Pourquoi un capteur plus grand conduit-il à une profondeur de champ inférieure?

Il a été mentionné à un quelques endroits que l' on obtient des capteurs plus grands dans les images avec une profondeur de champ moins profond. Exemple d'image:

APS-C Canon 30D à gauche, FF Canon 5D à droite, même objectif, même composition, les deux f / 2,8

Je comprends le lien entre la taille du capteur et le champ de vision, par exemple, mais la relation avec la profondeur de champ ne semble pas évidente.

Cela semble en fait contradictoire - j'ai plus de puits sur mon capteur et je suis capable de me concentrer sur moins de points .

Quelle est la raison de cet effet?

Premièrement, le nombre de puits sur le capteur n'a aucune incidence sur l'endroit où vous pouvez vous concentrer ou sur «combien» vous pouvez vous concentrer. La lumière hors de mise au point est toujours la lumière frappant le capteur.

Autrement dit, vous avez une profondeur de champ plus faible avec un capteur plein cadre car vous devez vous rapprocher du sujet (ou effectuer un zoom avant) pour remplir le cadre. Notez que dans votre exemple, la composition est identique : l'appareil photo a été déplacé ou la distance focale a été modifiée afin de remplir le cadre avec la bouteille.

En d'autres termes, si vous fixez un trépied en place et prenez une photo avec une caméra APS-C avec la bouteille remplissant le cadre, puis prenez la même photo exactement dans la même position avec une caméra plein cadre, vous aurez plus d'espace autour de la bouteille. Vous devrez donc soit effectuer un zoom avant, soit rapprocher l'appareil photo pour obtenir le même plan où la bouteille remplit le cadre, ce qui modifiera la profondeur de champ,

Voir cet excellent résumé de la taille des capteurs et de leurs effets.

Sans déplacer la caméra, vous obtiendrez une profondeur de champ moins profonde si vous utilisez un capteur plus grand tout en maintenant le taux d'ouverture et le champ de vision (tout en conservant la même taille de sortie finale). Par exemple, si vous conservez les mêmes paramètres mais que vous zoomez la caméra FF pour qu'elle corresponde à l'angle de vue (ce qui donne une composition équivalente).

La profondeur de champ est fonction de la taille physique de l'ouverture. Un objectif 75 mm f / 4.0 sur un appareil photo plein cadre a une ouverture physique de 75/4, soit 18,75 mm, tandis qu'un objectif 50 mm f / 4.0 sur un appareil photo compact 1.5x a une ouverture physique de 50/4, 12,5 mm

À partir de là, il est facile de déterminer l’ouverture équivalente requise pour obtenir la même profondeur de champ avec les deux appareils photo / objectifs. Pour obtenir une ouverture physique de 18,75 mm avec un objectif de 50 mm, il vous faudrait f / 2.6 (50 /18.75) qui est plus qu’un arrêt complet plus vite!

Pourquoi un capteur plus grand conduit-il à une profondeur de champ inférieure?

En termes simples: ce n'est pas.

Si vous utilisiez exactement le même objectif et ne modifiiez que la taille du capteur, vous n'obtiendrez pas une profondeur de champ plus faible avec le capteur plus grand.

Ce n'est que lorsque vous modifiez d'autres variables pour compenser la taille différente du capteur que vous pouvez obtenir un changement de profondeur de champ.

Dans le cas des exemples d'images que vous avez publiés, le photographe a en fait déplacé l'appareil photo! Il a vraisemblablement agi de la sorte pour compenser le changement de taille du capteur, de sorte que le sujet principal remplisse à peu près la même partie du cadre. Cependant, lorsque vous déplacez la caméra, il est clair que la perspective et les distances relatives entre les objets changent. Dans ce cas, la caméra étant plus éloignée des sujets, la profondeur de champ sera plus grande.

Bien sûr, s’il n’avait ni bougé l’appareil photo, ni changé la distance focale (avec un zoom ou un changement d’objectif), la photo prise avec le capteur le plus petit aurait l’air "rognée", ne montrant qu’une partie de l’image, le capteur le plus grand spectacles. Mais à tous autres égards, les aspects techniques de la photo seraient les mêmes, seulement recadrés.

Donc , la raison pour laquelle beaucoup de choses changent en fonction de la taille du capteur est pas fait en raison de la taille du capteur, mais en raison de ce que vous faites pour compenser la taille du capteur, que ce soit en choisissant un autre emplacement de la caméra, l' objectif ou le niveau de zoom. Dans le cas de cet exemple, il s'agissait de choisir un emplacement différent pour la caméra, notamment pour changer la caméra en fonction de la distance du sujet.

Le moyen le plus clair d’expliquer cela est peut-être le suivant: si vous le comparez à un capteur recadré (aps-c), prenant la même chose à partir du même point, pour obtenir le même résultat (cadrage) en plein cadre, vous avez besoin d’une distance focale plus longue. en fait, les lentilles plus longues donnent une profondeur de champ plus faible.

edit (plus précis, plus gênant): il est donc incorrect et trompeur de dire qu’un capteur plus grand conduit à une profondeur de champ plus faible, au moins directement, cela n’est pas possible.

La profondeur de champ dépend vraiment de la longueur focale et du nombre f SEULEMENT; sur chaque capteur (ou film) possible, le même objectif (mêmes réglages) donnera la même profondeur de champ. Si nous supposons que chaque caméra sur laquelle nous installons cet objectif correspond à la monture adaptée à son objectif et à la même distance entre l'objectif et le plan focal pour obtenir une mise au point correcte, nous obtenons en comparant tous les formats de capteur / film possibles des zones de recadrage différentes. même cercle d'image projetée.

MISE À JOUR: Voici une mise à jour pour expliquer à mes commentateurs (et à tous les intéressés) pourquoi je n'ai pas tenu compte de la chaîne de contrôle en ce qui concerne la taille du capteur dans ma réponse ci-dessus. La plupart des gens qui lisent ceci en savent probablement déjà plus que moi sur ce sujet et peuvent trouver stupide de lire quelque chose qu'ils savent déjà; Gardez à l'esprit que j'essaie juste de mettre cela en perspective.

Pour ceux qui ne le savent pas, un cercle de confusion est l'un des points de lumière infinis qu'un objectif projette sur son plan focal, dans notre cas, la partie d'une caméra dans laquelle se trouve un capteur ou un film. Plus ce point se rapproche d'un point (qui n'a pas de taille, mais notre point n'est jamais un point car les objectifs ne sont pas parfaits), plus l'image est nette (dans cette zone), et inversement. (Une définition approximative juste pour présenter les nouveaux arrivants au sujet, experts s'il vous plaît ne perdez pas de temps à le critiquer).

Je pense que nous pouvons être d’accord sur le fait que le coût de possession maximum admissible est une valeur utilisée pour déterminer avec une certitude mathématique ce qui est au centre de la discussion et ce qui ne l’est pas; il sert à "tracer une ligne" (dans la mesure où il y a une transition en douceur entre la mise au point et non la mise au point), et il peut être ajusté en fonction de la taille d'impression que vous souhaitez obtenir, car une impression plus grande en ferait transition plus évidente et, à un certain niveau, on remarquerait que certaines zones, qui semblent être au centre de l’attention et qui portent une impression plus petite de la même image, sont en fait floues.

Appliquer des formules dans lesquelles l'un des éléments est le CdC pour déterminer que le DOF est un processus analytique est donc un moyen de comprendre ce qui se passe et non de changer les choses (c'est-à-dire l'image projetée par une lentille sur un plan focal). Le fait que les CoC existent et qu'il soit nécessaire de décider quelle taille de CoC est appropriée pour produire une image nette d'une taille donnée ne change pas le fonctionnement d'un objectif avec différents formats de capteurs / films.

Si vous souhaitez obtenir une impression en gros caractères, je comprends qu'il peut être nécessaire de prendre en compte une netteté acceptable différente. Dans ma réponse ci-dessus, je suppose (et j'ai déclaré le faire) que le plan focal est toujours le même, c'est ce qui se passe dans les reflex numériques modernes dont nous parlons: la restitution différente d'une lentille sur des corps différents est juste une question de recadrage.

un dessin trop simpliste et laid aide parfois

réaliser deux impressions de même taille à partir de deux capteurs différents donnera des résultats variables en fonction de la résolution des deux capteurs.

Si nous supposons que la densité de pixels est la même pour les deux capteurs et que nous imprimons à une résolution fixe, les impressions du plus petit capteur ressembleront exactement aux plus grandes, qui ont été rognées.

Si nous supposons à nouveau que la densité de pixels est la même et que nous imprimons à une taille fixe, les impressions du plus petit capteur ressembleront à des cultures agrandies des plus grandes, de qualité inférieure.

si nous considérons simplement et plus correctement l'objectif de notre analyse que les deux possèdent suffisamment de pixels pour imprimer une taille fixe sans perte de qualité notable, les impressions du plus petit capteur ressemblent à un agrandissement recadré de l'impression du plus grand capteur, nous pouvons donc voir une différence de profondeur de champ, c’est-à-dire que nous voyons plus de détails, ce qui permet de repérer plus facilement les zones légèrement floues. Nous aurions pu en tenir compte si nous avions décidé d’intégrer un plus grand CoC dans la formule lorsque, lors du tournage, nous avons calculé le DDL. Qui est un photographe si rude de ne pas le faire? ;-)

Cependant, je ne me moque vraiment de personne. Je dis simplement, en résumé: si vous réalisez de grands tirages, vous voudrez peut-être extraire un peu plus de DOF de votre ouverture en sélectionnant un nombre-f plus élevé, de sorte qu'une partie de l'image située autour de la ligne se sépare la mise au point sera suffisamment nette pour être considérée comme pleinement mise au point également dans les élargissements. C'est ça.

Le même objectif avec les mêmes réglages d'ouverture (à la même focale s'il s'agit d'un zoom) donnera toujours le même résultat. Le CdC n'est pas une variable physique comme celles que je viens de mentionner, qui modifie réellement la lumière provenant de l'objectif et dans votre appareil photo. Il s'agit d'un paramètre utilisé pour déterminer mathématiquement si quelque chose est net.

Vous ne pouvez pas dire que le format DOF est fonction de la taille du capteur (entre autres), car les capteurs les plus grands sont utilisés pour les impressions de grande taille et les impressions de grande taille ne sont pas visibles dans les zones de mise au point. D'abord parce qu'appeler cela une relation indirecte est un euphémisme, ensuite parce que cela représente des détails au détriment de l'exactitude. Peut-être que je manque sur ... plus que quelque chose.

La profondeur de champ est fonction de nombreuses variables, l'une d'entre elles étant la distance au sujet. Dans l'exemple de la photo que vous avez affichée, le côté gauche a été pris avec un Canon 30D, doté d'un capteur recadré APS-C (24 mm), tandis que le côté droit a été pris avec un Canon 5D, équipé d'un capteur Full Frame. (35mm). Les deux photographies ont été prises avec le même objectif à la même ouverture.

La raison pour laquelle DoF a changé entre le 30D et le 5D est due au fait que, pour conserver le cadrage ou la taille du sujet par rapport à la taille de l'image, vous devez rapprocher le 5D. Cela est dû au fait que le 5D a un champ de vision plus large pour chaque objectif que le 30D. Plus vous vous concentrez sur un sujet, plus votre profondeur de champ sera fine.

La profondeur de champ est déterminée par deux facteurs seulement. Ils sont le rapport de grossissement et fstop. Par grossissement, je veux dire la taille finale de l’empreinte par rapport à la taille de l’objet Les capteurs plus grands nécessitent moins d'agrandissement pour atteindre une taille d'impression particulière semblent donc avoir une plus grande profondeur de champ, mais s'ils sont agrandis au même rapport que le capteur plus petit, ils prouveront que le cercle de confusion est basé UNIQUEMENT sur le fstop.