L’ouverture de la lentille : nombre f et triangle d’exposition

L’ouverture de la lentille : nombre f et triangle d’exposition

Diaphragme ouverture lentille triangle d'exposition

Après l’article d’introduction générale au triangle d’exposition, nous allons entrer un peu plus dans le détail pour voir ce que sont vraiment ces 3 paramètres (ISO, ouverture de la lentille et temps d’exposition). Vous allez tous devenir rapidement des experts des termes techniques et tout va vous sembler beaucoup plus simple et compréhensible !

Introduction à la notion d’ouverture de la lentille

Terme technique : nombre d’ouverture ou nombre f

Dans cet article, nous allons nous intéresser à l’ouverture de la lentille. Nous allons parler du nombre d’ouverture (NO), aussi appelé en anglais « f-number« , d’où les termes f/2.8, f/5.6 (on peut aussi voir des fois f 2.8 et f 5.6 pour les fainéants). Le nombre d’ouverture (nombre f) est en fait déterminé avec un calcul mathématique (je vous passe les détails de la physique optique, ça n’a pas beaucoup d’intérêt pour nous) qui prend en compte la distance focale de l’objectif (distance entre l’entrée de l’objectif et le capteur de l’appareil photo) et le diamètre de la lentille.

Pour modifier ce nombre d’ouverture, on va en fait utiliser le diaphragme (ci-dessous) que l’on va plus ou moins fermer pour contrôler la quantité de lumière qui pourra entrer dans l’objectif par le petit trou.

Diaphragme ouverture lentille triangle d'exposition

En vrai, c’est quoi le nombre d’ouverture ?

Un schéma vaut mieux qu’un long discours, j’ai donc représenté sur l’image ci-dessous l’ouverture du diaphragme selon le nombre d’ouverture choisi (bien évidemment le schéma n’est pas à l’échelle, c’est juste pour voir l’influence du nombre sur l’ouverture du diaphragme).

Ouverture lentille triangle exposition

Si vous vous souvenez du triangle d’exposition et surtout de la métaphore de la fenêtre, vous comprendrez tout de suite qu’on va retrouver la baie vitrée pour des nombres d’ouverture faibles (1.2, 1.4, 1.8), une fenêtre standard pour les nombres d’ouverture un peu plus grands (5.6, 8,…) et le trou de serrure est représenté par des valeurs plus grandes comme 13, 16 ou encore 22.

Sur mon objectif, il y a un nombre d’ouverture, c’est quoi ?

Ouverture de lentille triangle expositionPrenons un objectif comme le 50mm f/1.8, par exemple le Canon qu’on voit ci-contre. Vous pouvez lire sur la focale (50mm) et le nombre d’ouverture représenté par 1:1.8 (à lire 1 divisé par 1.8), ce qui revient bien à f/1.8. Ce nombre d’ouverture que vous lirez toujours sur les objectifs représente l’ouverture maximale de cet objectif. Vous ne pourrez donc pas utiliser des nombres d’ouverture plus faibles que celui indiqué sur l’objectif car le diaphragme ne sera pas capable de s’ouvrir plus que pour cette valeur.

Bien évidemment, plus on veut descendre vers des nombres d’ouverture bas, c’est-à-dire des ouvertures grandes, et plus les objectifs coûteront chers.

On voit surtout ces différences de prix avec les télézooms. Parmi les objectifs de même focale, il existe souvent différents modèles selon le nombre d’ouverture minimal que l’on peut atteindre avec ces objectifs. Nous allons prendre l’exemple d’un télézoom 70 – 200 mm. Canon propose 2 modèles (pour les puristes, je ne parle que des 2 modèles avec stabilisation d’images) :

  • le 70 -200 mm f/4.0. Prix indicatif : 1000 €. Poids : 760 g.
  • le 70- 200 mm f/2.8. Prix indicatif : 1900 €. Poids : 1,5 kg, et là , c’est l’objectif qu’on pose sur le trépied et non plus l’appareil photo !

Pour résumer, si on passe du f/4.0 au f/2.8, on double le prix ET le poids ! Pourquoi ? Pour atteindre des nombres d’ouverture bas (surtout sur un télézoom), il faut ajouter des systèmes optiques complexes (comme si ça ne l’était pas déjà assez) qui augmentent non seulement le prix (c’est pas gratuit tout ça !) mais aussi le poids (ben oui y’a plus de choses dans l’objectif !).

Soit dit en passant, le 70 – 200 mm f/2.8 est utilisé le plus souvent par des amateurs très très sérieux dans la photographie (qui peuvent se permettre de mettre autant d’argent dans un objectif) ou tout simplement des professionnels !

Mais pourquoi on veut un nombre d’ouverture faible ?

Avant de parler de l’intérêt d’un objectif avec un faible nombre d’ouverture, on va voir la notion de profondeur de champ.

Influence du nombre d’ouverture sur la profondeur de champ

Quand on prend une photo, il y a une partie nette et le reste est flou. La profondeur de champ est le terme technique qui désigne la partie nette de la photo, ou plus techniquement la zone où l’on doit positionner le sujet de la prise de vue pour qu’il soit net sur la photo.

L’étendue de cette zone est déterminée par les paramètres de prise de vue et nous allons voir que l’ouverture de la lentille a une très grande influence sur la profondeur de champ.

Et pour voir ça, on va tout simplement utiliser une série de photos que j’ai réalisée en changeant uniquement le nombre d’ouverture (à ISO 100). Mon appareil photo est en mode priorité à l’ouverture, comme ça il fait automatiquement le changement du temps d’exposition pour avoir la même exposition.

Profondeur de champ ouverture lentille triangle exposition

Sur la première photo (f/2), seule une petite partie de l’image est nette, la profondeur de champ est très faible. Le temps d’exposition est aussi bas car, en ouvrant à f/2.0 (équivalent à la baie vitrée), beaucoup de lumière entre rapidement dans l’objectif, l’appareil n’a donc pas besoin de rester longtemps ouvert. Plus on diminue l’ouverture du diaphrgme (on va vers les nombres d’ouverture grands), plus la zone nette s’agrandit et le temps d’exposition s’allonge (on doit laisser ouvert le diaphragme plus longtemps pour avoir la même quantité de lumière. Le cas extrême est pour f/22, le temps d’exposition est de 2 secondes et presque toute l’image est nette.

Si j’avais voulu publier cette photo dans la continuité de mes articles culinaires, j’aurais choisi un nombre d’ouverture entre 3.5 et 5 pour lesquels une partie de la nourriture est nette mais le reste flou, ce qui permet de diriger les yeux vers l’élément le plus important, à savoir la nourriture.

En résumé, plus on ouvre le diaphragme (nombre d’ouverture faible), plus le temps d’exposition sera court et plus la profondeur de champ sera faible.

En pratique, on utilise souvent une profondeur de champ faible pour les portraits (f/1.8 par exemple) pour mettre en avant le visage avec un fond flou, et une profondeur de champ grande pour les paysages (f/10-f/16 par exemple) pour avoir tous les détails. A savoir que dans le cas des nombres d’ouverture élevés, on se retrouve souvent à utiliser un trépied ou augmenter l’ISO pour pouvoir shooter à la main.

Intérêt d’un nombre d’ouverture faible

Outre le fait que l’on puisse diminuer la profondeur de champ avec un nombre d’ouverture faible, on peut surtout photographier plus facilement dans les conditions limites, à savoir de faible luminosité (on voit alors pourquoi les professionnels achètent les objectifs à nombre d’ouverture bas). Et c’est là qu’on va revenir au triangle d’exposition (il était temps je sais…). Lorsqu’il fait nuit ou très sombre, on a deux possibilités pour garder des temps d’exposition habituels :

  • on augmente l’ISO pour augmenter la sensibilité du capteur et donc nécessiter moins de lumière (on verra que cela à un inconvénient).
  • on diminue le nombre d’ouverture pour emmagasiner la lumière plus rapidement (plus grande ouverture du diaphragme).

La deuxième technique permet de ne pas toucher à l’ISO, ou du moins de pouvoir garder cette marge de manoeuvre s’il y a encore besoin de modifier l’ISO pour garder un temps d’exposition convenable.

Maintenant, vous savez tout, ou presque, sur le nombre d’ouverture et la profondeur de champ !

44 COMMENTAIRES

  1. Très bon article. Le sujet est bien résumé est très clair.
    Mais, désolé, je fais « encore » le pénible sur un point de détail, car :
    f n’est pas l’ouverture, mais la longueur focale, ou la focale (d’où le « f »)
    L’ouverture est donc le rapport entre la longueur focale est le diamètre du diaphragme :
    f72.8 signifie que l’ouverture a un diamètre 2.8 x plus petit que la longueur focale.
    C’est d’ailleurs pour cela que le « / » est important dans la notation et que les fainéants se perdent s’ils l’oublient 😉

    • Cette précision était malgré tout nécessaire.
      Je vais jouer à mon tour la mouche du coche en posant la question qui tue :
      POURQUOI est-ce que l’ouverture de la lentille a une importance sur la prodondeur de champ ?
      Est-ce que l’influence est la même sur les appareils numériques et argentiques et quelque soit l’ISO utilisé ?

      Réfléchissez-y et vous verrez que les deux questions sont liées.

    • Oui tu as tout à fait raison. Je connais bien le f pour la focale, vive les cours de physique optique ! Le nombre d’ouverture est lié à l’inverse de la focale, c’est pour cela que l’on a le slash comme tu le précises.

  2. Ben merci pour l’article. Mais heureusement pour moi tu as eu la bonne idée d’expliquer en photos ce qui va me permettre de faire mes propres essais pour mieux comprendre et apprivoiser la bête.

  3. article top !! merci

    question pratique :

    j’avais fait des tests pour changer le F et faire ma photo de « dormir » sans regarder plus que ça, j’ai juste vu que ça augmentait ou diminuait
    aujourd’hui, avec l’article, j’y retourne et donc pour régler le « F » j’ai tourner l’objectif manuellement je ne passe que de 5.6 à 6.3 alors que sur la bague c’est écrit « 1:3.5 – 6.3 » je devrait pouvoir diminuer encore mais je ne sais pas comment faire !

    merci d’avance

    • Je n’ai pas parlé de ça mais sur les lentilles zoom, on a souvent une plage d’ouvertures maximales selon la focale que tu utilises. Dans ton cas, si tu es à la focale minimale (quand le zoom est au minimum), ton nombre d’ouverture minimal sera f/3.5. Si tu enclenches le zoom à fond (focale la plus longue), ton nombre d’ouverture minimal sera f/6.3. Et entre les deux (zoom moyen), le nombre d’ouverture minimal sera entre 3.5 et 6.3.

  4. mon zoom est rentré en entier pourtant avec Av ça ne descend pas en dessous de 5.6 en M par contre j’arrive à 4 ms pas 3.5 avec aucun des programmes …

    ah oui parfois mon appareil ne veut pas prendre les photos (souvent qd je suis trop proche, j’ai remarqué mais parfois aussi plus loin, je ne dois pas faire les bons réglages (pourtant avant j’utilisais le mode automatique…)

    merci de la réponse si vive ^^

    • Bizarre que tu ne puisses pas aller plus bas en Av mais en tout cas tu vois bien cela avec le mode manuel !
      Quand tu es trop proche, ton appareil photo refuse de prendre la photo parce qu’il sait qu’à cette distance rien ne pourra être net. Quand tu prends de loin, peut-être que ce sont des paramètres inadaptés qui font que l’exposition n’est peut-être pas bonne. Comme ça, je ne peux que faire des suppositions !

  5. je viens de comprendre pourquoi parfois la photo ne se prenait pas !! (euréka…) en fait, je suis trop pressée et je n’attendais pas assez longtemps !! la vitesse était beaucoup plus lente !

  6. Alors, moi, y’a un truc qui m’échappe : sur mon APN, que le zoom soit au mini ou au maxi, les valeurs de f ne peuvent descendre plus bas que 3.5 et ne peuvent monter plus haut que 13.6. C’est normal ?

    • C’est normal que ça ne descende pas en dessous d’une certaine valeur (apparemment 3.5) qui est la valeur minimale du nombre d’ouverture (ouverture maximale du diaphragme) mais pour la valeur maximale dont tu parles (13.6), ça doit être à cause de ton compact. Je ne peux pas t’aider plus, désolé :/.

  7. Oups ! tu pourras supprimer le commentaire à moitié écrit ?
    Je disais donc que je viens de vérifier dans le mode d’emploi de mon APN et en effet, f ne peut varier qu’entre 3.5 et 13.6. Par contre, il est précisé que ça va de F3.5 à F6.8 par incréments de 1/3 EV et de F6.8 à F13.6 par incréments de 2 EV. C’est quoi ces incréments EV ?

  8. Parfaites, ces explications, merci! Je ne fais que débuter dans l’exploration de mon APN et il n’est pas inutile de comprendre ces subtilités pour les apprivoiser, je vais potasser tout ça.
    En tout cas, bravo, c’est très pédagogique et pas rébarbatif du tout, un vrai plaisir!

    • Merci beaucoup Pascale, je suis contente que ce ne soit pas rébarbatif ! J’ai essayé d’éliminer tout le superflu pour ne garder que l’essentiel, mais c’est vrai que des fois il faut un peu entrer dans la technique ;).

  9. j’avoue, j’ai pas encore tout lu, mais j’ai tout recopié pour pouvoir faire ça tranquille (un jour quoi). mais merci beaucoup en tous cas, ça a l’air clair, concis et complet.

  10. Un grand merci pour ces explications. C’est vraiment sympa de partager tes connaissances sur ce sujet. Je me demande pourquoi les valeurs d’ouverture de la lentille sont « inversées » par rapport à la taille d’ouverture de la lentille : une petite valeur correspond à une grande ouverture de la lentille. Ça à tendance à n’embrouiller.

    • C’est vrai que ça nous embrouille comme ça, mais cela vient de la physique optique. le f représente la focale, une donnée qu’on utilise en optique. Et le nombre d’ouverture est en faite une division faite à partie de la longueur de la focale et l’ouverture (rayon) du diaphragme. C’est un peu compliqué d’expliquer pourquoi c’est comme ça (on devrait rentrer dans le domaine scientifique avec des calculs et je ne pense pas que ça en intéresse beaucoup) mais il faut essayer de s’y habituer et de prendre ces réflexes :).

  11. Je découvre ton blog ce soir via le blog de Cato, et je suis super heureuse!!
    Je fais des photos à l’instinct, sans vraiment faire attention aux chiffres, modes etc, mais j’en vois désormais bien l’utilité !!
    Merci pour tous ces précieux conseils que tu nous donnes généreusement.
    Je potasse mon bridge depuis tout-à-l’heure, et je suis super déçue de ne pas retrouver mon manuel. Ceci dit, j’ai déjà repéré pas mal de choses !!
    Je veux bien que tu jettes un oeil à mes photos (sur le blog, dans les albums) et que tu me donnes ton avis, ça m’aiderait beaucoup !!
    Merci encore, je reviendrai te lire avec plaisir !
    Bises

    • Super ! Pour ton manuel, tu dois facilement le trouver sur internet en faisant une recherche sur google avec le nom de ton bridge et manuel utilisateur !
      Je susi allée faire un tour sur ton blog, tes photos sont pas mal du tout ;).

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