Vous oubliez un détails, c'est que la diffraction n'est pas liée qu'à l'ouverture, mais également à la longueur focale.
Ou du moins, pour être précis, c'est l'ouverture absolue, et non l'ouverture relative, qui est à prendre en compte.
En théorie, un 20mm à f/8 (diamètre d'entré = 2,5mm) produira autant de diffraction qu'un 55mm à f/22(diamètre d'entré = 2,5mm également).
Non.
Le diamètre de la tache de diffraction principale est: 2,44 x L x N
L: longueur d'onde de la lumière
N: nombre d'ouverture (le "8" de f/8, par exemple).
En théorie, un 20mm à f/8 produira autant de diffraction qu'un 55mm à ... f/8
En pratique, ça nous fait, pour une longueur d'onde autour de 0,5 micron, une tache de diffraction de diamètre :
1,2 microns à f/1
3,5 microns à f/2.8
5 microns à f/4
10 microns à f/8
13 microns à f/11, etc.
En pratique, ce sont les aberrations qui limitent la résolution à grande ouverture (N petit); pour la plupart de objectifs, la résolution s'améliore jusqu'à f/4 (s'il est excellent), f/5.6 (s'il est bon) ou même f/8 (si c'est un cul de bouteille), parce que moins on utilise les rayons externes (en fermant), moins on a d'aberration.
Ensuite, la résolution décroit linéairement à cause de la diffraction proportionnelle au nombre d'ouverture; et c'est quasi pareil quelle que soit la focale et quelle que soit la qualité de l'optique.
Ainsi, à
f/8, les résolutions mesurées par Photozone sont (au centre):
Nikkor AF-S 35mm f/1.8 G (FX): 3785 lignes sur la hauteur du capteur (24 mm), soit
157 lignes/mmZeiss Distagon T* 25mm f/2 ZF.2 (FX): 3765 lignes sur la hauteur du capteur, soit
156 lignes/mmNikkor AF-S DX 35mm f/1.8 G: 2626 lignes sur la hauteur du capteur (16mm), soit
164lignes/mmPour un zoom de kit à 2 balles, toujours à
f/8:Nikkor AF-S DX 18-105mm : à sa pire focale, 105mm: 2476 lignes sur la hauteur du capteur (16 mm), soit
154 lignes/mmOn tombe remarquablement sur la même valeur, autour de 150 / 160 lignes par mm à f/8, que la focale soit 25mm, 35 mm ou 105 mm, avec un bon ou un mauvais objectif.La tâche est un peu plus difficile pour les deux premiers objectifs (FF), car c'est plus difficile de maintenir la même résolution (en lignes par mm) sur un champ plus étendu que celui du DX.
C'est pourquoi le 35 mm DX est un poil au dessus et le zoom DX à deux balles fait jeu égal... à sa pire focale
Comme n'importe quel objectif réel est moins bon que l'objectif parfait limité par la diffraction, on pourra toujours en trouver un moins bon, même à f/8, mais les chiffres convergent quand même remarquablement.
Au passage, 150 lignes par mm cadrent bien avec une tache de diffraction de 10 microns à f/8, avec une limite de résolution quand deux points voisins se recouvrent partiellement sans se confondre.
Moralité 1: c'est bien le nombre d'ouverture qui compte pour la diffraction, et celle-ci prédomine à partir de f/8
Moralité 2: à f/8 et au dessus, tous les objectifs se valent en matière de résolution.