1. Introduction

Un bref retour d'expérience sur de la macro sur rail avec des boitiers Fuji.
Coronavirus et long confinement obligent, on a des loisirs pour travailler les techniques photos. La macro en intérieur est bien adaptée à cet exercice !

2. Le matériel de base :

Voici le détail du matériel utilisé :

•  Boitier Fuji XT-20
• Boitier Fuji XT-2
• rail macro motorisé MKJZZ QOOL rail 250 mm avec I/F infrarouge
• Adaptateur nikon vers Fuji novoflex
• objectifs Fujinon 80 mm macro / Nikkor 105mm macro / Nikkor 60 mm macro / Laowa 25mm macro / Bagues allonge pour nikon de marque Kenko
• Pieds et rotules divers et variés, rail mécanique castel Q de marque Novoflex ...
• Éclairage : deux éclairage Godox LED126

3. Principe de base :

Le problème de la macrophotographie ordinaire, c’est la profondeur de champ. On opère en général à courte distance, et on navigue entre deux contraintes :

• travailler à grande ouverture (avec un avantage côté éclairage, en particulier sur de sujets mobiles) au détriment de la profondeur de champ ;et aussi du piqué (un objectif est rarement optimal dès la pleine ouverture) ;
• ou fermer le diaph , avec une meilleure profondeur de champ, mais avec cette fois des soucis de temps de pose et de diffraction qui nuit également au piqué.
  En photo argentique, les experts ont pu utiliser une « lame de lumière » perpendiculaire au plan de l’objectif, disposée dans le plan de netteté, à travers de laquelle on fait défiler le sujet pendant une pause : par principe seule la zone de netteté est éclairée, et on obtient une grande profondeur de champ, mais au prix d’une mise en œuvre assez complexe.

En photo numérique, les logiciels viennent au secours des photographes : on peut, avec des logiciels spécialisés, assembler des « piles » (« stacks ») d’images, en ne conservant dans chacune d’entre elle que la zone de netteté. Cette approche permet en outre, en jouant aussi sur les performances des capteurs numériques, capable de s’accommoder de basses lumières, de travailler avec l’ouverture optimale de l’objectif, c’est-à-dire autour de F8-F11 typiquement.

Comment réaliser les fameuses piles de clichés ? il faut faire varier la position de la zone de netteté. Deux solutions possibles :

1.  jouer sur la mise au point de l’objectif : c’est faisable, même si pas très pratique, en manuel, et c’est une fonction automatique disponible sur certains boitiers (bracketing de mise au point). J’ai essayé sur les Fuji, et j’avoue que la fonction est trop rudimentaire à mon goût, je n’ai pas insisté….
2. jouer sur la distance objectif-sujet, en ne touchant pas à la mise au point : c’est là qu’un rail intervient, avec deux fonctions essentielles : guider le mouvement du boitier ou du sujet, suivant ce qu’on a choisi de déplacer ; et aussi permettre un déplacement régulier, par pas de valeurs connues.

4. la mise en œuvre :

4.1. Choix du rail

J’ai longtemps hésité et soupesé le choix du rail. J'ai fait pas mal de photos avec des rails mécaniques non motorisés, c'est parfait pour une photo occasionnelle, ou pour des stacks pas trop profonds ... au-delà d'une vingtaine ou d'une trentaine de photos, cela devient vite long et démotivant. J’ai utilisé les chariots mécaniques suivants :

• un rail Manfrotto : il présente une bonne résolution, la vis doit avoir un pas de 1mm environ, mais entrainement très dur, même après lubrification, et surtout un faux rond désastreux, dû à la conception du système de guidage. Le faux rond se traduit par des mouvements du chariot dans un plan perpendiculaire à son plan de translation, ce qui déplace la ligne de visée. J’ai abandonné ce rail, inadapté pour la macro.
• Un rail Kirk, avec une bonne résolution, un pas de 1mm et un guidage très propre. Construction irréprochable et entrainement très doux. Avec un peu d’entrainement, on arrive à faire facilement 8 pas par tour, ce qui fait une résolution de 125µ par pas : cela permet de d’aborder des grossissements au-delà de X1 avec de bonnes performances.
• Un rail Novoflex type castel QX, entrainé par une crémaillère, avec un déplacement de 15mm par tour de molette. La résolution est relativement faible, mais ce rail est pratique pour des stacks sur des gros objets avec une profondeur de stack de 10 cm par exemple. Je l’utilise surtout comme rail intermédiaire, interposé entre le boitier et le rail motorisé. La construction est de très bonne qualité.

Pourquoi alors choisir un rail motorisé, quand un rail classique est beaucoup moins onéreux et beaucoup plus simple à utiliser ? Parce qu’il faut beaucoup de patience pour faire un stack de plus d’une trentaine de vues à la main, et pour reproduire plusieurs fois cet exercice pour trouver une bonne composition. La motorisation ne donne pas plus de capacité technique qu’un rail purement mécanique, mais permet d’augmenter la productivité et de progresser plus vite.

Venons-en au rail motorisé : après pas mal de recherches, comparaisons, j'ai finalement retenu un rail MKJZZ, type QOOL, avec une longueur de 250mm. Ce choix limite un peu les performances vers les très forts grossissements, la vis sans fin a un pas de 2mm, tandis que les rails plus courts sont équipés avec des vis de pas 1mm, ce qui améliore grandement la résolution et la répétitivité sur les petits mouvements. pour apprécier la résolution de ce type de rail, les moteurs pas à pas classiques résolvent 200 ou 400 pas par tour : le tableau suivant donne la valeur du pas linéaire (en microns) par rapport au pas incrémental du moteur :

 On voit que la résolution linéaire est minuscule, et probablement limitée par la précision des élements mécaniques. Mais en gros, avec un pas de vis de 2mm er un moteur "ordinaire", on descend déjà à 10 µ.

De toute façon, comme j'aime aussi travailler sur des objets assez gros (eg grosses fleurs), le choix d'un rail assez long était aussi un bon choix pour une première expérience.
Réglages mécaniques : le rail est arrivé avec un faux-rond important, gênant dès les grossissements supérieurs à X2. J'ai contacté le revendeur autrichien, qui m'a immédiatement donné une procédure de réglage du chariot grâce à laquelle j'ai pu éliminer le faux-rond en quelques minutes. Il est quasiment imperceptible aux grossissements où j'opère (jusqu'à X5 actuellement).

4.2. éclairage :

En macro, un éclairage d'appoint est indispensable dès qu'on opère sur des petits sujets : j'ai choisi la solution économique de deux éclairages vidéo Godox à led, qu'on peut alimenter par des accus rechargeables. Ces éclairages scintillent un peu dès qu'on régule leur puissance, il vaut donc mieux utiliser des temps de pose un peu long pour filtrer ces scintillements (autour de 1/30 ou 1/15). J'ai monté ces deux éclairages sur un macro stand Manfrotto, lui-même monté sur un pied de table. 
Il faut noter que ces « tapis » de LEDs donnent une lumière assez diffuse, en général assez agréable ; on peut obtenir un modelé plus « dur » en utilisant des lampes frontales monoled qui donnent un faisceau plus direct.
Pour ce qui est de la balance des blancs : il vaut mieux ne pas utiliser le mode automatique, car, par expérience, la balance auto évolue quand le rail se déplace (équilibre sujet/fond). Le mieux est de faire un réglage sur une cible blanche ou grise, et de le conserver pour chaque sujet.
L’éclairage LED est une alternative économique à l’utilisation de flashes électroniques, qui sont coûteux et pas toujours très faciles à placer à courte distance. Les flashes annulaires (pour lesquels je n’ai pas d’expérience) qui se montent sur les objectifs sont sans doute assez efficaces, mais leur emploi limité (bague spécifique, etc) les réservent plutôt à ceux qui font beaucoup de cliché macro avec une configuration fixe.

4.3. Réglage au niveau du boitier et de l’objectif :

En focus stacking, il faut travailler en mise au point manuelle, puisque c'est le rail qui va faire varier la distance sujet/objectif. Les fonctions de loupe électroniques présentes sur les Fuji sont très pratiques pour dégrossir et affiner la mise au point.
Pour l'ouverture, il faut naviguer entre deux contraintes : le manque de profondeur de champ si on ouvre beaucoup et la perte de piqué dû à la diffusion si on ferme trop. On peut partir sur une base entre F8 et F11, le résultat dépend beaucoup de la qualité des objectifs.

4.4. La prise de vue proprement dite

Le boitier de contrôle du rail est relié au boitier photo par un câble qui contrôle la mise au point et le déclenchement.
Le rail va, à partir de sa programmation (point départ, point d’arrêt) et du nombre de pas choisi, déclencher une séquence de prises de vue.
Procédure de réglage :
a) Pour des raisons de souplesse, j’ai un rail mécanique monté sur le rail motorisé : cela me permet de jouer rapidement sur la distance sujet-objectif pour dégrossir les réglages.
b) Je positionne l’appareil au point de départ, que je choisis pour avoir le bon cadrage du sujet, en jouant sur un des deux ou sur les deux rails (nb : lors de la prise de vue, je vais systématiquement et arbitrairement toujours me rapprocher du sujet entre la première et la dernière image)
c) Je programme cette position comme point de départ du rail
d) Je vérifie que je suis bien en mode mise au point manuelle
e) Je fais une mise au point très précise sur la zone la plus proche du sujet ; à partir de ce stade je ne touche plus à la mise au point !
f) Je déplace le rail vers le sujet en pas à pas pour atteindre la zone la plus en arrière sur laquelle je veux avoir la netteté ;
g) Je marque ce point comme le point d’arrivée
h) Je choisis la taille du pas entre deux photos (ce qui revient à choisir le nombre total de photo entre point de départ et point d’arrivée)
i) Je reviens au point de départ, fais une dernière vérification de netteté et d’éclairage, et lance la séquence automatique
Remarques
a) Mêmes les sujets fixes bougent ! A fort grossissement, la fleur que vous voulez tranquillement immortaliser va s’ouvrir ou se fermer, il faut donc essayer d’opérer assez rapidement les réglages et programmer les séquences en limitant la durée entre photo au minimum compatible avec la stabilisation du rail.
b) Pour faciliter l’orientation de l’axe de prise de vue, je monte mon rail sur un trépied photo ; tandis que le sujet est posé sur une table. Pour améliorer l’amortissement des vibrations mécaniques, j’ai interposé un bloc de mousse entre l’extrémité du rail et le bord de la table. J’ai trouvé un morceau de mousse à mémoire de forme, qui est fortement compressible et qui amortit très bien les vibrations.
4.5. Les logiciels de stacking
Il existe plusieurs logiciels permettant d’assembler des images en focus stacking, citons par exemple :
• Photoshop à partir de CS4
• Zerene stacker
• Helicon focus , qui est celui que j’utilise et qui me semble assez complet. La prise en main est assez instinctive