsque vous photographiez dans des conditions de luminosité variables ou lorsque vous devez maintenir une certaine profondeur de champ à différentes distances focales. Elle est particulièrement précieuse en photographie sportive ou animalière, où les conditions de luminosité peuvent changer rapidement et où la capacité à maintenir des vitesses d'obturation rapides à toutes les distances focales est essentielle. Un autre objectif à ouverture fixe est le Canon RF 28-70mm F2L USM. Cet objectif est largement utilisé pour son ouverture rapide de f/2 sur l'ensemble de la plage focale, ce qui en fait un outil redoutable pour la photographie par faible luminosité et permet d'obtenir des bokeh époustouflants.

Les objectifs à ouverture variable offrent différentes ouvertures maximales au fur et à mesure que vous zoomez. Par exemple, sur l'objectif Canon RF 24-105mm F4-7.1 IS STM, à l'extrémité la plus large (24 mm), l'ouverture maximale est de f/4. Mais lorsque vous zoomez jusqu'à 105 mm, la plus grande ouverture possible est de f/7.1. Bien que cela nécessite d'ajuster vos paramètres d'exposition lorsque vous zoomez, les objectifs à ouverture variable sont souvent plus compacts et plus abordables, ce qui en fait une option intéressante pour la photographie de voyage ou pour les personnes disposant d'un budget limité. Un autre objectif à ouverture variable remarquable est le Canon RF-S 18-150mm F3.5-6.3 IS STM. Cet objectif offre une plage focale extrêmement large, et donc très polyvalente, ainsi qu'une stabilisation de l'image, ce qui en fait un excellent outil généraliste et un favori parmi les photographes de voyage et de rue.

Le choix entre un objectif à ouverture fixe et un objectif à ouverture variable dépend en fin de compte de vos besoins et de votre style de prise de vue. Si la régularité de l'exposition et de la profondeur de champ sur une plage focale est primordiale, un objectif à ouverture fixe constitue le meilleur choix. En revanche, si la portabilité et le budget sont des éléments clés, un objectif à ouverture variable pourrait vous convenir.

Photo prise à f/1.8 d'un pot de fleurs avec uniquement le tapis violet de sedum mis au point alors que le pot et les autres plantes ne sont pas mis au point.

Une plus grande ouverture (valeur f plus faible) permet d'obtenir une faible profondeur de champ et d'isoler le sujet, mais paradoxalement, elle risque de compromettre légèrement la netteté générale, même dans les parties nettes de l'image. En effet, il est physiquement impossible de fabriquer un objectif totalement parfait et les moindres imperfections peuvent faire en sorte que la lumière ne soit pas mise au point avec une précision parfaite sur l'ensemble du cadre à de grandes ouvertures. Photo prise avec un Canon EOS R6 équipé d'un objectif Canon RF 50mm F1.8 STM à 1/400 s, f/1.8 et ISO 100. © Jeff Meyer

Photo nette prise à f/16 d'un pot de fleurs contenant un tapis de sedum violet et d'autres plantes, toutes mises au point.

En photographie macro, plusieurs facteurs entrent en jeu, notamment la distance de mise au point minimale de l'objectif. Toutefois, lorsque la netteté est essentielle, il convient d'utiliser l'ouverture optimale de l'objectif, qui se situe normalement au milieu de sa plage d'ouverture. Vous obtiendrez ainsi les performances les plus nettes sur l'ensemble du cadre. Photo prise avec un Canon EOS R6 équipé d'un objectif Canon RF 50mm F1.8 STM à 1/60 s, f/16 et ISO 1 250. © Jeff Meyer

Ouverture et netteté de l'image

Le réglage de l'ouverture a également un effet sur la netteté générale de l'image. Les très grandes ouvertures (telles que f/1 ou f/1.8) peuvent légèrement compromettre la netteté générale en raison des aberrations de l'objectif, des imperfections physiques qui sont inévitables en raison des limites de la physique et des matériaux. Elles varient également d'un objectif à l'autre, même s'il s'agit du même modèle d'objectif et qu'elles sont nominalement identiques. C'est l'une des raisons pour lesquelles les appareils photo ne peuvent pas les éliminer complètement, malgré toute une série de corrections de l'objectif dans l'appareil photo.

Les très petites ouvertures (telles que f/22) provoquent une diffraction, qui peut également réduire la netteté de l'image. Imaginez la lumière entrant dans l'appareil photo comme une colonne de soldats en marche, ceux qui se trouvent sur les côtés se bousculant les uns les autres et se heurtant aux murs lorsqu'ils passent par une ouverture étroite, ce qui compromet leur alignement par rapport à une ouverture plus large. Il s'agit également d'un phénomène physique inévitable, bien que de nombreux appareils photo l'atténuent grâce à la fonction de correction de la diffraction de Canon.

Ces effets ne sont pas forcément perceptibles sur toutes les images et sont généralement moins marqués au centre du cadre que dans les coins. Cependant, il existe généralement ce que l'on appelle l'« ouverture idéale » d'un objectif, c'est-à-dire le réglage de l'ouverture qui lui permet d'offrir ses meilleures performances en termes de netteté.

Vous pouvez effectuer des essais de prise de vue pour le déterminer, mais, en règle générale, l'ouverture optimale est inférieure d'environ deux diaphragmes à l'ouverture maximale de l'objectif. Avec un objectif f/2, par exemple, une ouverture d'environ f/4 devrait produire les résultats les plus nets sur l'ensemble de l'image. Pour un objectif f/2.8, essayez autour de f/5.6. Dans le cas d'un objectif à ouverture variable, le point idéal se situe au milieu de la plage d'ouverture.

Compréhension des valeurs d'ouverture (t) et des valeurs d'ouverture (f)

Le terme de valeur d'ouverture « f-stop » (pour « focal-stop ») indique la taille physique de l'ouverture par rapport à la longueur focale de l'objectif. Cependant, lorsque la lumière traverse l'objectif, une partie peut être absorbée, diffractée ou réfléchie par les éléments optiques de l'objectif avant d'atteindre le capteur de l'appareil photo. C'est là qu'une autre mesure peut s'avérer utile : les ouvertures photométriques (« t-stops », pour « transmission-stops ») se rapportent à la quantité réelle de lumière qui traverse avec succès l'objectif et atteint le capteur de l'appareil photo.

Cette distinction est importante, car tous les objectifs n'ont pas la même efficacité de transmission de la lumière. Par exemple, deux objectifs peuvent tous deux avoir une ouverture de f/2.8, mais, en raison des différences de conception et de traitement des lentilles, l'un d'entre eux peut transmettre plus de lumière que l'autre. Connaître la valeur de l'ouverture (t) permet de mesurer l'exposition avec plus de précision, ce qui garantit la cohérence, en particulier lorsque vous changez d'objectif ou que vous photographiez dans un environnement contrôlé, comme un plateau de tournage.

Dans la pratique, cependant, les valeurs d'ouverture (f) constituent la mesure standard de l'ouverture pour les photographes et sont les unités affichées sur les objectifs des appareils photo. Elles offrent un moyen pratique de contrôler l'exposition et la profondeur de champ, et la plupart des appareils photo modernes compensent automatiquement les légères variations de transmission de la lumière entre les différents objectifs. Les valeurs d'ouverture (t) ne sont généralement pas indiquées, ni même facilement disponibles.

En revanche, elles sont généralement utilisées dans la cinématographie et la production vidéo professionnelles, où la cohérence de l'exposition est primordiale, en particulier lors de l'utilisation d'objectifs ou d'appareils photo différents. En pratique, l'utilisation des valeurs d'ouverture (t) garantit que chaque objectif utilisé fournira la même exposition pour un paramètre donné, assurant ainsi la cohérence entre les prises de vue.

En comprenant l'ouverture et son fonctionnement en photographie, vous êtes sur le point de capturer le monde à travers votre objectif de la manière dont vous l'imaginez.

Jeff Meyer and Alex Summersby

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