Parlons focale

On nomme un objectif en fonction de sa focale. C’est le fameux chiffre que l’on trouve attaché aux caractéristiques de l’objectif (par exemple 35 mm ou 24-70mm). Ce chiffre, la distance focale, va déterminer l’angle de champ de l’objectif, c’est-à-dire l’angle de vision que va pouvoir capter votre appareil photo. Mais il n’est pas évident de vulgariser la notion de focale et en donner une définition simple, surtout que cela touche aux lois de l’optique. Sans compter que tout se complique et peut s’embrouiller quand on entend ou qu’on lit l’expression « équivalent 24×36 ».

 

Comment comprendre la longueur de focale

Sans se lancer dans des cours d’optique complexes, on se rend compte qu’il existe quelques notions basiques qu’il convient d’assimiler.

 

La focale (notée f sur le schéma) correspond à la distance, exprimée en mm, qui sépare la surface photosensible du capteur (ou de la pellicule photo) du centre optique de l’objectif (F sur le schéma).

Plus la distance est courte, plus le chiffre est petit, plus le champ de vision est large.

Plus la distance est longue, plus le chiffre est grand, plus le champ de vision est étroit.

Plus la distance focale (f) augmente, plus l’impression de proximité du sujet grandit. On parle alors de grossissement de l’image. La conséquence directe est une déformation d’un objet et des perspectives lorsqu’on utilise une petite focale, comme un grand angle.

 

L’équivalence 24 x 36 ou le facteur de conversion de focale

Évidemment, il existe une complication qui donne des cauchemars à certains. Ce qui est assez compréhensible, car un 35mm peut-il réellement être un 35 alors qu’en changeant de type de capteur il n’a pas le même comportement, c’est un peu schizophrènique…

 

Le facteur de conversion

Avant d’aller plus loin, il faut conserver en mémoire que la focale est la distance séparant le centre optique d’un objectif de la surface photosensible du capteur (ou de la pellicule photo). Et ceci ne change pas, quelle que soit la taille du capteur. Un 35 sera toujours un 35, quel que soit le capteur, car il y aura toujours la même distance entre le centre optique de l’objectif et le capteur !

Là où les choses se compliquent, c’est que comme les dimensions des capteurs sont différentes, un 35mm va se comporter différemment selon ces derniers. Dans la réalité optique, ce qui va changer, ce sont les angles de champ de vision. Selon la taille de la surface du capteur, l’angle de vision va s’élargir ou se resserrer, offrant alors une image capturée qui semblerait plus élargie (comme si elle était prise d’un point plus éloigné) ou plus rétrécie (comme si elle était prise d’un point plus proche). Dans la pratique, c’est comme si on avait une focale différente que celle annoncée, un 35mm offrant, une fois monté sur un boîtier APS-C, un champ visuel comparable à un 53mm environ (selon les marques) monté sur un FF.

C’est sans doute la raison pour laquelle on parlera, à tort, de focale équivalente, expression contestée par les puristes, mais qui a le mérite d’être compréhensible par beaucoup.

Pour connaître cette « focale équivalente », il faut multiplier la focale par un coefficient de conversion :

  • Pour les capteurs APS-C, suivant les marques, ce coefficient de conversion est compris entre 1,5 et 1,6
  • Pour les capteurs MF de type 6 x 4.5, ce facteur est de 0,6
  • Pour les capteurs 4/3 utilisés chez Panasonic et autres, ce facteur est de 2

 

Avec comme résultat…

Une image différente selon que l’on possède un FF ou un APS-C, car on ne cadre pas le même champ.

 

On se rend bien compte sur l’illustration ci-dessus, que le champ cadré est, pour une même focale (ici 29 mm), différent. Ce champ cadré est lui fonction de la focale et de la taille du capteur (de sa diagonale plus précisément). Si la diagonale du capteur change, à focale égale, le champ cadré sera différent. Il y a donc un facteur de conversion, différent selon les capteurs, à appliquer à une focale pour avoir la « focale équivalente ».

 

Les impacts du facteur de conversion

Ils sont nombreux, plus que le simple crop factor d’une image auquel on pense en premier.

Quand on utilise un APN équipé d’un capteur qui n’est pas plein format, il convient d’appliquer un facteur de conversion pour connaître la « focale équivalente ». Ce qui implique on doit changer dans sa tête certaines échelles.

 

Par exemple, si on pratique le portrait, traditionnellement, les focales utilisées sont comprises entre 50 et 85 mm. Alors que si l’on utilise un 50mm et un 85mm sur un APS-C, on aura comme focale équivalente un 75mm et un 128mm. Ce qui n’est pas exactement la même chose. Le photographe sera donc obligé d’utiliser, pour conserver le même rendu visuel, une focale de 33 mm et de 55 mm.

Malheureusement, la « focale équivalente » n’est pas le seul effet lié à la taille du capteur. La différence de taille du capteur induit aussi une différence de profondeur de champ dans l’image. Si vous prenez deux photos dans des conditions identiques (même position, même focale réelle, même ouverture) avec un boîtier FF et un boîtier APS-C, vous observerez que la zone de netteté est un peu plus grande avec le boîtier APS-C. La profondeur de champ est donc différente, le même coefficient de conversion s’appliquant (sur les IL). Dans la pratique, une ouverture de f/2.8 sur APS-C proposera le même rendu qu’une ouverture à f/3.5 sur un FF (pour le même objectif).

Quand l’ouverture sur un APS-C est à1.41.722.42.83.544.55.66.789.511
C’est comme si l’ouverture sur un FF était à1.722.42.83.544.55.66.789.51113

 

Autre conséquence secondaire, en utilisant un même objectif sur un FF et sur un boîtier disposant d’un capteur différent (APS-C), pour cadrer le sujet de façon identique, il conviendra de reculer (puisque la « focale équivalente » est supérieure). Ce qui aura comme conséquence de changer la perspective de votre image.

Quant à la règle classique consistant à choisir une vitesse d’obturation supérieure ou égale à 1/focale (par ex. 1/200 ème pour un 200mm), elle s’applique toujours… Sauf qu’elle s’applique sur la « focale équivalente ». Soit 1/350 s pour un 200mm.

 

Mémoriser ces quelques principes vous permet de choisir sans ambiguïté l’objectif à utiliser en fonction de votre boîtier. Retenez que la focale indiquée sur le corps de l’objectif ne tient pas compte du boîtier sur lequel vous allez le monter. Et qu’il faut donc en avoir conscience au moment de l’achat et quand vous l’utiliserez.

  • Pascal
    1 mars 2019 at 11 h 26 min

    Bonjour,
    J’y vais de ma question bête 🙂
    C’est quoi / pourquoi la règle « choisir une vitesse d’obturation >= 1/focale » ?
    Quel impact ? sur quoi ?

    PS : même si j’ai un K10D (depuis sa sortie) et désormais un K1-II, je ne suis sortie du « tout vert » que depuis peu 🙂

    • F.
      1 mars 2019 at 21 h 58 min

      C’est une « règle » qui dit que pour éviter tout flou de bougé (sans stabilisation évidemment), il ne faut pas utiliser une vitesse inférieure à 1/la longueur de la focale. Et plus la longueur focale (le zoom) est importante, plus le risque d’obtenir un flou de bougé est important.
      Donc si vous avez un 200mm, il ne faut pas être plus lent que 1/200s. Si vous avez un 50mm, il ne faut pas avoir une vitesse inférieure à 1/50s.

  • Lénaïck
    1 mars 2019 at 13 h 32 min

    Il y a un problème dans le schéma, avec des valeurs inversées entre FF et APS-C à première vue je dirais

    • F.
      1 mars 2019 at 21 h 53 min

      Tout est possible. Vous parlez bien du tableau de conversion ?
      Un 8mm proposera bien un angle de champ de vision correspondant à un 8mm quand il est monté sur un FF mais un angle de vue correspondant à un 12mm s’il est monté sur un APS-C.
      Et un 24mm proposera bien un angle de champ de vision correspondant à celui d’un 35 quand il est monté sur un APS-C.
      Ce qui me fait dire que le schéma est correct.

      • Lénaïck
        4 mars 2019 at 10 h 27 min

        Donc 24mm pour vous c’est un grand angle sur FF, mais un UGA sur APS-C ? je lis peut être mal mais c’est ce que je comprends, et j’ai du mal à être en phase du coup…

        • F.
          4 mars 2019 at 14 h 31 min

          J’ai dit exactement ceci : « Et un 24mm proposera bien un angle de champ de vision correspondant à celui d’un 35 quand il est monté sur un APS-C. »

          En traduisant différemment, une focale de 24mm sur un FF offrira un angle de vision (et donc le champ visuel associé) de 84°. La même focale sur un APS-C offrira un angle de vision de 61°, celui que proposerait un 36mm sur un FF (s’il existait). l’angle est donc plus fermé.
          A aucun moment je n’indique, y compris dans le schéma, qu’un 24 est un GA sur FF et UGA sur APS-C.

          Comme cette notion parait encore confuse, je modifierais prochainement l’article avec un schéma montrant les angles de vision et l’impact sur l’image prise.

  • Pierre Philippe
    2 mars 2019 at 11 h 43 min

    Bonjour

    Merci pour votre article, mais je pense que vous avez fait une erreur sur « l’équivalence » de la profondeur de champ. Ou alors quelque chose m’échappe.

    Vous avez écrit : « Dans la pratique, une ouverture de f/2.8 sur APS-C proposera le même rendu qu’une ouverture à f/3.2 sur un FF ».
    1) Cela suggère que la profondeur de Champ d’un 24X36 est plus grande que celle d’un Aps-C, alors qu’il me semble que c’est l’inverse. A ouverture égale la profondeur de champ d’un 24X36 est plus réduite que celle d’un Aps-C.
    2) De plus f/2,8 X 1,5 = f/4,2 et non f/3,2
    Peut-être que je me trompe, si c’est le cas pourriez-vous m’expliquer ?

    Un article sur le flou de bougé lié à l’inverse de la focale prenant en compte le « factor crop » et la densité de pixel sur les capteurs serait utile.

    Pourquoi cédez vous à cette mode d’appeler FF un 24 x36 ? Surtout après l’excellent article que vous avez fait ? Cela participe a la confusion générale.

    Surtout ne prenez pas mal mes remarques, c’est juste une demande d’explications ou de clarifications.

    Bonne journée à votre équipe.

    • F.
      2 mars 2019 at 12 h 13 min

      Il est vrai que cet article aborde des notions un peu moins faciles à comprendre.

      La zone de netteté est la zone de la photo qui sera… nette. Cette zone est dépendante de l’ouverture :
      – Plus l’ouverture est grande, plus la zone de netteté est petite.
      – Plus l’ouverture est petite, plus la zone de netteté est grande.
      On est d’accord ?

      Dans l’article je dis que si on prend deux photos dans des conditions identiques (même position, même focale réelle, même ouverture) avec un boîtier FF et un boîtier APS-C, la zone de netteté sera plus importante avec le boîtier APS-C qu’avec un FF. Et donc visuellement, une ouverture de f/2.8 sur APS-C proposera le même rendu que si on ouvrait à f/3.5 sur un FF (pour le même objectif).

      Pour le deuxième point, il faut raisonner en IL. Si on reprend l’échelle des ouvertures par palier de demi IL, on a ceci : 1.4, 1.7, 2, 2.4, 2.8, 3.5, 4, 4.5, 5.6, 6.7, 8, 9.5, 11, 13, 16, 19, 22
      Donc en diaph, le 1,5 fait prendre un demi IL, ce qui fait que le 2.8 se prend un demi IL, soit du 3.5

      Pour le 24×36 qu’on appelle Plein Format en français et Full Frame en anglais, nous cédons à la « mode » parce qu’il s’agit de la terminologie usuelle actuelle. Et que Pentax aussi utilise cette terminologie.

      • Pierre Philippe
        3 mars 2019 at 19 h 46 min

        Bonsoir.

        Merci de votre réponse.

        – Pour ma première remarque, vous avez raison et je devais avoir le cerveau en veille pour avoir compris votre phrase en l’envers.
        – Pour la seconde, vous m’avez appris quelque chose. Je ne savais pas qu’il fallait raisonner en IL, merci. Je pense que cette erreur est malheureusement répandue.
        – En ce qui concerne l’appellation FF au lieu de 24X36, l’argument d’être à la mode ne supprime la confusion que cela entraine. Mais il n’y a pas mort d’Homme.

        Bonne continuation.

  • MamzelAmanda
    5 mars 2019 at 19 h 37 min

    Un très bon article qui aborde bien la question de l’équivalence qui apporte bien plus d’incompréhension que nécessaire.

    Si je ne dis pas de bêtise, il manque une info sur le sujet et qui va avec le changement de zone de netteté. C’est la différence de lumière qui se produit quand on utilise un même objectif à même ouverture, sur un boitier 24×36 et un boitier APS-C. Selon moi ça s’explique par le fait qu’une partie des rayons lumineux n’atteignent plus le capteur mais l’extérieur de celui-ci quand on utilise l’APS-C. On peut donc dire qu’il y a aussi un facteur de conversion à adopter mais dans le sens « perte de lumière » et qu’un objectif « très lumineux » (ou « très rapide » selon nos voisins anglo-saxons, tss) l’est essentiellement pour le capteur qu’il est censé couvrir, sur un capteur plus petit on perdra mécaniquement des rayons et le résultat sera un peu moins lumineux. Intuitivement je dirais que ça explique la différence de zone de netteté.

    • F.
      15 mars 2019 at 7 h 47 min

      Je n’ai jamais fait attention à cette différence de lumière à vrai dire. J’ai du mal à suivre votre raisonnement. Car si effectivement il y a une « perte » puisque des rayons lumineux atteignent des zones au delà du capteur (même si ce n’est pas le cas mécaniquement), à surface de capteur égal, la quantité de lumière reste identique. Il y aura optiquement parlant autant de lumière sur la zone APS-C, que le capteur soit réellement APS-C ou FF ou MF… Faites les test avec une lampe et un carton troué.
      Dès lors, et de prime abord, votre conclusion fondée sur votre intuition, me semble trop rapide et fausse. Mais je peux me tromper.