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Non, non, non et NOOOON, un grand–angulaire, ça ne déforme pas !

« Ah, non, je n’aime pas le grand–angle, ça déforme ! »

Keske j’ai pu l’entendre, cette phrase, et à chaque fois, ça m’énerve, parce que c’est complètement faux, et je vais essayer de le prouver en images.

C’est une question qui relève du domaine de la perspective http://fr.wikipedia.org/wiki/Perspective(perception_visuelle)_,
très importante en peinture http://fr.wikipedia.org/wiki/Perspective(repr%C3%A9sentation)_ (je passe les liens comme ça, textile ne supportant pas l’idée qu’il puisse y avoir des parenthèses dans une adresse HTML), il faudrait tout de même en avoir une petite idée quand on désire faire des photographies. Vous le savez peut–être déjà, je ne suis pas une bête en physique ou en mathématiques, dès que je vois une formule, je pars en courant (désolé, Franck, mais c’est à cause de ma prof de math de cinquième, elle a réussi à en dégoûter plus d’un) et les shema géométriques me laissent en général de marbre (l’a pô compris, l’a pô compris). J’adorerais pourtant comprendre des articles comme celui–là, mais c’est au–dessus de mes moyens.

Mais pourtant, j’aimerais quand même vous (dé)montrer qu’un grand–angle ne déforme pas plus qu’un objectif « standard » ou qu’une longue focale.

D’abord, c’est quoi, un grand–angle ?

Je vais tranquilement citer le long article de Wikipédia consacré au sujet, vu que ça me parait assez clair :

  • « Il n’y a pas de définition précise de la focale minimale à partir de laquelle on doit parler de « grand angle », mais on part généralement du principe qu’entrent dans cette catégorie tous les objectifs qui ont un angle de vision plus large que la perception naturelle de l’œil humain. »
  • « On considère que la focale standard correspond à la diagonale de l’image sur le film ou le capteur. Pour un support de type film 35 mm (format d’image 24×36 mm), cette diagonale fait 43 mm. Dans la pratique, les objectifs « standard » des boîtiers reflex ont des focales de 50 mm, alors qu’avec un boîtier reflex numérique à petit capteur, la focale de 35 mm est plus fréquente. Un objectif grand angle aura une focale plus courte. »
  • « L’effet de perspective d’un grand angle tend à faire paraître divers plans d’une même image plus éloignés les uns des autres qu’en réalité, à l’opposé des téléobjectifs qui tendent plutôt à « resserrer » les sujets dans un seul et même plan. Ce phénomène d’incidence sur la perspective n’est pas due à la focale de l’objectif de manière intrinsèque mais par la distance d’utilisation à l’objet photographié. »
  • « Les objectifs très grand angle (21 mm et en deçà dans le format 24×36) donnent des images très typées dans lesquelles les personnages situés en périphérie de l’image paraissent allongés vers l’extérieur de la photo, alors qu’au centre, les proportions largeur/hauteur sont normales. Il ne s’agit pas là d’un défaut optique des objectifs grand angle, mais de la conséquence de règles de géométrie. En étant très près du sujet, l’objectif grand angle photographiera de face les objets situés au centre de la photo, mais de profil ceux (en relief) situés en périphérie. Mais lorsqu’on regardera la photo, sous un angle plus fermé qu’à la prise de vue, on s’attendra à ce que tous les objets de la photo aient été photographiés de face. Comme ce n’est pas le cas, on obtiendra des déformations quelquefois surprenantes. »

Bon, j’espère que vous n’avez pas trouvé ce « digest » trop indigeste, pour ma part, je le répêêêêêêête : je suis plutôt d’accord…

Place aux images, comme d’habitude :

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Quelle différence entre ces deux photos, hormis les couleurs et le contraste ?

Elles ont été faites presque au même moment, celle du haut est un recadrage important…

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...d’une image faite au 14 mm sur un D 700…

image

...selon le cadrage obtenu avec un 50 mm…

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...que voici.

Bon, ok, facile, c’était loin, mais de près, ça va beaucoup moins bien, non ?

image

Bin non !

Hormis la photo faite au 16 mm (qui est un fish–eye, et pas un grand–angle orthoscopique, celle à la focale 14 mm qui présente une légère distorsion géométrique en barillet (assez courante en grand–angle, mais remarquablement bien corrigée ici, sur le 2,8/14-24 Nikon), toutes les images sont similaires en ce qui concerne l’écran, par contre, plus on a un grand–angle, plus on voit d’arrière–plan, alors que la taille de l’écran est identique.

Pour réaliser cette planche, j’ai fait chaque photo en partant du 85 mm et en prenant des repères (merci le verre quadrillé !) pour qu’en me rapprochant du sujet, j’aie toujours la même proportion d’écran dans le cadre.

Ouais, d’accord, de face, ça a l’air de marcher aussi, mais de côté, ça déforme, un grand–angle, non ?

Voyons voir ça de plus près :

Ici, j’ai pris comme étalon une image au 60 mm macro, référence s’il en est d’une optique parfaitement corrigée, sans déformation aucune, et je l’ai collée, en la redimensionnant jusqu’à obtenir le même grandissement du sujet avec une opacité à 50%, légèrement décalée vers le bas et la gauche pour pouvoir comparer. J’ai fait toutes les photos à la même distance du sujet, en changeant d’objectif seulement.

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Bon, entre le 50 mm et le 60 mm étalon, pas de différence, la « déformation » est la même, le côté du mac le plus proche de l’appareil parait plus grand que celui qui est derrière, c’est la perspective qui veut ça.

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Avec le 35 mm qui est un moyen grand–angle, toujours aucune différence.

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Au 24 mm, rien de changé…

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Au 20 mm, qui est considéré comme un très grand–angle, toujours pareil.

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Au 14 mm, qui est l’ultime ultra–grand–angle, la perspective est inchangée…

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Et même au fish–eye 16 mm, pour ce qui est de l’écran, c’est toujours du pareil au même !

Pour que ça fonctionne bien, il va sans dire (mais je le dit quand–même) qu’il est in–dis–pen–sable que l’appareil soit parfaitement horizontal, que le plan du film soit absolument parallèle au sujet…

Mais d’où vient donc la légende selon laquelle le grand–angle déforme, alors ?

J’ai fait la même photo en suivant le protocole de la série précédente, à savoir, en rapprochant à chaque fois l’appareil pour avoir à peu près le même cadrage sur chaque image :

image

Alors là, oui, c’est caractéristique d’une déformation due au grand–angle ça, non ?

Et bin non, c’est juste la perspective qui veut que plus le sujet est proche, plus il apparaîtra grand. Faites donc l’expérience avec vos yeux : allez embrasser votre compagnon ou votre compagne (ou un ou une parfait(e) inconnu(e) en disant que c’est pour une expérience optique –ne pas confondre « c’est uniquement de la physique » et « c’est uniquement physique »– ;o). en regardant la personne bien attentivement au fur et à mesure que vous vous en rapprochez, et répondez à la question « aviez vous déjà remarqué qu’il (ou elle) avait un aussi gros pif ? ».

C’est le même problème auquel on se trouve confronté en photo d’archi, avec un bâtiment haut qui ne rentre pas dans le cadre…

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...fallait manger plus de soupe !

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Et voilà le résultat d’une contre–plongée obligatoire pour cadrer tout le monument, le haut est plus étroit que le bas, c’est un problème de perspective : c’est normal, le plan du film n’est plus parallèle au plan du sujet, le bas apparaît plus large, le haut se trouvant plus éloigné que le bas, il apparaît donc plus grand.

Il existe une possibilité (qui a dit, « m’en fout, je corrigerais ça dans ‘toshop » ? DE–HORS !!!!!) :

image

L’utilisation d’un objectif à décentrement permet de supprimer le soucis en remettant le plan du film parallèle au plan du sujet.

Ou encore :

image

Utiliser une plus courte focale permet de cadrer l’intégralité sans fuyantes, au risque de voir rentrer dans le cadre des éléments non souhaités ;o).

Voilà, c’est fini.

J’espère que ça vous a intéressé sans trop vous barber et que dorénavant, vous n’aurez plus peur du grand–angle. C’est un objectif formidable mais pas toujours facile à utiliser.

Bonne journée et à bientôt.

25 commentaires
2)
Guillôme
, le 28.07.2009 à 00:44
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Non, non, non et NOOOON, un zoom avec une position grand angulaire, ça déforme (sauf la gamme L de canon ou équivalent nikon qui coûte un bras) et justement un grand angulaire fixe ça ne déforme pas!

Comment ça, je me sens visé?

En tout cas, merci pour cet article mais je maintiens ma position sur le zoom testé en réel face à un monument avec plan du film bien parallèle au sujet et au centre (pas sur les bords).

Mort aux zooms (dès que je suis riche, je reviens au grand angle fixe avec un boitier numérique :p).

3)
Inconnu
, le 28.07.2009 à 00:49
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Désolé j’ai rien compris à l’article, je le relirais demain matin. En tout cas, avec mon 17-40 ou auparavant mon 10-22 EF-S, ça déforme dans certains cas. heureusement qu’il y a DxO.

4)
marcof
, le 28.07.2009 à 01:23
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Merci pour cet article. Il combat efficacement cette idée reçue qui fait que quelqu’un qui regarde une photo prise au très grand-angulaire va dire “oh c’est tout déformé”.

C’est bien uniquement un effet de perspective : la meilleur preuve en est que si l’on recadre une photo prise à 14mm on retrouve exactement la même image que celle prise à une focale plus habituelle (50mm, par exemple).

Cependant il est un déroutant (et même faux) de dire dans l’article que le fish-eye 16mm ne déforme pas l’iMac pris en exemple : il est très peu déformé, certes, car on est au centre de l’écran, mais il reste tout de même très légèrement bombé.

Le fish-eye est un objectif très spécial et à part dans le type des grand-angulaires. En effet, un grand-angulaire classique, comme tout objectif “normal” permet de garder les lignes mais pas les angles (d’où les effets de perspective qui perturbent aux focales les plus courtes). Le fish-eye ne conserve ni les lignes ni les angles.

Enfin, il ne faut pas confondre la déformation régulière des fish-eyes ou les effets de perspectives des grand-angulaires classiques avec les défauts propres à chaque objectif. En effet, aucun objectif ne corrige jamais parfaitement la distorsion, mais il faut vraiment le chercher pour le voir (prendre l’arête d’un mur en photo, prendre l’horizon en photo). Sur les grand-angles, on observe souvent que les bords tombent alors très légèrement. Si les zooms sont souvent plus sensibles à ces défauts, les focales fixes le sont également toujours un peu (aucun objectif n’est parfait).

La photo est une affaire de perspective. Zoomer (c’est-à-dire changer la focale, quelle qu’elle soit, même très courte comme celle d’un objectif grand-angle) ne permet que de cadrer, alors que se déplacer change la perspective. Ce sont deux aspects différents et complémentaires.

5)
Madame Poppins
, le 28.07.2009 à 06:44
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J’ai allumé la machine, l’ordi, j’ai le café, j’ai lu l’article, rien compris mais bravo, il était en ligne à l’heure ;-)

7)
dadschib
, le 28.07.2009 à 07:56
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Merci pour cette leçon de physique ! Un brin difficile juste après le premier café… mais en 2e lecture, ça passe ;-) !

9)
Cyber/RR
, le 28.07.2009 à 08:43
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Peut-être qu’un jour il faudra quand même que tu lises un lien comme celui là Ca aide à comprendre en général pourquoi on dit que le grand angle ça déforme :-P

10)
François Cuneo
, le 28.07.2009 à 09:20
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Intéressant.

Et rigolo comme toujours.

Mais bon, moi, je reste buté, un grand-angle, ça déforme!:-)

Ou alors, pour aller dans ton sens, ça donne l’impression de déformer.

De toute manière, ça continue à me faire peur, ou alors j’utilise exprès pour l’effet donné.

Tu sais Zit, il y a la nouvelle interface de Noé (qui est là depuis deux ans je crois), qui permet d’éviter le Textile et de tout faire tellement facilement…

Même pas besoin d’être en ligne, tu écris dans Word ou Pages ou Textedit, tu colles, et c’est tout bon. Plus besoin de s’énerver avec des balises à la LaTex!:-)

11)
Pics.
, le 28.07.2009 à 10:15
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Si si ça déforme, mais pas au centre seulement comme le prouve ta démonstration.

Personnellement je ne vois pas mes fenêtre arrondies si je les places dans la bordure de mon champ de vision.

12)
Inconnu
, le 28.07.2009 à 10:18
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Bravo, tes exemples parlent plus qu’une démonstration mathématique, les malcomprenants n’ont plus aucune excuse. Mais je dois sortir, je n’ai pas d’objectif de riche à décentrement/bascule et j’ai pensé tout de suite la phrase interdite ;-)

13)
ysengrain
, le 28.07.2009 à 12:26
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Un point supplémentaire: Le capteur d’un APN est un plan, de même que le film d’un appareil «classique».

La rétine de notre oeil est courbe, sous la forme d’une portion d’approximativement une sphère.

Quel que soit l’objectif (grand angulaire ou pas) que vous mettrez devant la machine à faire de l’image vous vous retrouverez devant l’éternel problème d’une forme particulière de la projection de Mercator, c’est à dire que vous allez transcrire à plat (le papier, l’écran ….) une image que vous percevez par le biais d’un bout d’une presque sphère.

Le résultat sera toujours déformé, je dis bien toujours, mais ce sera plus ou moins perceptible, d’où le sujet du billet d’aujourd’hui.

Les cartographes connaissent bien ce problème.

14)
Batisse
, le 28.07.2009 à 17:44
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Merci pour ce billet. C’est tout juste ce dont j’avais besoin. Mon Leica du pauvre (Panasonic DMC-LX3) est doté d’un objectif de 20mm et plus et je trouvais que ça déformait si on zoumait pas. Je suis nul en photo et là j’ai appris. Je signette ton papier.

15)
Blues
, le 28.07.2009 à 21:45
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les malcomprenants n’ont plus aucune excuse.

kesk’il dit ? je n’ai rien compris ;-)

Que ça déforme ou pas, je suis un super fan du grand-angle (paysage, panorama, salles étriquées) mais pour un capteur à 100% ou un trad. 24×36, en dessous de 20 mm, ça ne me convient pas (car bords trop arrondis).

NB: sur le DMC-LX3 c’est un équivalent 24-60 mm (et pas 20)… il l’air très chouette ce compact.

16)
zit
, le 29.07.2009 à 07:56
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fxc, pas facile à nettoyer dans les coins, les fenêtres rondes.

Guillôme, malheureusement, même des zooms série L ou équivalent Nikon souffrent de distorsion, parfois même beaucoup… Mais la distorsion géométrique, même importante, reste une déformation modérée et n’est vraiment gênante que si l’on photographie une grille, l’horizon à la mer ou dans certains cas, en archi, sinon, dans la plupart des cas, ça passe inaperçu. Et non, non, non et NOOOON, ne te sens pas visé ;–) et oui, d’accord, « mort aux zooms » (sauf le 14-24).

marcof, merci pour ces précisions au sujet du fisheye que je découvre depuis peu, objectif rigolo, mais pas évident à composer. Si je l’ai mis dans l’article, ce n’était pas en tant que grand–angle, mais plutôt comme représentant caractéristique de l’objectif qui déforme. J’aime beaucoup ton dernier paragraphe :

La photo est une affaire de perspective. Zoomer (c’est-à-dire changer la focale, quelle qu’elle soit, même très courte comme celle d’un objectif grand-angle) ne permet que de cadrer, alors que se déplacer change la perspective. Ce sont deux aspects différents et complémentaires.

D’où la différence fondamentale entre le zoom et la focale fixe…

Mââââââââme P, Renaud, mon cœur saigne en lisant ces lignes : que deux lecteurs et éminents rédacteurs ne comprennent pas ce que j’ai voulu dire, c’est un terrible constat d’échec, je vais rendre mon tablier, ou plutôt le remettre pour retourner à mes fourneaux !

dadshib dans mes bras ! tu me redonne espoir.

Jérémie, oui, et très rare, c’est un modèle spécial fabriqué à l’attention d’une star du rugby ;o)

Cyber/RR, je l’ai lu le lien comme celui là, vu que je le met en lien dans mon premier chapitre, mais dès qu’arrivent les formules ou les schémas, mon cerveau se déconnecte…

François, mais oui, un grand–angle, ça déforme, comme toute autre optique utilisée avec la même perspective… D’ailleurs, ma douce adore une photo que j’ai fait d’elle allongée dans l’herbe, l’ultra–grand–angle au niveau de ses doigts de pieds : ça lui fait des jambes de 2m12 qu’elle trouve très seyantes ;o). On pensera évidemment à quelques photos de Jean–Loup Sieff.

Sinon, oui, je crois que je vais essayer cette nouvelle interface ;~)

Haddock, merci tes compliments me rassurent (et bon, reste pour cette fois, je t’absous d’avoir pensé à la phrase interdite, mais attention, hein !).

ysengrain, merci d’apporter ton grain de sel, cette précision anatomique me plonge dans des abîmes de perplexité.

Batisse, presque le même appareil que le Boss alors ? N’ayant pas l’expérience des compacts, je ne sais pas trop comment est corrigée la distorsion géométrique dessus, mais avec une focale en grand–angle de l’ordre de 5 ou 6 mm, c’est possible que ça soit pire qu’en reflex…

Blues, moi aussi, très fan de grand angle, principalement à cause de la difficulté à bien l’utiliser, tant du point de vue de la perspective, évoqué ici, que du côté de la composition de l’image, pas facile de remplir un cadre si large ! En paysage, on a vite fait d’avoir une grande bande vide de sol au premier plan, et une grande bande vide de ciel à l’arrière plan…

z (désolé pour cette réponse tardive, mais j’avais presque fini de répondre hier soir, quand une mauvaise manip a tout effacé, je répêêêêêêêêête : Et vive le grand–angle !)

17)
Jaxom
, le 29.07.2009 à 09:50
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@Pics Mise à part la remarque d’ysengrain sur le fait que notre rétine est quasi-sphérique alors que le plan de projection d’un appareil photo est plan, il reste aussi le question de notre vision périphérique.

L’oeil humain n’a une bonne résolution qu’au centre de sa vision dans un angle assez restreint. Ce que tu vois, en fait crois voire, dans ton champ de vision périphérique, n’est pratiquement qu’une reconstruction à partir d’une image très floue perçue par l’oeil, par la mémoire de ce qui a déjà été vu de face et par l’expérience. Or le cerveau “sait” qu’un cadre de fenêtre est droit, donc il te fournit une perception droite du cadre que tu aperçois dans ta vision périphérique. Il ne faut pas croire à la lettre ce que te transmets ton cerveau :-)

18)
ysengrain
, le 29.07.2009 à 09:59
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Il ne faut pas croire à la lettre ce que te transmets ton cerveau

Je veux bien, mais je n’ai que lui comme référence. En aurais tu une autre ? je suis intéressé !!!

Je suis provocateur, je sais parfaitement que tu es dans le vrai, comprends et adhère à ton propos. Quand j’invoquai notre oeil et son bout de cerveau juste derrière, je voulais simplement contribuer à faire comprendre la raison de la déformation perçue … de certaines images.

Faire entrer un monde 3D, celui dans lequel nous évoluons, dans une image qui par essence n’est que 2D pose des problèmes; celui des images produites par un GA en est un aspect particulier.

19)
Jaxom
, le 29.07.2009 à 11:29
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Une autre référence… Difficile vu que pour nous tout passe par le filtre de nos sens. La photo peut être une autre référence, elle constitue en elle-même un aperçu ou une perception de ce qui est. Mais là on sort du cadre de la projection et de la perte immanquable d’information qui s’y joint pour arriver dans le domaine plus métaphysique de la perception de ce qui nous entoure, de la réalité ou l’exactitude de cette perception.

20)
Guillôme
, le 29.07.2009 à 14:46
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Faire entrer un monde 3D, celui dans lequel nous évoluons,

Comment sais-tu que l’on évolue dans un monde en 3D?

Tout au plus on sait que l’on a un oeil qui capture une image en 2D et un cerveau qui la reconstitue en 3D…

D’ailleurs, le monde réel est probablement à un minimum de 4 dimensions mais certainement beaucoup plus, la théorie des cordes parlant de 9 dimensions :

Dossier pour la science

Décrivez-nous l’espace-temps de la théorie des cordes.

G. Veneziano : Il comprend dix dimensions, neuf d’espace et une de temps. Pourquoi n’en percevons-nous que trois ? Deux hypothèses s’opposent : soit les dimensions supplémentaires sont trop petites pour être perceptibles, soit elles sont très grandes… Dans ce deuxième cas, notre Univers serait un sous-espace à trois dimensions, nommé 3D-brane, auquel nous serions « collés ».

Les six dimensions supplémentaires aux trois dimensions usuelles constituent ce qu’on appelle l’espace interne. La géométrie de cet espace (sa forme et sa taille, respectivement caractérisées par une topologie et une métrique) conditionne la physique que nous observons dans notre espace tridimensionnel. Par exemple, certains nombres qui caractérisent la topologie sont liés au nombre de familles de quarks.

21)
ysengrain
, le 29.07.2009 à 16:25
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Guillôme, je t’aimeu !! Je suis justement entrain de lire un livre absolument formidable et définitivement passionnant: L’Univers élégant de Brian Greene qui rend accessible cette fichue théorie des cordes; je devrais plutôt dire ces théories des cordes, puisqu’il y en a 4 ou 5 que ce génie de la pédagogie et de l’explication qu’est Greene met à la portée de tous ceux qui ont un intérêt pour ces sujets: Madame Poppins !!! tu suis ?? Je recommande extrêmement chaudement ce bouquin. J’ai pensé le chroniquer et en faire un billet sur Cuk, mais les concepts auxquels il fait appel ne me sont pas (encore ?) assez familiers pour que je me lance. Peut-être dans quelques temps, mais sous réserve, vraiment.

Pour en revenir au propos premier de ce billet, jusqu’à plus ample informé, dans l’univers de vie ordinaire qui est le nôtre, pas dans la théorie des cordes, ou de la relativité, on arrive très bien à vivre sans l’espace temps. Une photo fait justement le pendant puisque le temps est figé.

Tout au plus on sait que l’on a un oeil qui capture une image en 2D et un cerveau qui la reconstitue en 3D…

N’est ce pas justement au fait que l’image est “déposée” sur une structure non plane qui indique la 3 ème dimension ?

22)
ikalimero
, le 29.07.2009 à 20:53
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Le grands angle ne déforme pas… soit enfin moi quand je veux faire du portrait un tant soit serré, je préfère un 135 voir même un 200 mm. Et ce même si au 20 mm je ne risque pas d’avoir des yeux bleus bien net et un gros nez tout flou ;-)

23)
Guillôme
, le 29.07.2009 à 22:13
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N’est ce pas justement au fait que l’image est “déposée” sur une structure non plane qui indique la 3 ème dimension ?

Pas du tout, en fait, on ne sait pas exactement comment le cerveau réussi à faire une image 3D, il se sert de plusieurs “astuces” :

  • la vision œil gauche est légèrement différente de la vision oeil droite, cela permet en combinant les deux images de construire la 3ème dimension;
  • il y a des capacités innées du cerveau sur la reconnaissance des formes, sur l’appréciation des distances et des longueurs. C’est d’ailleurs ces déductions qui sont mises à défaut dans le cas des illusions d’optiques ;)

Mais le plus impressionnant, c’est qu’entre le moment où l’image arrive dans nos yeux et que la vision est construite par le cerveau, il s’écoule un bref moyen où l’environnement change! Aussi, le cerveau est capable de calculer et de créer des images qui n’existent pas pour assurer une vision cohérente.

24)
ysengrain
, le 30.07.2009 à 06:53
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en fait, on ne sait pas exactement comment le cerveau réussi à faire une image 3D

vrai, puisque des “borgnes” voient en 3D. Tout ça reste mystérieux, mais je crois qu’on est assez loin du sujet principal.