Qu’est-ce que la diffraction en photo ?

En photo, la netteté est l’un des éléments les plus importants. Nous essayons tous d’atteindre la plus grande clarté possible en jouant sur la vitesse d’obturation, sur la sensibilité ISO, ou encore sur la qualité du matériel, mais malgré tous ces efforts, des phénomènes optiques interviennent et peuvent êtres dévastateurs sur la netteté des images. Parmi ces phénomènes, celui qui est inévitable et présent sur toutes les optiques est la diffraction. Cette diffraction engendre une baisse de qualité au fur et à mesure que le diaphragme se ferme.

Dans cet article, nous allons voir comment se produit la diffraction de façon à limiter au maximum son impact sur la netteté de vos photos.

Qu’est-ce que la diffraction et quel est son impact ?

En condition normale, la lumière se déplace dans l’espace sous forme d’ondes rectilignes. Cependant, lorsque ces ondes lumineuses sont amenées à traverser un trou étroit, elles vont se déformer de manière conique. C’est ce que l’on appelle la diffraction.

En photographie, la lumière qui atteint le capteur est contrôlée par le diaphragme dont le diamètre varie de façon à laisser passer plus ou moins de lumière. Cependant, lorsque celui-ci se ferme excessivement, la lumière sera obligée de passer à travers un orifice très étroit, ce qui engendrera un phénomène de diffraction. Les ondes lumineuses qui attendront le capteur seront alors déformées, ce qui impactera la netteté de la photo. Ainsi, plus le diaphragme est fermé, plus la netteté de la photo diminue.

Pour mieux comprendre ce phénomène de diffraction, voici un exemple concret. J’ai réalisé ci-dessous plusieurs photos d’un code-bar en utilisant différentes ouvertures. Les autres réglages comme la sensibilité ISO, la vitesse d’obturation et la mise au point restent identiques pour chaque photo. L’éclairage est fourni par un flash dont l’intensité a été augmentée au fur et à mesure que je fermais le diaphragme de façon à ce que la luminosité reste constante. En effectuant un zoom de 100% sur l’image, la perte de netteté est clairement visible au fur et à mesure que le diaphragme se ferme.

Comme vous pouvez le constater, à f/5,6, la texture du papier est très détaillée (vous pouvez cliquer sur l’image pour l’afficher en grande). En revanche, elle devient nettement plus lisse à f/16 et complètement floue à f/22. Il en est de même pour les écritures qui deviennent de plus en plus floues.

Choisir la bonne ouverture : 

D’après ce que nous venons de voir, il serait logique de penser que la netteté optimale d’un objectif s’obtient toujours avec sa plus grande ouverture. Malheureusement, les choses ne sont pas aussi simples puisque plus l’ouverture est grande, plus d’autres phénomènes optiques rentrent en jeu, notamment les aberrations sphériques. Ces défauts font qu’une optique aura tendance à être la plus nette vers 2 diaphragmes au-dessus de son ouverture maximale. Pour mieux comprendre, voici un test de netteté de l’optique Canon EF 50mm f/1.8 STM effectué par le site opticallimits.com.

Sur ce test, on constate que la netteté optimale pour le centre de l’image est atteinte dès F/4, soit 2 diaphragmes au-dessus de la pleine ouverture. En revanche, la netteté optimale pour l’ensemble de l’image n’est atteinte qu’à F/5,6. Ensuite, la clarté de l’image se dégrade au fur et à mesure que le diaphragme se ferme.

Bien évidemment, ces résultats sont différents pour chaque optique et pour chaque couple objectif/appareil. Une optique pourra par exemple atteindre son optimum à f/5,6 sur un appareil alors que sur un autre appareil, la netteté optimale n’est atteinte qu’à f/8. Cela vient du fait qu’il n’y a pas que l’optique qui va « impacter » la diffraction, mais aussi la taille du capteur et la résolution de celui-ci. Nous reviendrons plus en détail sur ces paramètres dans un article entièrement consacré à ce sujet, mais en attendant, la meilleure solution pour trouver la valeur optimale de votre matériel est de le tester en effectuant une série d’un même sujet où seul le diaphragme varie.

Comment éviter la diffraction ? 

Maintenant que vous comprenez le phénomène de diffraction et son impact sur la clarté de vos photos, vous aimeriez que je vous dise comment le supprimer. Malheureusement, ce phénomène est inévitable, peu importe la qualité de votre optique. Même des optiques professionnelles ne parviennent qu’à retarder ce phénomène, mais n’arrivent en aucun cas à le supprimer.

Cependant, comme évoqué plus haut, il est possible de limiter cette diffraction en évitant autant que possible d’utiliser des diaphragmes trop fermés. Je vous conseille de ne jamais dépasser f/16. Ainsi, privilégier donc des réglages tels que la sensibilité ISO et la vitesse d’obturation pour diminuer la lumière captée par l’appareil photo. Si vous avez besoin d’une grande profondeur de champ, vous pouvez utiliser la distance hyperfocale ou encore effectuer un bracketing de mise au point.

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