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Les “sunstars” sont des rayons qui apparaissent autour des sources lumineuses intenses comme le soleil ou l'éclairage rural en pleine nuit. Ce phénomène est causé par la diffraction de Fraunhofer.

La diffraction (en général) est présente à toutes les ouvertures. Son influence relative accroit aux petites ouvertures, car la surface du diaphragme (qui laisse passer la lumière) décroit quadratiquement alors que le périmètre (qui produit la diffraction) décroit linéairement.

La diffraction de Fraunhofer est une forme spécifique de diffraction. Toutes les formes de diffraction produisent une réduction du contraste et de la netteté (piqué) de l'image. La diffraction de Fraunhofer est particulière en ce sens qu'elle produit une déformation de l'image bien spécifique.

Aux petites ouvertures, la diffraction en général et la diffraction spécifique de Fraunhofer sont plus visibles. La diffraction de Fraunhofer apparait à la circonférence du diaphragme au point de rencontre des différentes lamelles. Plus l'angle est perceptible, et plus l'effet apparaitra.

Le nombre de rayons qui apparaissent correspond toujours au double du nombre de lamelles du diaphragme. Pour un diaphragme à nombre pair de lamelles, deux rayons se recouvrent, ce qui fait que dans ce cas le nombre de rayons correspond au nombre de lamelles. L'optique Canon EF 24-105 n'a pas un diaphragme bien formé: les deux rayons ne se recouvrent pas totalement (ce qui n'empèche pas l'optique d'être très bonne, sauf pour faire des sunstars!).

Mise en pratique:

Le diaphragme est une valeur relative (dépendant de la focale). Plus la focale est longue, et plus le diaphragme est grand en millimètres pour une valeur donnée. On a donc intérêt à priviléger les grand-angulaires qui ont un diamètre absolu plus petit pour une luminosité donnée. Pour le même diamètre absolu, les téléobjectifs sont moins lumineux.

L'optique Nikon 50mm ƒ1.8 D (à droite) donne des sunstars à 14 branches. Utilisez une ouverture à partir de ƒ/11.

Les optiques Nikon ont une commande du diaphragme par un petit levier sur la monture. Par contre, toutes les optiques Canon sont commandées électriquement à partir du boitier. Pour voir la forme du diaphragme aux diverses ouvertures il faut utiliser la fonction DOF preview. Dirigez l'oculaire vers une source de lumière et regardez le rond de lumière par l'objectif.

Sunstars avec filtres en croix

Les sunsstars peuvent aussi être obtenus avec un filtre spécial se composant d'une trame menue, tout au plus quelques µmètres d'épaisseur. L'avantage est que l'effet est visible à toutes les ouvertures et ne nécessite donc pas de trépied à cause du long temps de pose. Souvent l'effet est peu subtil et il n'est pas possible de le limiter. Voyez l'effet sur la photo suivante.

J'ai effectué plusieurs tests, et pratiquement toutes les optiques produisent des sunstars à l'ouverture la plus petite (forcant à utiliser un trépied). Même les optiques qui ont un diaphragme bien rond aux ouvertures courantes ont des 'coins' à l'ouverture la plus petite. Par contre, les optiques qui ont des lamelles droites produisent des sunstars à partir d'ouvertures moyennes et ils deviennent de plus en plus visibles quand on réduit l'ouverture. L'optique Canon EF 70-200 ƒ/2.8 va jusqu'à ƒ/32.

ƒ/1.8ƒ/2.8ƒ/4ƒ/5.6ƒ/8ƒ/11ƒ/16ƒ/22 Lamelles
Pentacon
1.5/50
6
Sigma
50 ƒ/1.4 DG HSM
9
Canon
24-105 ƒ/4 L IS USM
8
Sigma
24-105 ƒ/4 L IS USM
9
Sigma
50-150ƒ/2.8 DC HSM
9
Canon
EF 70-200 ƒ/2.8
8
Canon
EF-S 18-55 ƒ3.5-5.6
6

Diffraction de Fraunhofer
“Sun stars”


La diffraction de Fraunhofer pour un diaphragme carré


Deux "sunstars" produits par deux optiques différentes, l'une avec un diaphragme à 7 éléments, l'autre avec un diaphragme à 6 éléments.

La qualité des optiques ne peut pas être déterminée par ces images prises dans des circonstances différentes.

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