Flou, netteté et contraste

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.

Cet article est une ébauche à compléter concernant la photographie, vous pouvez partager vos connaissances en le modifiant.

Note :

Il est vivement conseillé de consulter également les articles suivants :

qui forment un ensemble cohérent et sont nécessaires à la compréhension de ce dernier article.

Note : Cet article est initialement issu de celui intitulé profondeur de champ qui a fait l'objet d'un découpage pour former ou compléter les articles mentionnés ci-dessus.

La netteté des images est un sujet fort complexe dont nous n'examinons ici qu'une petite partie.

D'autres informations sont disponibles dans le wikilivre de photographie en cours de rédaction.

[modifier] Les causes de flou

Les causes de flou sont en effet aussi nombreuses que variées :

l'objectif est un authentique « cul de bouteille » qui ne donne nulle part une image nette.

Avec un tel outil, la notion de profondeur de champ perd toute signification, inutile d'insister. Comme disait le regretté Chenz, « Il y a les objectifs que j'utilise, ceux que je tolère entre les mains de mes amis et ceux que je conseille à mes ennemis ».

la mise au point est mauvaise : le photographe ne voit plus très clair, l'autofocus est fatigué

... ou le modèle s'est déplacé.

la pellicule ou le capteur a une structure trop grossière par rapport au résultat escompté.
le photographe a la tremblote...
etc.

[modifier] Plus ou moins flou ?

Quelle que soit la qualité d'un objectif, l'image qu'il donne d'un point lumineux n'est jamais un point, mais une tache aux bords plus ou moins diffus, généralement accompagnée de cercles de diffraction concentriques. Ce phénomène porte le nom de tache d'Airy.

[modifier] Essai de définition

Si le flou n'est pas trop important, les taches-images de deux points voisins peuvent être distinguées ; sinon, elles fusionnent et l'information est perdue. La limite à partir de laquelle cette fusion se produit est extrêmement difficile à définir. Par la suite, les choses se compliquent encore car la granulation de la pellicule ou la pixellisation due à la structure du capteur, suivis du tirage sur papier ou de la projection, interviennent à leur tour pour dégrader l'image.

Il est plus sage, pour fonder un raisonnement cohérent sur la question qui nous occupe ici, de partir des hypothèses suivantes :

toutes les causes de flou sont négligées, sauf celles qui concernent les paramètres purement géométriques concourant à la formation de l'image.
l'objectif utilisé est optiquement parfait et donne donc, d'une source ponctuelle, une image elle aussi ponctuelle.
les images sont examinées systématiquement depuis la distance orthoscopique.

Pour qu'une zone soit dite nette (avec nos hypothèses), deux points du sujet M et N, qui peuvent être distingués à l'œil nu depuis le point de vue (au moment de la prise de vue), doivent être traduits sous la forme de deux points m et n de l'image visibles distinctement depuis la distance orthoscopique.

[modifier] Essai de quantification

Cette figure montre essentiellement deux choses :

l'observateur ne peut pas savoir si les deux points sont dans le même plan. Les conséquences de la différence de distance devront être étudiées séparément ;
La distance mn dépend de la taille de la photo. Pour avoir un résultat constant, il faut donc se ramener au pouvoir séparateur angulaire maximal de l'œil, noté $ε$ , sur l'image (voir).

$m n = ε D$ soit en pratique $mn={\frac {1}{1500}} {D}$ .

[modifier] Autres facteurs

Il faut bien comprendre que cet angle limite n'est qu'une valeur de référence, forcément arbitraire.

La perception d'une petite tache ou d'un trait fin dépend au moins autant, sinon plus, du contraste local et de la netteté de ses bords que de ses dimensions. Placé à 1 m d'une surface blanche bien éclairée, l'œil « normal » y distinguera généralement un point noir de 0,25 mm de diamètre, donc de taille inférieure à la limite donnée ci-dessus, mais pas une tache jaune pâle de 1 mm de diamètre, pourtant beaucoup plus grande.

Un manque de contraste donne en effet l'impression trompeuse d'un manque de netteté ; les images ci-dessous vous en convaincront, pour peu que vous vous éloigniiez quelque peu de votre écran.

Remarquez au passage, à droite, un effet de bord grâce auquel l'œil augmente les contrastes des frontières des lignes grises. Ces dernières ne donnent plus l'impression d'être uniformes mais pourtant elles le sont bel et bien.

Un objectif, une prise de vue et un traitement de qualité donneront habituellement, dans certaines zones de l'image, des détails trop fins pour que l'œil puisse les percevoir. Sur cette image, il existe au niveau du texte une bande perçue comme nette mais dont les limites sont difficiles à définir avec, en-deçà et au-delà, deux zones perçues comme floues. Au centre de cette bande se trouvent (sur l'image originale) de fins détails invisibles depuis la distance D mais discernables de plus près ou, le cas échéant, à l'aide d'un microscope.