Définition et théorie :

Profondeur de champ (PDC) : la zone de netteté en avant et en arrière du plan de mise au point (MAP).

Elle dépend du rapport de grandissement (rapport en focale est distance de MAP) et du diaphragme. Plus le diaphragme est fermé ("grand" nombre), plus la PDC est étendue. Inversement, plus il est ouvert ("petit" nombre), plus la PDC sera étroite.

Elle se répartit, dans le cas de grandissement inférieur à 1/10, à raison 1/3 en avant du point et de 2/3 en arrière. Dans le cas de la macro-photographie, elle se répartira uniformément en avant et en arrière du point.

50mm
f/1,7
L'intérêt de la PDC réside dans le fait de pouvoir séparer le sujet du fond de l'image, ou au contraire d'obtenir la netteté du premier au dernier plan.
50mm
f/5,6
La PDC existe en raison de l'imperfection de notre vue, et plus particulièrement du pouvoir séparateur de notre oeil. Ce dernier est de 1' d'arc (1/60°). Tout point vu sous un angle inférieur à 1' d'angle nous semblera net.

Ainsi 2 points séparés de moins de cette valeur nous sembleront-t-ils uniques.


Ci-dessous, à 50mm et f/22, limage est nette du premier plan (<1m) au dernier rocher (env. 30m)

PDC

En aucun cas la profondeur de champ ne dépend de la focale de l'objectif. La confusion peut provenir de l'usage qui est fait de telle ou telle focale. Le grand angle étant plutôt destiné aux paysages, le rapport de grandissement utilisé est très petit, la PDC étant alors importante - inversement, un téléobjectif étant plutôt utilisé pour des portraits, avec un rapport de grandissement moyen, la PDC est alors réduite.

Les calculs de PDC s'écrivent ainsi :

ppn et dpn

Où :

PPN = premier plan net
DPN = dernier plan net
P = distance de MAP en mm
F = focale en mm
e = cercle de confusion
D = diaphragme
Il est généralement admis la valeur de 0,03mm pour e dans le cas du 24x36 et de 0,02mm pour les capteurs numériques "APS-C" et 0,5mm pour un 6x6.

Exemples de tables de PDC :

Distance du sujet (m) P = 1m
Focale obj F = 50mm
cercle de confusion e = 0,02mm

Diaphragme D

1,7

2

2,8

4

5,6

8

11

16

22

Limite antérieure PPN 

0,99

0,99

0,98

0,97

0,96

0,94

0,92

0,89

0,86

Limite postérieure DPN

1,01

1,02

1,02

1,03

1,04

1,06

1,09

1,14

1,20


À propos de la PDC et de la focale :

Imaginons deux objectifs, un 50mm et un 200mm, à 2m avec le 50mm, il faut être à 8m avec le 200mm afin d'obtenir le même cadrage ou le même rapport de grandissement.
Dans le premier cas, à f/2,8, PPN = 1,916 et DPN = 2,091m, soit une zone de netteté de 17,5cm
Dans le second cas, à f/2,8 toujours, PPN = 7,914 et DPN = 8,088, soit également 17,5cm.

Dans la pratique :

Il existe deux modes d'exposition sur votre appareil photo (s'il est équipé d'un sélecteur de modes d'exposition) qui permettent d'agir sur la profondeur de champ : il s'agit des modes priorité à l'ouverture (A, Av,...) et manuel/semi-auto. Auquels peuvent éventuellement s'ajouter des modes spécialisés, tels Paysage, Portrait, et éventuellement le mode décalage de programmes (sur certains appareil, en mode programme, l'intervention sur l'organe de commande du diaphragme  (molette avant ou arrière sur les appareils modernes) permet de modifié ce dernier tout en conservant la bonne exposition.

Dans les modes automatiques (priorité ouverture, programme décalé) vous avez accès au réglage de la valeur du diaphragme et influez ainsi directement sur la PDC.

En modes programmes dédiés (paysage, portrait,...), le logiciel de l'appareil se chargera de vous proposer le meilleur compromis entre l'effet recherché et les paramètres d'exposition. Si les choix proposés par l'appareil sont parfois très stéréotypés, voir "signés", ils permettent de s'assurer d'une image réussie.

Pour les appareils dotés d'un testeur de profondeur de champ, il permet de visualiser, avant la prise de vue, l'étendue de la zone de netteté.
Typiquement, le testeur est utilisable jusqu'à f/8 ou f/11 sur les appareils numériques, car ceux-ci souffrent, en raison de la petite taille de l'image visible dans l'oculaire, d'une image moins lumineuse que les reflex 24x36.
On peut aller usqu'à f/16 pour les appareils 24x36.

Ce qu'il faut retenir :

Cas particulier de la macro-photographie :

Si les formules ci-dessus restent exactes en macro-photographie, l'observation montre que celle-ci se répartie uniformément en avant et en arrière de la distance de MAP.

Dans ces cas là, une formule mieux adaptée est la suivante :

Où :

G est le grandissement
O l'ouverture relative
e le cercle de confusion

Tableau de calcul de PDC OpenOffice ou XLS
(clic droit pour télécharger)