Comprendre et éviter l’aberration chromatique en photo

Vous avez très certainement déjà tous remarqué l’apparition de franges colorées dans les zones floues ou sur les contours des objets contrastés de vos images. C’est ce que l’on appelle l’aberration chromatique. Véritable fléau de la photographie, celle-ci est le résultat de la diffraction de la lumière en différentes longueurs d’onde lorsqu’elle est amenée à traverser les lentilles d’un objectif. Ce phénomène est ainsi plus ou moins accentué en fonction de la conception des objectifs. Outre cette conception, de nombreux autres paramètres interviennent dans la formation des aberrations chromatiques. Il est très important de les connaître pour réduire au plus strict minimum ces phénomènes et vous assurer une qualité d’image toujours optimale.  

 

Qu’est-ce qu’une aberration chromatique ?

Avant de voir comment limiter l’apparition d’aberrations chromatiques sur vos photos, il est nécessaire de bien comprendre comment ce phénomène se forme. Comme vous le savez déjà tous, la lumière blanche est en réalité composée d’un ensemble de couleurs de différentes longueurs d’onde. Cet arc-en-ciel de couleur peut facilement être visualisé à l’aide d’un prisme. Le problème étant que votre objectif va plus ou moins fonctionner de la même manière que le prisme. Lorsque la lumière le traverse, elle est divisée en un spectre de différentes longueurs d’onde (et donc de différentes couleurs) à chaque fois qu’elle traverse une nouvelle lentille. Ces différents rayons vont se comporter légèrement différemment en fonction du verre qu’ils traversent. 

aberration chromatique
La photo de gauche présente une aberration chromatique sur les contours de la statue.

En temps normal, l’objectif doit faire en sorte que toutes les longueurs d’onde soient parfaitement alignées sur le même point focal de votre capteur. Cependant, lorsque le phénomène de diffraction est trop important, chaque longueur d’onde va posséder sa propre distance focale et il sera impossible de réaliser simultanément la mise au point sur toutes les couleurs du spectre. Il en résulte alors une frange de couleur qui ne s’aligne pas avec les autres. Pour mieux comprendre, voici un schéma illustrant le principe de diffraction et l’apparition d’aberration chromatique.  

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Exemple d’une diffraction produite par une lentille optique.

Pour réduire le risque de faire apparaître une aberration chromatique, les fabricants d’objectifs utilisent plusieurs méthodes. La plus courante et la moins onéreuse consiste à appliquer de multiples traitements de surface sur les différentes lentilles qui composent l’objectif. Ces traitements sont soit destinés à laisser passer un spectre colorimétrique plus étroit, soit réduire l’indice de réfraction du verre.

Les traitements de surface sont très efficaces pour réduire l’aberration chromatique, mais ne suppriment pas entièrement le problème. Pour davantage réduire ce défaut, les ingénieurs mettent alors en place des verres optiques de très haute qualité tels que ceux à la fluorine (très faible indice de réfraction) ou combinent plusieurs verres de différentes compositions et de formes différentes (lentilles concaves et convexes). Il n’est ainsi pas rare de trouver des objectifs avec pas moins d’une dizaine de lentilles uniquement dédiées à la réduction de l’aberration chromatique durant le trajet de la lumière vers le capteur. 

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Le Sigma 150-600 mm f/5-6,3 DG OS HSM S intègre 22 lentilles optiques réparties en 16 groupes.

En plus des traitements de surface et des configurations optiques, les meilleurs objectifs bénéficient également de lentilles spécifiques. La plus courante est une optique achromatique qui met en oeuvre différents types de verres pour concentrer sur un même point deux longueurs d’onde différentes (généralement le rouge et le bleu). Cela permet ainsi de grandement réduire l’aberration chromatique et sphérique. Pour une efficacité encore plus grande, certains objectifs disposent également de lentilles apochromatiques. Généralement abrégées en “APO” par les fabricants, elles permettent de concentrer sur le même point non pas deux, mais trois couleurs distinctes. Cette lentille est parfois même doublée pour améliorer son efficacité. 

L’utilisation d’une lentille achromatique ou double achromatique permet de faire converger trois couleurs en un seul point.

Comme nous venons de le voir, il existe de nombreuses méthodes de conception des optiques pour limiter l’apparition d’aberration chromatique en photo. Cependant, ces conceptions ne sont pas infaillibles et ne font souvent que retarder le moment où une aberration chromatique va apparaître. De plus, une conception optique anti aberration chromatique est très complexe à réaliser et nécessite l’emploi de techniques d’ingénierie spécifiques. Le niveau de réduction est donc généralement proportionnel au prix de l’objectif. Les objectifs professionnels sont donc les moins sujets aux aberrations chromatiques. Malgré cela, il reste tout de même possible de minimiser ces phénomènes, même sur un objectif classique ou d’entrée de gamme. C’est ce que nous allons maintenant étudier. 

 

Comment éviter l’apparition d’une aberration chromatique ? 

Évitez les scènes très contrastées 

Les aberrations chromatiques ont tendance à se former dans les scènes les plus contrastées d’une image. Cela est par exemple le cas lorsque vous photographiez à contre-jour ou que votre arrière-plan est très lumineux. L’exemple le plus concret que vous avez très certainement déjà tous rencontré est celui des aberrations chromatiques autour des branches d’un arbre photographiées avec le ciel en arrière-plan. Dans ces situations, la seule méthode pour éviter de produire une aberration chromatique est d’essayer de composer autrement votre image, de zoomer ou d’attendre des conditions d’éclairage plus favorables. Si vous ne pouvez pas attendre, photographiez en raw pour ensuite supprimer les aberrations chromatiques en post-production depuis Photoshop ou tout autre logiciel d’édition. 

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Les aberrations chromatiques ont tendance à se former dans les scènes les plus contrastées d’une image.

Vérifiez votre focale

La focale à laquelle vous photographiez peut également grandement impacter l’apparition d’aberration chromatique. Par exemple, les objectifs zooms présentent généralement un plus fort risque d’aberration chromatique ou d’autres défauts optiques aux extrémités les plus courtes et les plus longues de leur plage focale. Par conséquent, si vous détectez l’apparition d’une aberration chromatique sur votre photo, vous pourrez très souvent l’atténuer ou totalement la supprimer en modifiant simplement votre focale. 

Utilisez une plus petite ouverture 

Lorsque vous utilisez une grande ouverture (petit f/nombre), une importante quantité de lumière traversant l’objectif est projetée sur le capteur photo. Le risque de créer une aberration chromatique est alors beaucoup plus élevé. Par conséquent, essayez de privilégier une plus petite ouverture (grand f/nombre) lorsque vous devez photographier une scène fortement contrastée avec un objectif sensible aux aberrations chromatiques. 

Placez votre sujet au centre de l’image

Sur de nombreux objectifs, les aberrations chromatiques ont généralement tendance à se former sur les bords de l’image. Cela est principalement dû à la courbure des lentilles. Par conséquent, lorsque les aberrations chromatiques sont trop importantes, vous pouvez grandement les réduire, voire les éliminer uniquement en plaçant votre sujet au centre de l’image. Étant donné que la plupart des règles de composition déconseillent de placer votre sujet au centre de l’image, il vous sera en revanche nécessaire de recadrer votre photo en post-production pour obtenir une composition plus esthétique. 

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Le centre d’une image est beaucoup moins sensible aux aberrations chromatiques.

Photographiez en RAW 

Photographiez en RAW ne va pas empêcher une aberration chromatique de se former lors de la prise de vue, mais va vous permettre de les supprimer beaucoup plus efficacement lors de la phase de post-traitement (découvrir comment supprimer une aberration chromatique dans Photoshop). Ainsi, en associant le format RAW aux différentes solutions précédemment mentionnées, vous êtes assurés de toujours obtenir des photos dénuées de toute aberration chromatique. 

On arrive à la fin de cet article et vous savez désormais qu’est-ce qu’une aberration chromatique et comment l’éviter. N’hésitez pas à laisser un commentaire si vous avez d’autres questions ou pour partager vos propres conseils pour supprimer une aberration chromatique. 

 

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