Comment fonctionne le système autofocus des appareils photo ? Existe-t-il différentes méthodes pour trouver le point de mise au point parfait ?
Les appareils photo modernes ont aujourd’hui perfectionné leur système d’autofocus, mais comment savoir quelle est la meilleure mise au point ? Mais comment savoir quelle est la meilleure mise au point ? Et surtout, combien existe-t-il de types d’autofocus ? Grâce à cet article, vous comprendrez mieux le fonctionnement de l’autofocus, la mise au point automatique de votre appareil photo, et apprendrez à l’utiliser pour améliorer vos résultats photographiques.
L’autofocus est l’une des caractéristiques les plus importantes des reflex, mais aussi de tous les dispositifs d’enregistrement d’images ; il détermine la qualité et le prix d’un appareil photo. Lorsque nous sommes sur le point d’acheter un reflex, nous évaluons toujours les points AF disponibles, le moteur de mise au point et le fonctionnement du mode autofocus, mais nous sommes-nous jamais arrêtés pour nous demander comment fonctionne ce système automatique ?
En termes simples, le système autofocus vous permet de cadrer un sujet et de faire la mise au point en quelques fractions de secondes en appuyant simplement sur le bouton de l’obturateur. Ce système est pourtant utilisé pour n’importe quel dispositif, des action cams aux smartphones, pratiquement partout où il y a un capteur d’appareil photo. Les progrès réalisés sont énormes, il suffit de penser à la façon dont ce système était utilisé dans le passé et aux pas de géant qu’il a permis de franchir.
Dans cet article, je vais essayer d’approfondir le concept de l’autofocus d’une manière professionnelle, sans trop m’attarder sur l’aspect technique, mais d’une manière qui vous permettra de comprendre comment fonctionne l’autofocus dans n’importe quel appareil photo sur le marché.
Comment fonctionne l’autofocus
La première question que l’on se pose est toujours la même : “mais comment fonctionne l’autofocus ?”.
Il existe deux systèmes d’autofocus : les systèmes d’autofocus actifs et les systèmes d’autofocus passifs. Voyons-les en détail :
- Autofocus actif : Ce type de système est basé sur l’émission d’une lumière active à travers différents types d’ondes et le calcul de la distance de réflexion de l’onde par le sujet. Cette information est ensuite traitée par une unité électronique qui active les composants du moteur de l’objectif.
- Autofocus passif : ce système est le plus couramment utilisé dans les appareils photo et peut être divisé en deux types : détection de contraste ou détection de phase. La différence essentielle avec l’autofocus actif est la détermination de la mise au point, qui n’est plus calculée en envoyant des ondes lumineuses, mais en captant la lumière émise par le sujet. C’est pourquoi les systèmes de mise au point active donnent de meilleurs résultats dans les environnements lumineux. À l’inverse, des problèmes peuvent survenir en cas de faible luminosité, mais ils peuvent être résolus grâce à un système d’aide à l’autofocus, généralement constitué d’une lumière externe telle qu’un flash.
Voyons maintenant en détail comment ces systèmes de détection fonctionnent dans le cadre de l’autofocus passif.
Système de détection de contraste
Il s’agit d’un mécanisme permettant de trouver la bonne mise au point en mesurant le contraste entre différentes versions de la même scène obtenues par un mouvement mécanique de l’objectif en quelques fractions de secondes. En principe, chaque mouvement correspond à un plan de mise au point logiquement différent et, pour déterminer le bon plan de mise au point, ils sont mis en “comparaison“, ce qui permet d’utiliser celui dont le contraste mesuré est le plus élevé. Cette photo est théoriquement celle qui aura la meilleure mise au point.
Bien entendu, ce mécanisme n’est pas rapide et, surtout, il n’est pas très performant en cas de faible luminosité. La recherche de la bonne mise au point avec la détection de contraste sollicite également beaucoup le processeur intégré de l’appareil photo. Ce système est utilisé par les smartphones, les appareils photo compacts, les appareils photo sans miroir et les reflex en mode Live View.
Système de détection de phase
Ce système de détection, beaucoup plus rapide et précis, est utilisé par les meilleurs reflex du marché. Son fonctionnement est très simple : il utilise des micro-capteurs dotés chacun d’un point de mise au point, généralement disposés par paires. Chaque capteur de l’appareil photo est étroitement flanqué de l’autre lors de la mise au point et chacun reçoit une version différente de la même image. La lumière pénètre dans l’objectif et le traverse en frappant un ensemble de microlentilles, qui génèrent à leur tour deux versions de la même image avec des points de mise au point différents. Ces versions sont ensuite transmises au capteur AF, qui indique dans quelle mesure la photo a été modifiée avant et après la mise au point. De cette manière, le logiciel de l’appareil photo détermine comment et de combien il faut déplacer l’objectif par rapport au capteur pour que les deux versions se rejoignent en une seule version parfaitement mise au point.
Plus le nombre de points de mise au point est élevé, plus il est possible d’obtenir une mise au point rapide et précise.
Le système de détection de phase est capable d’atteindre avec précision la partie centrale du cadre, mais il a du mal avec les bords extrêmes du cadre.
C’est précisément pour cette raison que la disposition géométrique (croix, carré, rond, etc.) des points, leur nombre et leur pourcentage de couverture sont des facteurs qui distinguent les différents types de reflex. Un exemple concret ? Un appareil photo d’entrée de gamme aura moins de couverture et moins de points de mise au point qu’un reflex professionnel full frame.
Différents modes d’autofocus
En dehors de l’aspect technique de l’autofocus, essayons de comprendre quels sont les modes AF inclus dans les appareils photo disponibles sur le marché. Il existe trois modes d’autofocus différents, qui se distinguent par les algorithmes internes qu’ils utilisent pour gérer la mise au point : le mode simple, le mode continu et le mode automatique.
Mode simple
C’est le premier mode que je souhaite analyser ; il permet au photographe de choisir librement le point AF et de faire la mise au point de manière indépendante. L’appareil photographique ne fera la mise au point que sur la zone du point choisi, laissant tout le reste de côté. Logiquement, c’est à nous de choisir le meilleur point sur le sujet afin de faire la mise au point sur le point principal et non sur les éléments secondaires.
Ce mode est utilisé avec des sujets immobiles ou dans tous les cas où il n’y a pas d’action soudaine, la mise au point en mode simple est verrouillée et précise jusqu’à ce que le sujet bouge.
Comment est indiqué ce mode d’un fabricant à l’autre ?
Autofocus Nikon : étiqueté AF-S
Autofocus Canon : étiqueté One-Shot
Mode continu
Mais si le mode unique est idéal pour les sujets immobiles, quel type d’autofocus devons-nous utiliser lorsque le sujet est en mouvement ?
Comme vous pouvez l’imaginer, vous aurez besoin d’un autofocus qui suit votre sujet tout au long du mouvement, en corrigeant la mise au point à chaque fois que vous déplacez le point de mise au point dans la composition. C’est ce qu’on appelle le mode continu. Il vous suffit donc de cadrer un athlète en train de courir, d’appuyer à mi-course sur le déclencheur en plaçant la zone de mise au point sur le sujet et l’algorithme interne de notre reflex calculera la meilleure façon de faire la mise au point tout au long de l’action.
Comment reconnaître ce mode chez les différents fabricants ?
Autofocus continu Nikon : avec l’acronyme AF-C
Autofocus continu Canon : avec l’acronyme AI Servo
Mode automatique
Entre les deux modes, nous avons celui qui est le plus utilisé par les photographes débutants, le mode automatique. Il est conçu pour passer du mode simple au mode continu de manière autonome, c’est-à-dire que l’appareil photo choisit en fonction de la scène cadrée.
On l’identifie par l’acronyme :
Autofocus Nikon : AF-A
Autofocus Canon : Ai Focus
Cette leçon fait partie du cours de photographie gratuit sur Mon Appareil Photo Pro.
Pour en savoir plus :
