Tout objectif est capable de produire sur un écran une image renversée du sujet. Lorsque les rayons lumineux traversent une lentille convexe (à laquelle toute optique est assimilable), tous se croisent en un point. La distance entre ce point et la lentille en question (ou centre optique de l’objectif) est appelée distance focale.

Cette distance focale, exprimée en millimètres, est directement liée à l’angle couvert par l’objectif (ou angle de champ) : plus elle est courte, plus il est important. Elle est également liée à la zone de netteté produite par un objectif donné, également appelée profondeur de champ.

Elle se calcule de la manière suivante :

PdC = DPN - PPN

PdC : profondeur de champ DPN : dernier plan net PPN : premier plan net

PPN et DPN se calculent ainsi (à part pour la photomacrographie) :

PPN = H x p / [H + (p - f)] DPN = H x p / [H + (p + f)]

H : hyperfocale P : distance de mise au point (ou distance entre le sujet et l’objectif) f : focale de l’objectif

L’hyperfocale est la distance sur laquelle on fait la mise au point pour obtenir une netteté étendue de sa moitié (H/2) jusqu’à l’infini. On la calcule de la manière suivante :

H = f² / (n x e) e : cercle de confusion

Le cercle de confusion est la distance minimale séparant deux détails sur le capteur ou le négatif pour que l’œil puisse les distinguer. En argentique 24x36, elle est de 0,03 mm. En numérique, elle est variable en fonction des caractéristiques des capteurs.

En observant ces formules, on voit que la profondeur de champ est inversement proportionnelle au carré de la focale de l’objectif considéré.

On peut simplifier en se souvenant que plus la focale d’un objectif est longue, moins la profondeur de champ est vaste (ex. : un 28 mm produit sur l’image une zone de netteté beaucoup plus importante qu’un 300 mm).

On voit aussi que plus le diaphragme est fermé (donc, plus n est grand), plus la profondeur de champ est étendue. Ainsi, un objectif utilisé à f/16 produit une image où la zone de netteté est plus grande que lorsqu’il est utilisé à f/5,6.