L'autofocus - La mise au point automatique
Jeudi, 26 Août 2010 12:51

Inventé dans les années 70, le système autofocus de l'appareil photo ajuste automatiquement la mise au point de l'objectif pour ajuster la netteté sur le sujet. Le but est apparemment évident, la netteté du point de focus, pourtant le processus n'est pas aussi simple qu'il y paraît. Ce que nous allons découvrir ici vise à améliorer nos photos par la compréhension de la façon dont l'autofocus fonctionne et donc de nous permettre d'en tirer le meilleur parti et d'éviter ses défauts.

L'Autofocus (AF) présenté ici, est réalisé soit à l'aide de capteurs de contraste dans l'appareil (AF passif) soit en envoyant un rayon infrarouge et en calculant le temps mis par le rayon pour revenir après avoir atteint le sujet pour estimer la distance du sujet (AF actif). L'AF passif, qui reprend les principes optiques du télémètre, peut être effectué en utilisant soit la détection de contraste ou une méthode de détection de phase, mais les deux reposent sur le contraste pour atteindre la netteté recherchée. Ces deux modes Autofocus seront donc considérés comme étant qualitativement similaires. Nous évoquerons plutôt ici le principe de l'autofocus passif et l'assistance AF.

Sur un reflex autofocus, pour faire la mise au point, il est nécessaire de maintenir le déclencheur enfoncé à mi-course, avant de faire la prise de vues.
Un bouton permet en outre de mémoriser la mise au point. Ainsi le photographe peut dans un premier temps centrer son sujet et faire la mise au point, puis changer le cadrage de son image tout en maintenant enfoncé le bouton (AE-L / AF-L sur le Nikon) : la distance de mise au point est ainsi mémorisée.

Les collimateurs autofocus, disposés en croix dans le viseur du reflex, permettent de déterminer dans quelle zone de l'image sera faite la mise au point. Le(s) capteur(s) autofocus de l'appareil sont à la base d'une mise au point précise. Chaque capteur réalise les mesures en évaluant les changements relatifs au contraste à l'emplacement de son point respectif dans l'image. Le contraste maximum est supposé correspondre à la netteté maximale.

Le processus de mise au point automatique fonctionne généralement comme suit:

  1. Un processeur autofocus (AFP) réalise un petit changement dans la distance de focalisation.
  2. L'AFP lit le capteur AF afin de déterminer si et dans quelle mesure la mise au point a été améliorée.
  3. À partir des renseignements obtenus à l'étape précédente, l'AFP règle l'objectif sur une nouvelle distance de focalisation.
  4. L'AFP peut répéter les étapes 2-3 jusqu'à l'obtention d'une mise au point satisfaisante.

AF Nikon D3


Bon à savoir :
L'autofocus a d'abord été boudé par les professionnels. Cependant, les performances du dispositif sont aujourd'hui largement plébiscitées, notamment concernant la rapidité et la précision.

La rapidité de l'autofocus et donc de la mise au point et sa précision reste un critère important lors du choix d'un appareil photographique. Et ces qualités dépendent aussi étroitement de celles de l'objectif.

Les objectifs de haut de gamme sont réputés pour leur silence de fonctionnement lors de la mise au point (AF-S chez Nikon) et la qualité des verres utilisés leur permet de contribuer efficacement à la mise au point en facilitant la détection des contrastes.

Certains appareils tels que le Nikon D3 embarquent pas moins de 51 capteurs autofocus (Voir schéma ci-dessus) qui parviennent à assurer la mise au point sur des mobiles très rapides, très au-delà de ce qu'un opérateur pourrait réaliser manuellement. On remarquera toutefois que les capteurs du Nikon D3 sont relativement centrés ce qui peut nuire à une mise au point sur les zones excentrées de l'image. Dans ces conditions, il faut cadrer, faire le point, mémoriser le point à l'aide du bouton (AE-L / AF-L) et décadrer. Une manœuvre simple en format paysage, difficile en format portrait puisque le bouton devient plutôt inaccessible.

Si efficace soit-il, l'autofocus reste pourtant peu performant dans certaines situations : motif géométrique constitué de bandes verticales parallèles, macrophotographie, sujet peu contrasté... La plupart des boitiers permettent donc de débrayer l'automatisme pour permettre au photographe de reprendre le contrôle de la mise au point. Les boitiers Reflex haut de gamme permettent de retoucher le point à tout instant, y compris lorsque l'autofocus est enclenché (c'est le cas sur le Nikon D3).

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