Comprendre la diffraction
La lumière peut être décrite à la fois comme une particule (le photon) et comme une onde. Pour expliquer la diffraction, il est plus simple de la considérer sous sa forme ondulatoire. Imaginez une source ponctuelle de lumière : les ondes se propagent alors en sphères concentriques, comme des ronds dans l’eau.
Lors de sa propagation, la lumière peut rencontrer des obstacles. Elle peut être réfléchie, déviée ou encore diffusée. C’est ce comportement qui donne naissance au phénomène de diffraction.
Vous avez sans doute déjà remarqué, dans une pièce presque vide, que votre voix résonne ou forme un écho. Ce sont les ondes sonores qui se réfléchissent sur les murs et interagissent entre elles.
La lumière, bien qu’invisible à l’œil nu dans son déplacement, peut se comporter de la même manière lorsqu’elle rencontre des bords ou des obstacles. La lumière est composée de différentes longueurs d’onde (ce qui correspond aux couleurs).
Chaque longueur d’onde peut être déviée différemment lorsqu’elle rencontre un obstacle. Cela provoque parfois des interférences : les ondes s’additionnent ou s’annulent partiellement. Attention, l’arc-en-ciel n’est pas dû à la diffraction, mais à la réfraction et la dispersion de la lumière dans les gouttes d’eau. J’y reviendrai dans un prochain article.
Lorsque la lumière traverse le diaphragme de votre objectif, elle se trouve déviée par les bords des lamelles.
Avec une grande ouverture (f/2.8, f/4), le phénomène est limité et l’image reste très nette.
Avec une petite ouverture (f/16, f/22), la diffraction devient plus marquée, et les rayons lumineux forment plusieurs images légèrement décalées sur le capteur. Résultat : l’image paraît moins nette.
C’est pour cette raison qu’il est déconseillé de fermer excessivement son diaphragme. En pratique, la plupart des objectifs offrent leur meilleure netteté entre f/5.6 et f/11 (selon la conception et le fabricant).
En photo d’astronomie, il est généralement conseillé d’ouvrir le diaphragme au maximum, afin de capter un maximum de lumière et de limiter la diffraction. Mais la diffraction peut aussi devenir un effet créatif. Par exemple, si vous photographiez le soleil ou un lampadaire de nuit avec une petite ouverture (f/16, f/22), la source lumineuse se transformera en une étoile lumineuse aux branches plus ou moins marquées, selon le nombre de lamelles du diaphragme.
