ou: la loi de Scheimpflug

Un article publié par Frédéric Mathysen

  1. La projection conique.

La formation d’une image sur un capteur numérique ou sur un film, obéit aux lois de la projection conique. Entre autres, tous les rayons lumineux se croisent dans l’objectif et l’image formée résulte de l’intersection de ses rayons avec le plan du film (ou du capteur numérique).

Le plan du film étant parallèle au plan de l’objectif, le plan de netteté sera parallèle.

Mais si le plan du sujet n’est pas parallèle, l’image ne sera pas nette partout.

Dans un tel cas, par exemple un alignement de voitures sur un parking, considérant que vous êtes au début de cet alignement, vous êtes confronté à un dilemme : où placer le point de netteté ?

Sachant que la profondeur de champs dépend de l’ouverture, plusieurs voitures apparaîtront floues sur l’image. Sur la photo ci-dessus, la première voiture est nette, les suivantes sont progressivement plus floues malgré une ouverture à f/16.

Vous me direz que c’est voulu, qu’on fait la mise au point au premier tiers de l’alignement car un avant plan et un arrière plan flous apportent de la profondeur à l’image. Tout à fait d’accord.

Cependant, dans certains cas, nous pourrions souhaiter une très grande profondeur de champs, résultat difficile à obtenir même en fermant le diaphragme.

Imaginez un instant que vous ayez la possibilité de prendre la même photo où toutes les calandres des voitures sont nettes. Comment ?

Avant de répondre, un peu de théorie s’impose.

2. Loi de Scheimpflug.

Théodor Scheimpflug (1865 – 1911), officier de l’armée autrichienne, fut un pionnier de la photographie aérienne.

Cherchant un moyen de redresser les perspectives afin de créer des cartes à partir des ces photographies, il découvre la loi optique qui portera son nom.

Enoncé de la loi :

  • Lorsque le plan de l’image (p) et le plan de l’objectif (o) sont parallèles, le plan de netteté (s) leur est parallèle.
  • Lorsque les plans image et objectif ne sont pas parallèles, le plan de netteté passe par l’intersection de ces deux plans.

Donc, dans le cas de notre alignement de voitures, nous pourrions avoir toutes les calandres nettes si nous pouvions basculer le plan du film par rapport au plan de l’objectif.

Mais quel appareil fait cela ?

Malheureusement, aucun de nos SLR ou TLR n’est capable d’une telle prouesse. Il n’en va pas de même pour les appareils grand format à soufflet : chambre de campagne, chambre technique, chambre pliante, chambre à monorail.

A noter que toutes les chambres pliantes ne sont pas obligatoirement à double bascule.

Une autre solution existe : utiliser un objectif TS, pour Tilt Shift. Choix onéreux.

Plus abordable, j’ai utilisé un Zeiss Ikon Ideal 250/7 (format 9×12 cm) fabriqué dans les années 1930. C’est une chambre pliante à bascules, équipée d’un objectif Tessar f/4,5 135 mm monté sur un Compur S.

Cet appareil peut basculer dans les deux sens, un levier permet de bloquer la position.

3. Facteur de prolongation :

Avant de déclencher, il est important de tenir compte du facteur de prolongation (lire l’article dédié séparé). Toutefois, ce facteur ne s’applique que si la distance de prise de vue est inférieure à 10 x la focale (1350 mm dans ce cas-ci).

Comment calculer le facteur de prolongation ?

Formule : fdp = (a / b)²

avec a = la distance entre le centre du film et le centre de l’objectif
et b = la focale de l’objectif.

Ensuite, il faut convertir ce facteur en pas de diaphragme : d = log(fdp) / log(2)

J’ai chargé mes châssis avec une émulsion à 400 ASA.

Pour l’exemple suivant, j’ai placé deux lampes d’appoint en face d’une étagère.
Avec un temps t d’exposition de 1/10 s, ma cellule me recommande une ouverture de diaphragme à f/5,6.

Il s’agit, à présent, d’adapter l’exposition.

Deux possibilités :

-) augmenter le temps de pose : T = t + (t * d) soit, 0,14 s pour mon exemple. S’il fallait diminuer le temps de pose, l’équation serait : T = t – (t * d)

-) augmenter l’ouverture du diaphragme, ce qui revient à diminuer la valeur du diaphragme – et donc un facteur de correction de diaphragme négatif.

Dans le cas d’une bascule vers le haut, la valeur de diaphragme doit augmenter, le facteur de correction reste positif.

Consultez les tableaux de conversion présents dans l’article sur le facteur de prolongation.

Correction de l’ouverture à 5,0 pour mon exemple.

Je garde à l’esprit qu’un film noir et blanc est capable d’absorber 1 stop d’écart.
Donc, ici, je n’ai pas modifié les réglages initiaux de mon appareil.

  1. Résultats en images :

La première photo montre le résultat en mode classique : mise au point sur la bédé, le reste de l’étagère devient progressivement plus flou.

1/10 s à f/5,6 sans bascule : le champ de netteté reste limité

La photo suivante montre le résultat en utilisant la bascule : tout ce qui se trouve dans le plan de l’étagère est net, depuis la bédé jusqu’au mur du fond (à droite). Dans cette situation, il est nécessaire de comprendre que le champ de netteté est perpendiculaire au plan de netteté. Donc, ce qui se trouve devant l’étagère et au fond des cellules de l’étagère devient un peu flou.

1/10 s à f/5,6 avec la bascule : toute l’étagère est nette.

La troisième photo est une prise en mode classique. Pour augmenter le champ de netteté, j’ai fermé le diaphragme au maximum, à f/32.

-) Avantage : tout est net, même les montants en bois du panneau mural en arrière plan (dans le haut de la photo, extrême gauche et plus proche du centre). Sur la photo précédente, vous noterez que le montant en arrière plan est flou.

-) Inconvénient : A f/32, le temps d’exposition devient insoutenable : 9 secondes.

9 s à f/32 sans bascule : tout est net, même l’arrière plan

La patience est une vertu, et la récompense à la hauteur de l’effort consenti.

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