profondeur de champ

La profondeur de foyer est la zone de distance devant une caméra ou un instrument optique dans laquelle les objets apparaissent suffisamment nets. Ce n'est pas un plan unique mais une zone, s'étendant à la fois devant et derrière le point de mise au point le plus net. Cette zone est également appelée profondeur de champ, et les deux termes sont utilisés de manière interchangeable dans la plupart des travaux optiques, bien que la profondeur de foyer mette l'accent sur la mesure de l'étendue de la distance réelle plutôt que sur le concept de champ de vision.

La profondeur de foyer est contrôlée par trois facteurs : la taille de l'ouverture, la distance focale de l'objectif et la distance entre l'objectif et le sujet sur lequel la mise au point est effectuée. Une ouverture plus petite (nombre f plus élevé, comme f/16) produit une plus grande profondeur de foyer ; une ouverture plus grande (nombre f plus faible, comme f/2.8) produit une profondeur de foyer plus faible. Des distances focales plus longues à une ouverture fixe réduisent également la profondeur de foyer. Les distances de mise au point rapprochées réduisent considérablement la profondeur de foyer, tandis que les sujets éloignés permettent une grande profondeur de foyer même avec de grandes ouvertures.

Dans les travaux de précision, la profondeur de foyer est d'une importance capitale. La macrophotographie à un grossissement de 1:1 peut avoir une profondeur de foyer de quelques millimètres ou moins, nécessitant de fermer le diaphragme à f/22 ou moins pour maintenir une netteté suffisante sur un petit objet. En revanche, la photographie de paysage nécessite souvent une profondeur de foyer mesurée en mètres ou en dizaines de mètres, réalisable avec des ouvertures modérées comme f/8 ou f/11. Les caméras d'inspection industrielle, les microscopes et les machines à mesurer tridimensionnelles exigent tous une gestion minutieuse de la profondeur de foyer pour capturer des détails fins sur la zone de travail requise.

Lorsque la profondeur de foyer est trop faible, les détails critiques deviennent flous. Un inspecteur de contrôle qualité vérifiant une pièce filetée peut trouver les fonds de filet nets mais les crêtes floues. Inversement, une profondeur de foyer excessive signale souvent une résolution sous-utilisée, car l'objectif est plus fermé que nécessaire. Cela coûte de la lumière et peut introduire un adoucissement par diffraction, réduisant la netteté réelle que le système pourrait offrir à une ouverture plus grande.

Le terme profondeur de foyer provient de la profondeur de mise au point dans le plan focal lui-même, la région où le capteur d'image ou le film peut être placé tout en capturant une netteté acceptable. Dans les systèmes de caméra, cela se mesure en fractions de millimètre. Le terme connexe profondeur de champ fait référence à la même chose mesurée du côté sujet de l'objectif, dans le monde photographié. Les ingénieurs optiques préfèrent souvent la profondeur de foyer lorsqu'ils discutent des tolérances de placement du capteur ; les photographes et les techniciens d'imagerie utilisent plus souvent la profondeur de champ.