Comment calculer le pas d’un empilement de mises au point pour un grossissement donné

Ici, le pas désigne la distance parcourue par l’appareil photo et l’objectif à mise au point fixe entre deux expositions, le long de l’axe optique. Canon décrit le rail de mise au point comme un moyen de régler précisément la position de l’appareil en profondeur lors de la capture d’une séquence destinée à l’empilement. Gardez la mise au point de l’objectif fixe avec cette méthode. Photographie macro : comment obtenir une image nette !

Un déplacement physique de 0,05 mm diffère d’un réglage de menu de l’appareil appelé « largeur du pas de mise au point ». Nikon explique que son D850 calcule le changement de distance de mise au point à partir des informations de l’objectif, notamment sa focale et son ouverture. Ses réglages numérotés ne peuvent donc pas être directement interprétés comme des millimètres de déplacement sur le rail. Décalage de mise au point, les bases : empilement de mises au point

Choisissez la méthode de commande avant le calcul. Si votre rail accepte les millimètres ou les micromètres, les exemples suivants s’appliquent directement. Si vous utilisez le bracketing interne de mise au point, suivez les instructions de l’appareil et testez ses incréments numérotés avec l’objectif et l’ouverture utilisés.

Notez le grossissement, l’ouverture et un critère de flou. Pour mesurer le grossissement, photographiez une règle dans le cadre avec le réglage d’objectif prévu. Divisez la largeur physique du capteur par la largeur du sujet visible sur l’image entière : m = largeur du capteur / largeur du champ du sujet. La documentation de Zerene décrit cette méthode de mesure. Utilisez des unités identiques et la dimension correspondante du capteur. Estimations de la profondeur de champ en macro/micro (profondeur de champ, pas)

À titre d’exemple, avec un capteur de 24 mm de large affichant un champ de 12 mm sur le sujet, m = 24 / 12 = 2, soit un grossissement de 2:1. Mesurez le champ avant de recadrer la photo ; sinon, la largeur du capteur et le champ mesuré ne correspondent plus.

Déterminez ensuite si la valeur d’ouverture est nominale ou effective. Avec un rapport de pupilles de 1, le nombre d’ouverture effectif est approximativement N × (1 + m). Certains systèmes photo affichent déjà une valeur effective. Le calculateur de Zerene distingue ces valeurs ; vérifiez donc laquelle fournit votre configuration avant de saisir un nombre. Calculateur de profondeur de champ

Enfin, choisissez c, le diamètre du cercle de confusion au niveau du capteur. Il exprime le degré de flou de défocalisation que vous acceptez. Zerene permet de le saisir en millimètres ou en pixels ; la largeur d’un pixel correspond à la largeur du capteur divisée par le nombre de pixels sur cette dimension. Par exemple, une image illustrative provenant d’un capteur de 24 mm de large et de 6 000 pixels présente des pixels de 0,004 mm. En choisissant un critère de défocalisation de deux pixels, on obtient c = 0,008 mm. Il s’agit d’une hypothèse de calcul explicite, et non d’un seuil universel de netteté. Calculateur de profondeur de champ

L’approximation géométrique en macro, qui inclut le grossissement pupillaire, est D ≈ 2Nc(1 + m/P) / m². D est la profondeur de champ totale dans l’espace objet, en millimètres, et P est le diamètre de la pupille de sortie divisé par celui de la pupille d’entrée. En posant P = 1, on obtient D ≈ 2Nc(1 + m) / m². La dérivation de Coin Imaging explique l’approximation des faibles profondeurs de champ à la base de cette expression. Si P est inconnu, indiquez l’hypothèse de pupilles égales au lieu de la présenter comme une propriété mesurée de l’objectif. Dérivation de l’équation de profondeur de champ en macro

Appliquez séparément le chevauchement : s = (1 − o)D, où s est l’espacement sur le rail et o la fraction de chevauchement. Ainsi, un chevauchement de 30 % donne s = 0,70D ; cela ne signifie pas s = 0,30D. Zerene suggère d’utiliser environ 0,7 fois ses valeurs de profondeur tabulées comme ajustement pratique pour le chevauchement. Ici, 30 % est un choix initial à tester, appliqué à l’estimation géométrique. Estimations de la profondeur de champ en macro/micro (profondeur de champ, pas)

Ne divisez pas D par deux une seconde fois : la formule estime déjà la profondeur totale autour du plan de mise au point. Veillez également à utiliser des unités cohérentes. Lorsque c est en millimètres, D et s sont aussi en millimètres ; multipliez le pas obtenu par 1 000 pour le convertir en micromètres.

Supposons m = 2, une ouverture nominale N = 5,6, c = 0,008 mm, P = 1 et un chevauchement o = 0,30. Ce sont des valeurs illustratives, et non des mesures provenant d’un appareil ou d’un objectif particulier.

1. Calculez la profondeur de champ géométrique totale : D ≈ 2 × 5.6 × 0.008 × (1 + 2) / 2² = 0.0672 mm.
2. Appliquez le chevauchement : s = 0.70 × 0.0672 = 0.04704 mm.
3. Convertissez les unités : 0.04704 mm = 47.04 µm.
4. Choisissez un réglage de rail pris en charge égal ou inférieur à cette valeur — par exemple, 0.047 mm, s’il est disponible — et faites un essai.

La comparaison suivante ne fait varier que le grossissement. L’ouverture reste nominale, à f/5.6, c reste à 0.008 mm, P à 1 et le chevauchement à 30 %. Les valeurs sont des exemples calculés, arrondis pour l’affichage.

Grossissement	Profondeur de champ géométrique estimée	Pas de départ sur le rail
0.5:1	0.5376 mm	0.3763 mm
1:1	0.1792 mm	0.1254 mm
2:1	0.0672 mm	0.0470 mm
3:1	0.0398 mm	0.0279 mm
5:1	0.0215 mm	0.0151 mm

Selon ces hypothèses, doubler le grossissement de 1:1 à 2:1 réduit l’espacement à 37,5 % de sa valeur précédente. Recalculez après tout changement de grossissement au lieu de vous fier à une règle générale selon laquelle doubler le grossissement divise toujours le pas par quatre.

Vérifiez le modèle optique avant de comparer les résultats. Le calcul ci-dessus utilise le flou géométrique et une valeur c choisie explicitement. Zerene calcule également la profondeur de champ en utilisant l’optique ondulatoire, qui tient compte de la diffraction. Son calculateur documenté recommande la plus grande des valeurs obtenues avec les méthodes classique et ondulatoire, puis applique le chevauchement. Un résultat différent peut donc traduire un critère différent, et non une erreur de calcul. Calculateur de profondeur de champ

Évitez de fermer le diaphragme uniquement pour augmenter l’espacement. Canon explique que les ouvertures plus petites augmentent la profondeur de champ, mais peuvent réduire la définition à cause de la diffraction. Choisissez une ouverture qui préserve les détails voulus dans les images individuelles, puis déterminez l’espacement correspondant. Photographie macro : comment obtenir une image nette !

Les objectifs de microscope exigent une attention particulière. Leur seule indication de grossissement ne suffit pas : l’ouverture numérique compte aussi. Zerene fournit un tableau distinct basé sur l’ON pour ces objectifs. Utilisez cette méthode lorsque votre configuration optique est spécifiée par une ON, au lieu de lui substituer un nombre d’ouverture photographique supposé. Estimations de la profondeur de champ en macro/micro (profondeur de champ, pas)

Définissez L comme la distance entre les positions des plans de mise au point extrêmes nécessaires. Avec un pas constant s, calculez images = ceil(L/s) + 1, où ceil signifie arrondir à l’entier supérieur. Cela compte les deux extrémités et évite délibérément de compter sur les marges de profondeur de champ aux extrémités pour couvrir le sujet.

Pour un L = 2.00 mm illustratif et le s = 0.047 mm choisi, images = ceil(2.00 / 0.047) + 1 = 44. Ces images comportent 43 intervalles et couvrent 2.021 mm. Si vous avancez la position de départ ou de fin, ajoutez ce déplacement supplémentaire à L avant de refaire le calcul.

Utilisez le réglage arrondi effectivement saisi dans le contrôleur du rail. Un nombre d’images calculé à partir d’une valeur non arrondie peut ne pas correspondre au déplacement obtenu avec l’incrément choisi.

Réalisez une courte séquence de calibration sur une surface inclinée finement texturée, au grossissement et à l’ouverture choisis. Zerene recommande de capturer des images rapprochées, puis de comparer des empilements réalisés avec une image sur deux, sur trois ou davantage afin de trouver l’intervalle le plus grand qui évite les bandes de mise au point visibles. Cela permet de vérifier empiriquement le résultat avec votre matériel et selon vos exigences de visualisation. Estimations de la profondeur de champ en macro/micro (profondeur de champ, pas)

Par exemple, réalisez une séquence d’essai avec un pas de 0.020 mm. Comparez l’empilement complet à des versions utilisant une image sur deux et une sur trois, ce qui correspond à des espacements de 0.040 mm et 0.060 mm. Gardez les réglages de traitement identiques et examinez les mêmes zones texturées à la taille de sortie prévue.

Si une bande floue apparaît, examinez les images sources couvrant cette position. Si le détail n’est jamais net dans aucune image, essayez un espacement plus faible. Si une image source nette existe, mais que le composite reste flou à cet endroit, examinez l’alignement et le fusionnement avant de modifier l’incrément du rail. Nikon illustre des bandes nettes et floues alternées causées par une largeur excessive du pas de mise au point. Décalage de mise au point, les bases : empilement de mises au point

Notez le grossissement, la convention d’ouverture, le critère de flou, l’espacement testé et la taille de sortie. Pour chaque nouvelle configuration, commencez par le calcul, puis conservez l’espacement validé par votre essai court. Vous transformerez ainsi une estimation théorique de la profondeur en un réglage reproductible pour la photo que vous souhaitez réaliser.

• Dérivation de l’équation de profondeur de champ en macro — Coin Imaging
• Estimations de la profondeur de champ en macro/micro (profondeur de champ, pas) — Zerene Stacker
• Calculateur de profondeur de champ — Zerene Stacker
• Décalage de mise au point, les bases : empilement de mises au point — Nikon
• Photographie macro : comment obtenir une image nette ! — Canon U.S.A.