Accueil du site > Technique photo > Qu’est-ce qu’un cercle de confusion ?

Qu’est-ce qu’un cercle de confusion ?

juin 2010, par Daniel Metz

 

La Notion de cercle de confusion est au départ une réalité physique qui déborde vers une notion subjective, car elle va mettre en jeu nos facultés visuelles. En photographie, c’est un moyen simple et efficace pour exprimer l’impression de netteté d’une photographie.

Nous allons voir dans cet article que la notion de cercle de confusion se fonde avant tout sur un effet d’optique. Ensuite cette notion physique va évoluer vers deux autres aspects purement physiologiques : le cercle de confusion devient un moyen de mesurer la netteté comme une simple variante de l’acuité visuelle, et enfin les fabricants d’objectifs vont l’utiliser comme une échelle virtuelle et relative pour mesurer la netteté de leurs objectifs. Faire la distinction entre ces trois notions permet d’éviter le flou qui règne souvent autour du cercle de confusion.

Définition optique du cercle de confusion

Fig. 1. L’image parfaite d’un point élémentaire n’existe pas. Le point image est toujours une tache aux contours plus ou moins flous.

En photographie, les rayons qui traversent l’objectif en provenance d’un point minuscule situé sur le plan de netteté, ne converge pas vers un point unique idéal, mais forment une tache plus ou moins grande, car les optiques ne sont pas parfaites et la mise au point peut être plus ou moins précise. On appelle ces taches des cercles de confusion, car lorsqu’elles deviennent trop floues, deux points juxtaposés semblent fusionner.

Fig. 2. Plus un cercle de confusion est gros, moins ses contours sont nets et moins il est lumineux. Quelle que soit sa taille, il véhicule toujours la même information lumineuse, en d’autres mots, son intensité lumineuse est constante alors que sa luminance qui diminue proportionnellement avec l’augmentation de sa taille se traduit par une perte de contraste.

La formation d’un point-image n’est donc jamais parfaite et on accepte une certaine tolérance pour la formation d’une tache à la place d’un point-image tant que deux points très proches ne semblent pas se confondre. Cette tolérance notée C est mesurée par le diamètre du cercle de confusion.

Le cercle de confusion comme mesure de la netteté

La tolérance raisonnable pour accepter le cercle de confusion comme net doit correspondre en toute logique aux capacités visuelles moyennes d’un observateur dont la vision est de dix dixièmes (10 /10).

Fig. 3. si votre écran a une résolution dans la moyenne (entre 30 et 40 pixels/cm) et que vous vous placiez à un mètre de votre écran, vous pouvez comparer acuité visuelle et tolérance d’un cercle de confusion. Si votre vision est normale, les points situés à gauche sont confus, ceux de droite sont discernables, ceux du centre se situent à la limite de la transition.

L’échelle utilisée pour l’acuité visuelle n’est pas comparable à celle utilisée pour le cercle de confusion. Dans le premier cas, plus le dessin est gros plus il est perçu comme net. Dans le deuxième cas, plus le cercle grossit, plus il perd son contraste et devient flou alors que l’écartement entre deux cercles est constant. Toutefois, il existe un moment où ces deux échelles se croisent. On peut établir une correspondance entre acuité visuelle et tolérance du cercle de confusion. En fait, lorsque nos yeux commencent à confondre deux points juxtaposés, leurs diamètres correspondent au cercle de confusion maximum acceptable. Les yeux dont l’acuité visuelle est de 10/10 (discerner un écart de 0,3 mm placé à un mètre) commencent à confondre les cercles placés à un mètre dont le diamètre est plus grand que 0,76 mm.

Tolérance effective d’un cercle de confusion
pour une observation à 25 cm
c= 0,19 mm

Cercle de confusion en tolérance minimum

Dans certaines circonstances, les professionnels de la photographie sont amenés à durcir les exigences qualitatives, ce qui revient à prévoir un point net pour un agrandissement deux plus grand que celui prévu ou anticiper de forts recadrages. Plutôt que de se baser sur la moyenne de la population soit une acuité de 10/10, on peut être amené à se baser sur une limite plus exigeante. L’acuité maximum correspond à une vision de 20/10, soit des cercles de confusion deux fois plus petits.

Dans une telle démarche, la dimension à prendre en compte s’appelle la résolution (ou le pouvoir séparateur). La tolérance du cercle de confusion qui est une donnée physiologique ne doit pas être prise comme une grandeur de résolution, car elle ne peut pas être changée.

Cercle de confusion relatif

Dans les années 1920, les fabricants d’objectifs commencent à utiliser la mesure du cercle de confusion pour évaluer leur performance. A cette époque, le plus grand support disponible est une plaque photographique en verre de 20,3 cm par 25,4 cm (8’ X 10’) qui fournit des épreuves directement observables sans agrandissement. Le but à atteindre était de fabriquer des optiques produisant une photo parfaitement nette sur ce grand support, c’est-à-dire que le cercle de confusion obtenu devait être d’une taille inférieure à 0,19 mm et donc conforme à l’acuité visuelle moyenne de la population. Bien sûr, la taille du support n’a aucune conséquence sur l’apparence des fins détails. La limite du cercle de confusion sera toujours aux alentours de 0,2 mm quand on se place à 25 cm. Mais ce format directement observable va servir de référence pour donner une échelle comparative sur des supports trop petits pour être observés directement.

Afin de pouvoir comparer les résultats qualitatifs des optiques sur des formats plus petits, les fabricants utilisèrent le cercle de confusion sous une forme relative. Plutôt que d’écrire 0,19 mm, ils préfèrent écrire 325/1730 mm. C’est le diamètre du cercle de confusion mesuré sur une plaque 8 x 10 pouces (203 x 254 mm) dont la diagonale mesure 325 mm. Plutôt que de donner la mesure réelle, on évalue le cercle de confusion comme une proportion de la dimension du support. Dans le cas de la plaque 8/10, cela ne change rien au résultat de la mesure. Aujourd’hui la plaque 8 x10 n’existe plus et si on veut conserver une même échelle de comparaison de D/1730, on utilisera une feuille de format A4.

Cercle de confusion relatif
D/1730

En extrapolant le cercle de confusion relatif (D/1730) vers d’autres formats, on trouve un diamètre de 0,025 mm pour le 24 x 36 (diagonale = 43,2), et un diamètre 0,016 mm pour la famille APS-C.

Fig. 4. Le cercle de confusion effectif (D/1730) correspond à l’acuité visuelle standard pour l’observation d’une plaque 8 x 10. Le cercle de confusion standard (D/1440) usuellement employé correspond au premier assoupli de 1,20.

On comprend bien que la mesure du cercle de confusion sur une plaque 8 X 10 est bien réelle et légitime, mais qu’une extrapolation pour d’autres formats est totalement arbitraire. Dans les années 1920, la formule générique D/1730 (appelée parfois formule de Zeiss) était considérée comme une formule très exigeante et certains fabricants assouplirent ce critère entre D/1000 et D/1500. Un consensus s’établit autour de D/1440 mm (correspond à 0,03 mm pour le 24 x36). Rappelons que ce chiffre est totalement arbitraire et ne représente pour les constructeurs rien d’autre qu’un seuil qualitatif à respecter. il sert encore aujourd’hui pour le calcul des limites de profondeur de champ.

Cette valeur de calcul de la profondeur de champ étant dépassée, certains photographes n’hésitent pas à utiliser leurs tables standard en divisant par deux les résultats de profondeur de champ et en multipliant par deux les résultats de distance hyperfocale.

A l’heure du numérique, les objectifs destinés au format 24 x36 sont désormais plus proches de 0,015 que de 0,030. Les meilleurs objectifs actuels (qui séparent 72lp/mm pour une MFT de 50) forment des cercles de confusion relatifs de 0,010 mm.

10 Messages de forum

Répondre à cet article

| | Suivre la vie du site RSS 2.0 |