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 résolution réelle d'un scanner
Auteur: chirollet 
Date:   05-03-2004 12:42

Dans son article de mars 2004 sur le scanner Epson Perfection 4870 Photo, Mr Xavier de la Tullaye dit à propos du scanner Epson Perfection Photo 4870, que sa résolution optique réelle, annoncée officiellement comme égale à 4800 x 9600 dpi, ne "correspondrait" qu'à 50 cycles par mm soit 2540 dpi réels!
Pourtant ce scanner possède bien un capteur dont le nombre de cellules photosensibles est réellement (objectivement) de 4800 par pouce. c'est une donnée physique indéniable!

Je crois que Mr de la Tullaye fait une confusion ou ne s'exprime pas clairement à ce sujet.
En effet, un scanner commee l'Epson Perfection 4870 Photo possède bien une résolution REELLE - c'est-à-dire non interpolée - de 4800 x 9600 dpi.
C'est le nombre de ses capteurs sur la barette des capteurs qui détermine ce nombre, et là il n'y a aucune constestation possible sur la résolution OPTIQUE REELLE.

Par contre, Mr de La Tullaye semble faire référence, avec les "50 cyles par mm", à une analyse seulement a posteriori du résultat, par exemple sur film ou papier photosensible, vraisemblablement.

Dans ce cas, c'est tout différent, car cela dépend en effet de la finesse du grain ou du support au moment de l'enregistrement de l'image scannée sur une support photosensible.
Autrement dit (c'est comme cela que j'interprète son article tout au moins), c'est comme si l'on voulait par exemple juger de la finesse d'analyse d'une image scannée à 300 ou 600 dpi à partir de l'examen sur un écran d'ordinateur à 90 dpi ! Cela n'aurait aucun sens.

Mais le fichier scanné à 4800 dpi comporte bien, en nombre de pixels, 4800 dpi par longueur égale à 1 pouce (4800 pixels sur une longueur d'un pouce = 2,54 cm).
C'est une donnée objective, REELLE, du capteur lui-même, et aucun fabricant ne pourrait faire de la publicité mensongère à ce propos, car c'est physiquement vérifiable.

Tout dépend donc de la référence d'examen de Mr de La Tullaye dans son article de mars 2004, mais il est très imprécis et cela entraîne des confusions sur ce sujet.
Qu'en pensez-vous?


 
 Re: résolution réelle d'un scanner
Auteur: Jean-Marie Solichon 
Date:   05-03-2004 13:52

Il me semble que la résolution du capteur est une chose et la résolution d'analyse (optique) en est une autre. Car entre le capteur et le document numérisé il y un certain nombre de choses variables en nature et qualité d'un scanner à l'autre (objectif, vitre,...). Pour nous ce qui compte est bien la résolution d'analyse (=résolution optique réelle du résultat) qui caractérise les qualités du fichier obtenu. Je possède un 4870 depuis peu et mes premiers essais me semblent montrer qu'un ekta moyen format numérisé à 2400 dpi sur scanner dédié film offre une meilleure résolution réelle que le même document numérisé à 4800dpi sur l'Epson 4870.
JMS


 
 Re: résolution réelle d'un scanner, causes de pertes possibles
Auteur: E. Bigler 
Date:   05-03-2004 14:20

Bonjour M. Chirollet en bienvenue sur galerie-photo.

Je sens poindre chez vous comme une colère froide devant le fait que les résolutions ultimes annoncées par un constructeur ne seraient pas atteintes en pratique ? Allons, allons, il n'y a pas de quoi se mettre en rogne pour si peu ! Réjouissez-vous au contraire que l'industrie continue à faire des progrès dans les machines à numériser films & plaques ! Alors qu'on pourrait penser que la détection d'images sur silicium rend caduques ce genre de tentative désespérée pour prolonger la vie des halogénures d'argent & autres couches photo-chimiques chromogènes !!

je rejoins tout à fait l'avis de Jean-Marie S. J'imagine que le chiffre de 4800 correspond au nombre de détecteurs par pouces dans la barrette silicium. Ce qui nous donne une période de l'ordre de 5 microns. Ultimement comme vous le savez, avec un tel détecteur on peut analyser sans perte une image optique à bande passante limitée jusqu'à 10 microns de période (deux points d'échantillonage par période) ce qui nous donne, en inversant, 100 cycles par mm ou 100 pl/mm. Il manque donc un facteur 2 quelque part par rapport aux 50 cycles/mm effectifs, suivant la source que vous citez.

Attention cependant : quelle est la performance de l'objectif qui transfère l'image de l'objet numérisé vers la barrette détectrice ? Ce qui importe c'est bien le transfert entre cet objet et le fichier informatique. Pour que cet objectif passe 100 pl/mm dans tout le spectre visible jusqu'à 0,8 microns, il lui faudrait être sans aberrations et ouvrir à f/12,5. Quelle serait la profondeur de foyer géométrique à f/12,5 en négligeant la diffraction ? Imaginons que le diamètre de cercle de défocalisation géométrique ne dépasse pas les 10 microns nécessaires pour ne pas dégrader une image dont la période est, justement, 10 microns. Ceci nous donnerait une profondeur de foyer égale à 10*12,5 = 125 microns. Pas forcément facile à tenir avec un porte-film rustique, car il faut bien tenir ce film qui se gondole si souvent. Il y a moins de problème a priori avec un plan film en encore moins avec une plaque de verre. S'il faut plaquer le film contre une plaque de verre fixe, les performance optiques de la vitre sont impretantes. Et même si la vitre est parfaitement plane et parallèle, viser à travers une vitre réintroduit une aberration de sphéricité qu'on peut compenser dans l'objectif ; on le fait couramment en microscopie de préparations biologiques à travers des lames de 0,18mm, en utilisant justement des optiques surnommées... 'biologiques' peut-être est-ce plus difficile à travers une lame de 2 mm d'épaisseur.

Il faudrait connaître au moins quelle est l'ouverture numérique effective de l'optique qui transfère la lumière entre l'original et le silicium. On saurait au moins faire une estimation de la profondeur de foyer à respecter. C'est la même ouverture effective qui limite l'effet de diffraction. On voit qu'on est pris de tous les côtés, sauf si cette optique est une optique de microscope qui balaie très près d'un film supposé devenu par miracle aussi rigide qu'un cylindre de verre (la planéité n'est pas requise, on transfère très bien une génératrice de cylindre et les points voisins vers un autre cylindre, c'est un truc bien connu de l'optique géométrique). En perdant un peu sur la planéité, un peu sur la courbe FTM de l'optique de tranfert et en sur-échantillonnant un peu par sécurié, il y a vite des paires de lignes qui se perdent au final, surtout quend on ambitionne de tourner autour de 100 pl/mm.

Qu'en pratique on bute sur une limite de résolution notablement inférieure à la limite ultime qu'on peut espérer du théorème d'échantillonage appliqué à la périodicité de la barrette détectrice, voilà qui, personnellement, ne me choque guère sur un matériel grand public. On voit d'ailleurs que sur les machines professionnelles comme les Flextight® Imacon®, la façon dont le film est tenu est absolument fondamentale pour dépasser une résolution effective de 20 microns (50 cycles/mm). Sans parler de la performance de l'optique de transfert, qui a certes moins de contraintes qu'un S-Orthoplanar® de chez Zeiss, mais qui doit tout de même tenir son rang.


 
 Re: résolution réelle d'un scanner
Auteur: chirollet 
Date:   05-03-2004 17:37

Merci infiniment pour vos avis plus avisés que le mien en cette matière.
Je suppose également que 4800 dpi correspond au nombre de capteurs photosensibles par pouce de barrette. C'est la donnée physique objective et incontournable.
Mais il est évident que les conditions optiques du scan et la qualité des suppoorts analysés (diapo, film 35mm, etc.) interviennent, NON PAS pour diminuer la résolution réelle du scanner mais pour rendre l'analyse plus ou moins "fine" en fonction du support analysé.

Cependant, un négatif ou une diapo analysés en 4800 points par pouce produisent bel et bien un fichier dont chaque pouce comporte 4800 pixels. C'est d'ailleurs vérifibale dans le fichier numérique obtenu. Ainsi, en 24 x 36 mm, sur le côté de 36 mm = 1,41 pouces (environ), il doit y avoir 4800 x 1,41 = environ 6804 pixels, à un ou deux pixels près (à cause de l'erreur d'arrondi au moment du scan).

Si tel n'était pas le cas, au moment de la numérisation on ne saurait jamais quelle taille en pixels ferait le fichier !! Ce serait le hasard le plus complet en matière d'obtention de fichier d'une taille choisie volontairement.

Sans doute est-ce ce que M. de La Tullaye appelle la "résolution d'adressage" dans la revue "Le Photographe" de mars 2004, à propos du scanner Epson Perfection 4870 Photo? Qu'en pensez-vous?

Pourriez-vous m'expliquer alors comment, de manière pratique, on mesure les cycles qui définissent la résolution dite "optique réelle"? Ce terme me semble, d'ailleurs, impropre, car il vaudrait mieux parler alors de résolution du support obtenu par le scan que de résolution "optique", laquelle est d'ailleurs définie par les fabricants comme la résolution d'analyse de leurs capteurs (par exemple 4800 x 9600 dpi pour le scanner Epson perfection 4870 Photo).
Merci encore.


 
 Re: résolution réelle d'un scanner, causes de pertes possibles
Auteur: chirollet 
Date:   05-03-2004 17:38

Merci infiniment pour vos avis plus avisés que le mien en cette matière.
Je suppose également que 4800 dpi correspond au nombre de capteurs photosensibles par pouce de barrette. C'est la donnée physique objective et incontournable.
Mais il est évident que les conditions optiques du scan et la qualité des suppoorts analysés (diapo, film 35mm, etc.) interviennent, NON PAS pour diminuer la résolution réelle du scanner mais pour rendre l'analyse plus ou moins "fine" en fonction du support analysé.

Cependant, un négatif ou une diapo analysés en 4800 points par pouce produisent bel et bien un fichier dont chaque pouce comporte 4800 pixels. C'est d'ailleurs vérifibale dans le fichier numérique obtenu. Ainsi, en 24 x 36 mm, sur le côté de 36 mm = 1,41 pouces (environ), il doit y avoir 4800 x 1,41 = environ 6804 pixels, à un ou deux pixels près (à cause de l'erreur d'arrondi au moment du scan).

Si tel n'était pas le cas, au moment de la numérisation on ne saurait jamais quelle taille en pixels ferait le fichier !! Ce serait le hasard le plus complet en matière d'obtention de fichier d'une taille choisie volontairement.

Sans doute est-ce ce que M. de La Tullaye appelle la "résolution d'adressage" dans la revue "Le Photographe" de mars 2004, à propos du scanner Epson Perfection 4870 Photo? Qu'en pensez-vous?

Pourriez-vous m'expliquer alors comment, de manière pratique, on mesure les cycles qui définissent la résolution dite "optique réelle"? Ce terme me semble, d'ailleurs, impropre, car il vaudrait mieux parler alors de résolution du support obtenu par le scan que de résolution "optique", laquelle est d'ailleurs définie par les fabricants comme la résolution d'analyse de leurs capteurs (par exemple 4800 x 9600 dpi pour le scanner Epson perfection 4870 Photo).
Merci encore.


 
 Re: résolution réelle d'un scanner
Auteur: Philippe Cas 
Date:   05-03-2004 18:13

Bonjour,

Le problème est le même que pour une imprimante mais à l'envers !

Un imprimante ayant une résolution d'adressage de 1480 dpi par exemple est capable de "poser" ses gouttes d'encres sur une grille de 1480 pixel par inch. Mais les gouttes débordent largement de la grille : il y a recouvrement. Dans la pratique un fichier de 240 dpi à la taille de sortie suffit pour obtenir la meilleure qualité.

Pour le scanner il y a bien 4800 photosite par inch et donc le fichier contiendra 4800 pixel par inch. Mais ces pixels peuvent contenir de l'information plus ou moins pertinante en fonction de l'objectif du scanner, de la qualité du traitement du signal, de la précision mécanique du déplacement, de la planéité du film etc ...

Ainsi un fichier à 4800 dpi peut contenir en information l'équivalent de 2400 dpi (cet à dire un fichier identique à une fichier à 2400 dpi interpolé de manière logicielle à 4800 dpi).

On peut aussi comparer ce problème avec celui des APN. Les fabriquant communiquent surtout sur les MegaPixels du capteur (idem résolution du scanner) mais cette donnée brute est trés loin d'être sufisante pour estimer la qualité d'un APN.

Quand au calcul de résolution il se fait généralement à l'aide de mire trés fine dont on connait le fréquence en paire de ligne par mm. On passe le mire à travers le système à tester et on analyse le résultat. Dans le cas présent d'aprés l'article le scanner résout une mire de 50 cycle par mm c'est à dire que les 50 cycles par mm sont discernable une fois numérisé et la fréquence supèrieure (peut être 55 cycles par mm) apparait comme un aplat de gris.

D'ailleurs si les 50 cycles par mm sont bien là c'est amplement sufisant pour de trés bon scan de moyen ou grand format (pour ce qui est de la résolution) comme la Dmax à l'air elle aussi en hausse on ne peut que se réjouir.

Cordialement
Philippe Cas


 
 Re: résolution réelle d'un scanner
Auteur: chirollet 
Date:   05-03-2004 20:07

Merci encore pour votre information très claire qui complète les précédentes.
En réalité, il y a une certaine confusion de langage, habituellement, car la résolution dite "d'adressage" renvoie bien au nombre réel de pixels détectables par le scanner, cela semble donc indéniable : numériser un négatif à 4800 dpi signifie bien que le scanner détecte 4800 points élémentaires sur une longuer de négatif égale à 1 pouce (env 2,54 cm).
Par contre, chaque information élémentaire (point après point), selon le système numériseur, n'a pas la même valeur, à cause des différents types d'optiques et autres facteurs, notamment la qualité du support négatif, je suppose?

Peut-être devrait-on parler, dans ce cas, d'une part de résolution d'adressage optique (puisque c'est bien ce qui est réellement (mécaniquement) distingué par le scanner, par exemple 4800 dpi en largeur x 9600 dpi en hauteur pour l'Epson Perfection 4870), et d'autre part de résolution photographique tout simplement, puisque ce sont les méthodes classiques (comme la mire) qui permettent d'en rendre compte.

En somme on compare deux systèmes d'appréciations différents, en rapportant le système de numérisation d'un scanner au résultat photographique (classique) de ce scan?


 
 Re: résolution réelle d'un scanner
Auteur: henri Gaud 
Date:   05-03-2004 20:15

Bonjour,

Ce qui me semble le plus difficile, c'est de comparer des impressions subjectives (que nous avons tous en regardant un Ekta au compte fil ou fichier numérique à 100%) avec des données de laboratoire de tests et des documentations constructeur qui savent toujours se placer à la limite avantageuse de la légalité.

Pour ce qui est des tests scientifiques sérieux, il est relativement facile d'en élaborer le protocole, plus difficile d'acquérir la panoplie technique nécessaire à des tests complets, plus difficile encore suivre avec rigueur la procédure pour tester chaque étape du procédé, plus encore écrire l'introduction qui permet de connaitre le context du test, ses buts, ses limites et rester compréhansible. On imagine facilement que ce type de test ne se passe forcément dans un magasine même sérieux.

Pour le test table lumineuse, comme c'est subjectif, c'est forcément le truc parfait qui convient à chacun et je le recommande chaudement, pour l'améliorer on peut introduire le mode comparateur, notre oeil s'en débrouille très bien, c'est le test que beaucoup utilisent avec succès.

Pour la lecture des caractéristiques données par les constructeurs, je vous donne une utilisation, étudiez les 10 appareils du marché ou moins s'il y en a moins qui fonctionnent depuis qq mois et qui correspondent à ce que vous cherchez. Classez les avec les données constructeurs en mettant des notes par rubrique et faites un classement général. Si vous êtes très difficile et que vous ne comptez pas trop achetez le meilleur, si ce n'est le cas gardez les 4 meilleurs et achetez le moins cher.
Ensuite ne regardez plus les doc constructeurs, jusqu'au prochain achat. Ces données ne servent plus dans l'utilisation.

HG


 
 Re: résolution réelle d'un scanner
Auteur: Emmanuel Bigler 
Date:   06-03-2004 11:31

Philippe Cas a trouvé le terme juste en disant que les 4800 points par pouce dans le fichier final peuvent ne pas représenter une image meilleure qu'un 2400 PPP interpolés.

J'aime bien l'expression 'Résolution d'adressage' de M. de La Tullaye. Elle a son équivalent dans les machines-outils à commande numérique ; vous avez d'un côté la précision des valeurs numériques que vous rentrez dans la machine, le poids du fichier en quelque sorte, et la précision effective que la machine est capable de réaliser. Je vais vous donner un exemple à la fois très simple et très technologique. Il s'agit de la résolution en position (X, Y) d'une table à mouvements croisés de très haute performance qui équipe une machine à commande numérique pour fabriquer les photomasques des laboratoires CNRS. On rentre dans le fichier des valeurs numériques de positionnement au dixième de micron. C'est ce dont on rêve de pouvoir 'adresser'.

En réalité, la résolution de positionnement réelle est variable, car elle dépend de nombreux facteurs, en particulier du temps que vous laissez à l'asservissement pour se mettre en place avant de déclencher un flash élémentaire qui trace un petit rectangle. Ce petit rectangle d'ailleurs ne peut pas être plus petit que 4 microns, mais la position du bord du rectangle est à définir avec une précision meilleure que cela. Si vous êtes très peu pressé, vous réglerez l'asservissement au max de précision possible en lui laissant tout le temps d'amortir ses oscillations inévitables, et vous obtiendez au mieux une valeur qui n'est pas 0,1 micron mais plutôt 0,3 micron, ce qui est déjà pas mal. Pour tenir cela sur une course qui peut aller jusqu'à 300 mm, soit une précision relative du millionnième, il faut un interféromètre à laser stabilisé avec compensation des variations d'indice de réfraction de l'air en fonction de la pression météorologique !!

J'ai beaucoup de plaisir à expliquer cela aux élèves ingénieurs de l'ENSMM qui fabriquent dans l'un de leurs exercices académiques un dessin de masque avec cotes en microns sur 10. C'est une chose qui est très bien comprise car nos étudiants ont une bonne habitude des machines-outil à commande numérique ; ils disposent également d'une salle de métrologie dimensionnelle de rêve, ce qui leur permet de comparer le rêve du fichier numérique en entrée avec la réalité matérielle de la pièce en sortie. Curieusement dans la numérisation d'images on fonctionne à l'envers, on part d'une pièce presque parfaite en entrée pour fabriquer un fichier numérique en sortie qui est tout aussi illusoire mais dont on ne pourrait plus se passer désormais ;-);-)


 
 Re: résolution réelle d'un scanner
Auteur: chirollet 
Date:   06-03-2004 14:35

La comparaison avec les machines à commande numérique est très éclairante.
Il n'en demeure pas moins que pour un scanner de, par exmeple, 4800 dpi x 9600 dpi, comme l'excellent Perfection 4870 Photo d'Epson, le fichier numérique, après numérisation d'une image analogique comme un négatif par exemple, comporte bien, de manière effective, "physique" en somme, 4800 pixels par pouce d'image analysée dans le sens horizontal, et 9600 points dans le sens de la hauteur (déterminé par le pas d'avancement du chariot du scanner).
Bien entendu, la qualité d'analyse peut varier en comparaison avec le pouvoir de résolution photographique, mais une image d'1 pouce x par 1 pouce comprendra bien 4800 x 9600 dpi réeles, effectifs, même si cela ne correspond pas au pouvoir de résolution photographique déterminé par une mire de photographe.
Je comprend comme cela la notion de "résolution d'adressage" de Xavier de La Tullaye dans la revue "Le photographe" de mars 2004.
Est-ce que je me trompe...?


 
 Re: résolution réelle d'un scanner
Auteur: E. Bigler 
Date:   06-03-2004 15:28

Oui, je pense qu'on peut définir la "résolution d'adressage" en se réfèrant à la prise d'échantillons. Dans le sens de la barrette, la prise d'échantillons est fixe car les pixels sont adjacents, avec même un petite espace "mort" entre deux cases. Dans le sens de la translation mécanique, on aime bien par sécurité doubler la dose, mais cela n'ajoute pas grand chose à la qualité de l'image. Dans une machine de numérisation comme le microdensitomètre, vous avez une fente carrée dont vous fixez la dimension, et vous avez une table XY dont vous réglez indépendament la précision d'adressage, c'est à dire que vous pouvez régler indépendamment la fente d'analyse et la trame de prise d'échantillons. Il y a quelques considérations théoriques qui permettent de définir les relations qui existent entre la dimension de fente et la période d'échantillonnage. Dans un micro densitomètre, rien ne vous interdit de fermer la fente à un carré 5 microns mais d'échantillonner à 10 microns. On sent bien qu'il y a quelque chose
d'absurde à faire cela. Inversement, imaginons que je numérise un film radiologique avec un grain énorme, avec une dimension de grain de l'ordre de 50 microns. On comprend bien qu'on ne va pas fermer la fente d'analyse à 10 microns, on va donc fermer la fente à 50 ou 100 microns. Dans ces conditions, on voit bien qu'il serait absurde de numériser avec un pas d'échantillonnage de 5 microns, même si la table croisée permet effectivement cet adressage.

Je pense que la "fixité" des ouvertures d'analyse, le fait qu'on mélange un échantillonage à pas fixe (dans le sens de la barrette) avec un échantillonage qui pourrait être ajustable à volonté (sens de la translation) est une source de confusion pour le lecteur de galerie-photo.

En résumé, on voit bien qu'il y a un optimum possible, partant d'une image optique ou argentique donnée, permettant d'avoir un fichier informatique qui soit ni trop gros (données redondantes qui n'apportent rien) ni trop petit (données insuffisantes, qui ne rendent pas justice au Super-Trukagon XXXXL qui a pris la photo sur de la diapo Fujak Trivia 100 "Extra-Kolord")




 
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