Régulièrement, j’entends, je lis ou je vois des choses qui m’énerve. Aujourd’hui, c’est toujours à propos d’un thème récurrent qui apparait dans des blogs ou des revues : le focus-breathing.

 

Suite à un précédent article, il nous a semblé intéressant de revenir sur un point abordé. Un objectif annoncé pour être un 70-200mm couvre t-il réellement cette plage ou pas, et dans quelle condition ? Est-ce une omission ou, pire, un mensonge ? Qu’en est-il exactement ?

Note : Ce problème est aussi évoqué sous le nom de Focus-Breathing. Ce terme recouvrera donc, deux notions assez différents : l’effet « pompage » au moment de la mise au point (comme rapporté ici), et celui que nous abordons dans cet article.

 

 

 

La mise au point

Rappel de quelques notions

Comme vous le savez, la mise au point est essentielle à la réussite d’une photo. C’est elle qui va déterminer ce qui sera net de ce qui ne le sera pas (attention, une photo réussie peut ne pas être nette). Pour ce faire, les opticiens ont conçu différents dispositifs afin d’y arriver. Aujourd’hui, les plus utilisés sont ceux qui déplacent un ou plusieurs groupes de lentilles. Ce déplacement peut s’effectuer en bout d’objectif pour les plus simples, à l’arrière pour les plus complexes.

Ce déplacement peut également avoir lieu de manière interne ou de manière « externe ». Dans ce cas, c’est le corps de l’objectif qui coulisse alors dans son fût, afin d’assurer la mise au point entre l’infini et la distance minimale de mise au point. Dans le premier cas, le groupe de lentille de mise au point est plus petit et plus léger afin d’être déplacé rapidement, sans trop de puissance absorbée.

Déplacement du groupe de lentilles servant à la mise au point

Déplacement du groupe de lentilles servant à la mise au point

 

 

Quel est le rapport entre d’éventuels mensonges de la part des fabricants et la mise au point ?

Lorsque la distance de mise au point d’une optique est modifiée, il y a une variation de la longueur focale d’un objectif. Et donc, de l’angle de vue et du grossissement. Tout vient du fait que, quand on déplace des éléments à l’intérieur d’un objectif, on en modifie les paramètres optiques. L’un de ces paramètres est justement la distance focale effective, donc l’angle de vue. L’incidence est qu’un objectif donné pour 200mm selon les conditions, ne proposera pas vraiment 200mm. En pratique, la focale réelle variera selon la distance de mise au point.

Puisqu’il s’agit d’un problème lié à la modification des paramètres optiques d’un objectif, on se rend bien compte que la conception d’optiques est très importante. Une conception ratée peut provoquer des variations très importantes.

Chaque objectif a une distance minimale de mise au point propre qui lui est propre. Ce problème sera donc propre à chaque objectif.

 

 

 

Comment calculer le grandissement réel

Une formule de calcul simple

Essayons de simplifier le principe afin de le rendre compréhensible, au risque de mécontenter les connaisseurs. Il s’agit de vulgariser le principe et pas calculer réellement la vraie focale.

En elle même, la formule est simple :

grandissement = Allongement du tirage optique de l’objectif / distance focale réelle

Même si le calcul est rapide puisqu’il s’agit dune simple division, ses éléments nécessitent elles-même d’autres calculs, beaucoup plus complexes. Calculer le grandissement réel n’est donc pas chose aisée.

 

 

Mais des valeurs difficiles à trouver

Tout part de la distance focale qui est une des caractéristiques principales d’un objectif. La focale va déterminer la relation dimensionnelle entre l’objet et son l’image sur le capteur, c’est à dire, qui détermine les dimensions de l’image formée sur le capteur de l’appareil photographique.

Lorsqu’un faisceau de rayons lumineux parallèles à l’axe optique traverse tous les éléments de l’objectif, il émerge sous forme d’un faisceau convergeant vers un point (de convergence) appelé « Foyer Principal Image » (principal car il est situé sur l’axe optique et « image » car il est situé coté capteur, là où se forme l’image). Pour faire simple, le « Foyer Principal Image » c’est la surface du capteur.

Il existe aussi le « Point Principal Image ». Ce dernier est situé à l’endroit où l’axe optique traverse le plan principal. La distance qui va séparer le « Point Principal Image » et le « Foyer Principal Image » est la « Distance Focale Image ». Pour une focale fixe type DA35, cette distance est en principe de 35mm, tandis qu’un DFA85, ce sera 85mm. Concernant les zooms, le « Point Principal Image » va se déplacer entre les distances du range de l’objectif. Pour le DFA 24-70, ce « Point Principal Image » va donc varier de 24 à 70mm. Ceci c’est pour la théorie. En pratique, « Distance Focale Image » (la distance focale réelle) est différente et il conviendra de la calculer avec exactitude.

Il reste 2 points à connaitre, le « Foyer Principal Objet » qui est le sujet sur lequel va s’effectuer la mise au point, ainsi que le « Point Principal Objet » (une des lentilles).

Pour information, la distance entre la dernière lentille et le « Foyer Principal Image » se nomme le tirage optique.

 

 

La formule optique d’un objectif

Afin de calculer la position exacte des 4 points principaux d’un objectif, il faut accéder à la définition de son système optique. Pour le grand public, la seule source facile d’accès sont les brevets d’inventions ! Par exemple, le brevet du D-FA 70-200 permet d’obtenir tout ce qui est nécessaire, comme le rayon de courbure des lentilles, les distances entre les lentilles, etc.

Ensuite, on pourra déterminer l’allongement du tirage optique de l’objectif entre sa configuration de mise au point à l’infini et une distance de mise au point quelconque :

  • Quand l’objet est à l’infini, le « Centre du Plan Image » est confondu avec le « Foyer Principal Image ». L’allongement du tirage optique est donc égal à 0.
  • Quand l’objet est à la distance de mise au point minimal, le « Centre du Plan Image » se déplace progressivement (vers la droite) du »Foyer Principal Image ». La conséquence est que l’allongement du tirage optique est plus important.

 

 

 

Conséquences

Dans la pratique, cela veut dire qu’un objectif annoncé pour être, par exemple, un 70-200 ne sera pas vraiment un 70-200. Les fabricants d’objectifs font une omission, un raccourci par facilité : les focales annoncées ne sont pas toujours exactes. Historiquement, la variation est souvent de l’ordre de 5%. Chez Pentax, la variation moyenne est de 5,5%.

 

 

Mais est-ce un vrai problème ?

La plupart du temps, cela ne l’est pas. Parce que si un objectif est un 195 au lieu d’un 200, l’impact est suffisamment faible pour que l’on n’y prête pas attention.

Malheureusement, ce n’est pas le cas de tous les objectifs. Un des plus mauvais exemple serait, semble t-il, le Nikkor 70-200 f/2.8 VR II. Le conditionnel reste de mise car, n’ayant pas pu constaté ce problème moi-même, je ne fais que reporter des « on-dit » lus ailleurs. Si à 70mm, il offre un vrai 70 à la mise au point à distance minimale, 72mm pour la mise au point à l’infini, à 200mm, il ne donnerait qu’un petit 134mm pour la mise au point à distance minimale (!) et 192mm pour la mise au point à l’infini.

Dans le même registre, il y aurait égalementle Sigma 18-250 qui perdrait 73% de sa focale à 250mm avec mise au point à distance minimale. Il se comporterait alors alors comme un simple 67mm.

Qu’un 70-200 se comporte comme un 70-185 à 200 selon la distance de mise au point, cela n’aura pas de très grande incidence sur votre photo. Aucun opticien, grande marque ou pas, n’est pas à l’abri de concevoir une optique qui dévie de son droit chemin. D’ailleurs, il ne doit pas en avoir beaucoup qui ne connaissent absolument aucune déviance, même infime. Le tout est ensuite d’en connaitre l’importance.

Faible, elle est acceptable. Importante et c’est problématique. Perdre jusqu’à 70% de sa focale, ce n’est pas anodin. Certes les lois de l’optique sont telles qu’il ne doit pas être évident de concevoir un objectif. Mais si des constructeurs y arrivent, cela veut dire que c’est possible. Quand il y a de tels écarts, c’est qu’il y a eu un défaut de conception, souvent pas assumé.

Mais problématique veut-il dire impossibilité de prendre de bonnes photos ? En fait, la plupart des utilisateurs ne s’en rendent pas compte de ce « problème ». Ce qui tendra à laisser penser que ce n’est pas si important que cela.

 

 

 

Mensonge ou pas ?

Tout est question d’interprétation et de tolérance. Mon opinion personnelle est la suivante :

  • si l’objectif s’approche des spécifications annoncées, alors il n’y a pas mensonge.
  • si l’objectif dévie fortement des spécifications annoncées, alors il y a mensonge. Selon moi, il est complètement anormal qu’un objectif, sous prétexte que la mise au point s’effectue à distance minimale et que cela est plus compliqué, n’ait pas un champ focale proche de celui annoncé. Le constructeur est obligatoirement au courant, ou alors il est mauvais. Le fait qu’il ne l’annonce pas montre bien qu’il y a, explicitement, une volonté de tromper le client par omission de la réalité.

 

 

 

Dernier point

Rares sont ceux qui se rendent compte du problème, à moins qu’il ne soit d’importance. Mis à part les professionnels, les passionnés de la recherche du moindre défaut ou l’amateur qui tombe dessus par hasard. À moins de disposer des brevets et de faire les calculs, il est quasi-impossible de trouver les valeurs réelles. On peut avoir une idée des capacités de ses objectifs en effectuant des tests visuels spécifiques. Et si un objectif fait preuve d’un vrai défaut, il conviendra de le signaler, car les acheteurs doivent être mis au courant. Au moins pour savoir, sans forcément monter un cabale ou gloser à n’en plus finir.

La plupart des photographes ne s’apercevront jamais que leur zoom, à focale maximale et à mise au point minimale, est faux. Surtout si l’écart est minime. Et souvent, même si il est important, parce qu’ils auront le sentiment d’avoir ce qu’ils avait envie. Et au fond, c’est sans doute cela qui compte.