Mercredi 21 novembre 2007
PdC pour : profondeur de champ. Sur l'axe optique d'un dispositif, appareil photo, microscope, distance sur laquelle l'image projetée de l'objet sur le plan image de l'instrument est nette. Le sténopé qui ne laisse entrer la lumière qu'à travers un petit trou possède une profondeur de champ infinie. Cela tient pour l'essentiel à ce que le sténopé à une « distance focale » infinie. Cependant comme il ne laisse passer que peu de lumière, l'usage de lentilles s'est imposé très tôt dans l'art photographique et pour régler la quantité de lumière on a rapidement placé un diaphragme sur le trajet de la lumière. Cette fois la distance focale est finie, comprise entre quelques centimètres et quelques dizaines de centimètres. Dans des situations comparables plus la distance focale est courte plus la PdC est courte aussi. L'introduction du diaphragme a pour effet de changer aussi la PdC. Un diaphragme très fermé intercepte tous les rayons lumineux qui n'ont pas été émis depuis le plan objet de mise au point, la PdC est alors très fine. Pour obtenir une grande profondeur de champ il faut un diaphragme très ouvert, sa limite supérieure est alors fixée par le diamètre des lentilles utilisées qui agissent comme diaphragme.
L'œil possède une lentille à focale variable, le cristallin, un diaphragme placé devant, l'iris, et un très petit détecteur, la fovéa. Même l'iris ouvert en grand, les conditions sont réunies pour une petite PdC. C'est en accommodant en permanence que l'on a une impression de netteté dans tout l'espace. Les photographes et les cinéastes se sont emparés de cet effet pour attirer l'attention de leurs spectateurs sur le volume net d'une image.
Cette figure représente une lentille convergente de focale f. Un détecteur D est placé de telle sorte que l'image du point A s'y focalise (mise au point), rayons noirs. Les rayons (rouges) issus de B placé au delà de A convergent en un point situé en avant du plan du détecteur, de sorte que son image sur le détecteur est très élargie (trait rouge épais).
Si maintenant on place un diaphragme sur le trajet de la lumière, l'ouverture est beaucoup plus petite quand il est fermé et la tache formée par l'objet B sur le détecteur est considérablement réduite. Quand elle atteint la taille du grain du détecteur (pixel, pour les détecteurs électroniques) les deux taches sont indiscernables l'ensemble est net. La profondeur de champ est alors augmentée.
Si on considère un objet en avant du premier à une distance égale, sans diaphragme, alors la tache formée par un point de l'objet est beaucoup plus étalée que dans le premier cas. On comprend dès lors pourquoi la profondeur de champ est plus courte devant le plan de mise au point qu'elle ne l'est derrière ce plan.