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phorum - équipements et procédés - Filtres Digicon : comment ça marche ?

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 Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: Laurent C 
Date:   19-02-2009 19:37

Bonjour,

Les fortiches en optique et en physique peuvent-ils arriver à me convaincre de l'efficacité des filtres Digicon ? Si possible en m'en expliquant le fonctionnement ?

Un de mes amis veux en prendre une série pour ses tournages en HD et j'ai du mal à croire qu'un bout de verre peut "tordre" une courbe (mis à part le pola dans certaines conditions).

http://www.schneideroptics.com/ecommerce/CatalogItemDetail.aspx?CID=431&IID=2326
http://www.bhphotovideo.com/c/product/341405-REG/Schneider_68223244_4x4_Digicon_1_2_Glass.html#features

Vous pouvez faire long, je suis coincé à la maison par cette @#%$€% grève !


 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: Emmanuel Bigler 
Date:   19-02-2009 19:51

Digicon(TM)
Il y a des dénominations commerciales malheureuses, certes les commerciaux ne sont pas censés connaître toutes les langues du monde et après tout un grand salon professionnel et européen de l'électronique ne s'appelle-t-il pas Semicon ? N'a-t-on pas connu le Vidicon(TM) dans le passé ?

----------

Les deux liens ci-dessus ne donnent que le résultat proclamé par le fabricant, à savoir une compression de dynamique et aucun détail sur le fonctionnement du filtre.
En l'absence d'aucun détail technique j'ai un peu de mal à imaginer qu'un filtre optique passif puisse avoir un comportement non linéaire en fonction des intensités transmises, capable de re-fabriquer une courbe en S du film !

Donc : mystère.



 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: pdp 
Date:   19-02-2009 20:48

Bonsoir à tous et à chacun,

Ce message répond plus spécialement à Emmanuel Bigler qui écrit : « j'ai un peu de mal à imaginer qu'un filtre optique passif puisse avoir un comportement non linéaire en fonction des intensités transmises ». Les électroniciens savent depuis longtemps construire des filtres « passifs » dont la fonction de transfert est non-linéaire. Mais les opticiens aussi, me semble-t-il ! Je ne citerai que l’article déjà ancien de Fisher et al. : « Nonlinear-optical Christiansen filter as an optical power limiter » dans Optics Letters, vol. 21, n° 20, 1996. Je pense également qu’en potassant le livre de Sanchez, Optique non-linéaire, Ellipses, 1999 (ISBN 978-2-7298-4957-3), on devrait avoir une petite idée des principes de base. Je me lance : imaginons un verre dopé avec quelques molécules de perlin pinpin dont le taux d’absorption augmenterait par changement d’orbitales des électrons périphériques lorsque le flux lumineux transmis s’accroît. Ça devrait marcher, non ? Évidemment, faut identifier ces molécules ad hoc. Mais ils sont bons ches Schneider. Emmanuel, qu’en pensez-vous ?

Pierre Diaz Pedregal


 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: Emmanuel Bigler 
Date:   19-02-2009 21:03

Dans mon esprit, l'optique pour devenir non linéaire demande des intensités sans commune mesure avec celles de la photographie. En particulier dans l'article cité, quels sont les niveaux de puissance lumineuse mis en jeu ?
C'est pour cela que je demande à voir.
Je demanderais pour commencer à voir une courbe de transmission dudit filtre Digicon(TM) pour différents niveaux de lumière. ce que je n'ai pas vu dans les deux liens cités.
Mais il existe des verres photochromes dont la densité change après exposition à la lumière solaire, donc dans des niveaux d'intensité accessibles aux photographes... mais le filtre s'obscurcit comme un filtre ordinaire, son comportement une fois sa teinte stabilisée sous l'effet du rayonnement moyenné reste parfaitement identique à un filtre linéaire (en intensité, je ne parle pas des filtres dégradés linéaires ou circulaires, c'est une autre histoire !)!) Donc un verre photochrome stabilisé ne peut pas fabriquer une courbe en S non plus...
Mais c'est peut-être un autre piste à creuser, verre photochrome d'un genre spécial, avant d'aller gratter au niveau des électrons eux-même ;-)

Affaire à suivre : le doute est permis et on n'arrête pas le progrès : j'ai encore pris le TGV hier et j'en sui sorti presque indemne, ne pensait-on pas que la vitesse allait écraser les utilisateurs du chemin de fer ?
On disait aussi que le voyageurs allaient s'enrhumer dans les tunnels, là je ris moins car la clim' des TGV m'enrhume systématiquement même hors des tunnels... ;-)




 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: pdp 
Date:   19-02-2009 21:26

Bonsoir,

Emmanuel, l'article que j'ai cité évoque de toutes petites énergies : de l'ordre de quelques centaines de microjoules. Si vous souhaitez une copie PDF de l'article de Fisher, envoyez-moi un mot sur ma messagerie (l'adresse courriel figure dans mon profil).

Pierre Diaz Pedregal


 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: Jean-Claude Launey 
Date:   19-02-2009 21:39

Si la firme Schneider n'était pas aussi honorablement connue, ce filtre qui tord les courbes me fait penser aux filtres qu'on pouvait mettre devant son écran télé noir et blanc dans les années 60 pour voir l'image .... en couleur.
Cet écran devait s'appeler si je ne m'abuse couleuralacon.
Mais peut-être que j'abuse.

On peut peut-être sérieusement penser que le filtre a un effet photochrome plus accentué par un fort éclairement que par un faible éclairement. Donc sans avoir une courbe en S, on aurait moindre transmission au niveau des hautes lumières.

JCL


 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: Laurent C 
Date:   20-02-2009 03:13

En l'absence d'aucun détail technique j'ai un peu de mal à imaginer qu'un filtre optique passif puisse avoir un comportement non linéaire en fonction des intensités transmises, capable de re-fabriquer une courbe en S du film !

C'est bien là ma première idée. Et j'espérais justement être éclairci par vos lumière, cher Emmanuel.


Mais ils sont bons chez Schneider. Emmanuel, qu’en pensez-vous ?

Ça c'est ce que je me suis dit ensuite.


Si la firme Schneider n'était pas aussi honorablement connue, ce filtre qui tord les courbes me fait penser aux filtres qu'on pouvait mettre devant son écran télé noir et blanc dans les années 60 pour voir l'image .... en couleur.

Je me souvenais justement, il y a quelques jours, des pubs pour ce truc dans le Télépoche de mon enfance. Quel pouvait bien être le résultat ? Il y avait aussi les lunettes à Rayons X (je vous laisse imaginer l'usage que le préado que j'étais envisageait).


On peut peut-être sérieusement penser que le filtre a un effet photochrome plus accentué par un fort éclairement que par un faible éclairement. Donc sans avoir une courbe en S, on aurait moindre transmission au niveau des hautes lumières.

Dans ce cas, c'est un gris neutre variable, pas une cintreuse de courbe.
Je me demande vraiment le fonctionnement de la chose, si efficacité il y a (à $400 le filtre en format panavision, y a intérêt).

L'autre chose qui m'intrigue, c'est que si ces filtres agissent par propriété optique du verre les composant, pourquoi ne pas en intégrer dans les lentilles de nos optiques pour accroitre la dynamique de nos capteurs (argentique ou numérique) ?

Je pencherais plutôt pour une micro structure qui donnerait du flare ou je ne sais quel "défaut" de transmission dans les hautes lumière. Mais cela se ferait au détriment de la FTM, ce qui n'est pas aussi crucial en ciné/vidéo qu'en photographie HR.
Mais bon, là je suis aux limites de mon incompétence quasi totale en optique, c'est juste de l'intuition.


 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: lorac2402 
Date:   20-02-2009 05:36

4X4 DIGICON 1/2 - Schneider Optics

For a "filmic look" when shooting with digital cameras. When used in front of the lens, optically raises black levels while lowering highlights.

raises black levels
soulève le nivau du noir

lowering highlights
abaisse les hauts lumières

By compensating with in-camera gamma settings, a higher dynamic range can be recorded than the camera alone can achieve. The result is more detail in highlights and shadows with no effect on resolution and no color shift. Highlight areas remain clean and halo-free. May be used on a 35mm cine camera to approximate the look of a lower contrast film stock.

with in-camera gamma settings
avec les paramètres gamma de la caméra

higher dynamic range
gamme dynamique plus élevée

Le filtre abaisse les hautes lumières et soulève le niveau mineux des ombres.
En modifiant le réglage gamma de la camera, un écart de luminosité plus grand peut être enregistré que la camera seule peut faire.

Le résultat est plus de détail dans les hautes lumières et les ombres sans effet sur la résolution ni décalage de couleur.
Les zones de haute lumière restent propres sans halo.

Peut être utilisé sur camera ciné pour produire l'effet d'un film moins contrasté.




 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: lorac2402 
Date:   20-02-2009 05:40


Le filtre abaisse les hautes lumières et soulève le niveau lumineux des ombres.




 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: lorac2402 
Date:   20-02-2009 05:56

Tarif Schneider 2009.pdf




 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: fabrice 
Date:   20-02-2009 08:47


Un test

fab


 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: Emmanuel Bigler 
Date:   20-02-2009 11:01

Tarif Schneider 2009.pdf

merci pour le lien ; plus abordable qui le Digicon(TM), le Lowcon(TM) ! Les commerciaux étaient sans doute déchaînés ce jour-là...

M. Pedregal m'a passé un article que je lirai, mais dans la mesure où les docs commerciales spécifient que le filtre est à placer devant l'objectif, c'est à dire comme un filtre normal, il se profile un autre joyeuseté que je ne résiste pas à commenter, toujours en l'absence de toute info techniques sur ces filtres réducteurs de contraste ( c'est notre petit café du commerce, une fois de temps en temps, on a le droit de déc.... er un peu ;-).)

Donc le filtre en question se place devant l'objectif. Comme un filtre ordinaire.
Sil se plaçait juste devant l'image, là où on place les affreux filtres anti-moiré, on pourrait invoquer quelque non linéarité de la transmission optique, après tout nous avons dans notre fonds d'articles de galerie-photo l'excellente méthode de M. Gérard sous l'agrandisseur qui consiste à développer le papier en même temps qu'on l'expose ; les parties sombres de l'image finale sont celles qui noircissent le plus vite, on a donc un procédé de tirage auto-compensateur des contrastes, les premiers grains d'argent qui apparaissent dans les noirs de l'image finale font office de densité absorbante pour les photons qui continuent à arriver.
lecture recommandée :
http://www.galerie-photo.com/exposition-a-developpement-multiple.html

Selon ce principe compensateur, on pourrait imaginer quelque verre photochrome à réponse ultra-rapide à placer juste devant l'image.

Rien de tel ici avec un filtre placé un peu en avant de la pupille d'entrée.
Les rayons, qu'ils contribuent aux hautes lumières de l'image où aux ombres, sont bien obligés de passer tous au même endroit (ou bien alors je n'ai rien compris au rôle des pupilles, Fabrice, à l'aide !)
Il faut donc imaginer que le filtre agit tel un Robin-des-Photons qui arrête les rayons, vole les riches en photons pour redonner aux pauvres, sachant que riches et pauvres passent au même endroit et en même temps de façon indiscernable (ce qui complique nettement la tâche du justicier par rapport au fameux héros incarné par Errol Flynn à l'écran).




 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: pdp 
Date:   20-02-2009 11:21

Bonjour à tous et à chacun,

Nul besoin d'invoquer l'astucieux et sympathique justicier "Robin-des-photons" comme le fait Emmanuel Bigler pour expliquer l'apparent paradoxe de l'éclaicissement des ombres. Il n'est, me semble-t-il, écrit nulle part, que l'usage de ce filtre ne se paye pas au prix d'un facteur d'exposition à intégrer ! S'il faut ouvrir l'objectif, ne fusse que d'un demi-diaphragme, le paradoxe disparaît. Les ombres peuvent recevoir le supplément de lumière qui les éclaircira, le filtre se chargeant d'éteindre un peu plus les hautes lumières. Ce n'est évidemment qu'une hypothèse. Peut-être faut-il interroger Schneider sur les principes physiques à la base de son Digicon pour en savoir plus.

Pierre Diaz Pedregal


 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: Jean-Claude Launey 
Date:   20-02-2009 13:10

Emmanuel,
<< Selon ce principe compensateur, on pourrait imaginer quelque verre photochrome à réponse ultra-rapide à placer juste devant l'image. >>
Il me semble qu'il y a eu un prototype de ce genre pour les agrandisseurs pour réduire le contraste des tirages couleurs sur cibachrome avec le filtre au niveau du film ?

JCL


 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: Emmanuel Bigler 
Date:   20-02-2009 13:58

Je pencherais plutôt pour une micro structure qui donnerait du flare

Bien d'accord avec Laurent C. Je pense vu ce dont nous avons discuté à notre récent congrès de Bourges au sujet de la lumière parasite que c'est une meilleure piste parce que cette diffusion n'appelle pas Robin-des-Photons à la rescousse au voisinage de la pupille.

M. Pedregal dit :
faut ouvrir l'objectif, ne fût-ce que d'un demi-diaphragme, le paradoxe disparaît. Les ombres peuvent recevoir le supplément de lumière qui les éclaircira, le filtre se chargeant d'éteindre un peu plus les hautes lumières

Si le filtre a une transmission linéaire, c'est à dire transmet un certain pourcentage du flux incident quelle que soit la valeur de ce flux et sans modifier la géométrie du faisceau comme tous les filtres _non diffusants_ que je connais, le mécanisme invoqué par M; Diaz Pedregal ne me convainc pas (toutes mes excuses ;-)

Mais il faut que je lise l'article avant d'aller plus loin !
Je pense que le mot-clé que j'ai oublié au départ dans cette dans la discussion est : lumière diffuse ou pas ?

Comme on dit accoudé au comptoir : çà donne à réfléchir ! ;-)

Comme quoi l'ingénierie inverse au café du commerce de galerie photo peut parfois être fructueuse ! ;-)




 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: Emmanuel Bigler 
Date:   20-02-2009 18:30

l'article que j'ai cité évoque de toutes petites énergies : de l'ordre de quelques centaines de microjoules.

... oui sauf qu'à la lecture il apparaît que ces cent microjoules sont appliqués via un laser pulsé pendant une nanoseconde, ce qui fait une puissance instantanée de cent mille watts, le tout concentré sur cent microns carrés.

La lumière solaire par comparaison c'est dans les 500 watts par mètre carré... sur cent microns carrés c'est petit petit... 5 microwatts...

Donc, hélas, l'optique non linéaire demande des puissances concentrées sur des petites surfaces par des lasers pulsés, on n'est pas dans les mêmes ordres de grandeur que la photographie.

Piste passionnante mais ce n'est sans doute pas (je le dis en termes diplomatiques ;-) le principe des filtres en question chez Schneider...




 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: Jean-Claude Launey 
Date:   20-02-2009 20:14

J'ai regardé les exemples sur le test que signale Fabrice ( sur les images de la page car je n'ai pas pu accéder aux fichiers)
Je remarque que dans les images avec filtres il y a une lumière diffuse qui n'existe pas dans l'original. C'est visible surtout sur le mur entre les fenêtres et sur le fauteuil. Donc comme suggéré plus haut le filtre introduirait du flare.

JCL


 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: pdp 
Date:   20-02-2009 20:22

Bonsoir à tous et à chacun (en particulier à E. B.),

« Piste passionnante mais ce n'est sans doute pas (je le dis en termes diplomatiques ;-) le principe des filtres en question chez Schneider... »
Emmanuel Bigler me pardonnera sans doute de lui avoir imposé la lecture d’un article aride sur les filtres non-linéaires. Quoi qu’il en soit, sa conclusion est claire quoique « diplomatique » : il ne croit pas un instant à un effet non-linéaire. Sans doute a-t-il raison. Mais alors, les propriétés de ce filtre schneiderien demeurent inexpliquées. Existe-t-il un mystère « Digicon » ? Je suis de ceux qui croient que ce qui est à ce jour inexpliqué n’est pas inexplicable. Le Digicon n’a pas été conçu au hasard. Emmanuel, il faut relever le challenge. Le Digicon, est-ce que ça marche et si ça marche, comment ça marche. Voilà les termes du défi. Si la piste de la non-linéarité n’est pas la bonne, de quel côté faut-il se tourner ? Les réveils n’ont pas été conçus pour donner l’heure mais pour être démontés. Aidez-nous !

Pierre Diaz Pedregal


 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: lorac2402 
Date:   20-02-2009 23:58

Avant minuit je pose une question innocente,

où peut-on essayer ce filtre?




 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: lorac2402 
Date:   20-02-2009 23:59

Quel vendeur propose un test ?




 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: Harry 
Date:   21-02-2009 01:11

Réduire le contraste sur un numerique c'est facile. Menu->Contraste->low.


 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: Laurent C 
Date:   21-02-2009 03:22

J'ai eu des réponses très éclairantes sur le forum cinematographie.com.
Donc c'est bien du flare.

Pour les essayer, le plus simple est de s'adresser à un loueur de matériel cinéma.




 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: Emmanuel Bigler 
Date:   21-02-2009 16:36

Donc c'est bien du ...
... comme quoi poser la question aide à trouver soi-même la réponse (c'est plus courant qu'on ne le croit).

Concernant le lien entre le taux résiduel de lumière parasite et la réduction de contraste dans l'image, un article de référence est celui de Bernard Leblanc : Le Flare, rayons lumineux intempestifs, « Le Photographe », N° 1640, mai 2006

Les modèles présentés par B. Leblanc expliquent assez facilement la réduction de contraste dans l'image due à la lumière parasite diffuse. Les chiffres sont assez parlants.
Partant d'un sujet contrasté, rapport de lumiances de 1 à 250, soit 8 diaphs, un système photographique très faiblement diffusant avec un taux résiduel de 0,8 % réduit déjà le contraste de l'image (mesuré en échelle linéaire sur les intensités, par en échelle log sur les densités) d'un facteur 3. Si le taux de lumière parasite passe à 1,9%; la réduction de contraste entre l'objet et l'image atteint le facteur 5,75.
Autrement dit, partant d'un système autour du pourcent en lumière parasite résiduelle, ce qui est déjà signe d'une très haute qualité, en rajoutant un filtre bien conçu diffusant un petit pourcent de plus, on peut arriver à diviser par deux le contraste de l'image, c'est donc très sensible.

À partir de là, chaque fabricant va breveter ou garder secrètes les micro-structures diffusantes à la base de ces filtres réducteurs de contraste dont nous sommes aujourd'hui bien certains qu'ils ne sont pas des filtres « optiques non linéaires » au sens des physiciens, mais plutôt des réducteurs de contraste au sens photographique de l'article de Bernard Leblanc.

Pour une approche expérimentale de cette lumière parasite dans une chambre grand format, voir la présentation d'Henri Gaud au dernier congrès galerie-photo de Bourges en 2008
http://www.galerie-photo.com/flare.html

Et pour ceux qui n'auraient vraiment jamais entendu parler de lumière parasite et de lumière diffuse en photographie, nous proposerons sans rougir cette introduction (de Bourges 2008, également)
http://www.galerie-photo.com/lumiere-diffuse-reflexion-parasite.html


Fable Express

Sur galerie-photon,
Si t'as pas un Imagon(TM),
Tu passes pour un gond ;
Mais si t'as pas un Lowcon(TM),
Tu (re-)passeras pour un Digicon(TM)





 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: pdp 
Date:   21-02-2009 21:53

Bonsoir à tous et à chacun,

Pour Emmanuel, il l'a bien mérité !

Le filtre Digicon
A perdu son mystère !
Fallait pas être con
Fallait avoir du flair !

Un instant interdit
Le Grand Emmanuel
A bientôt rebondi
Et trouvé la ficelle

La solution est simple
Rien de non linéaire !
Le secret est bien humble
Il s’agit que de flare.

Pierre Diaz Pedregal


 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: Harry 
Date:   22-02-2009 20:36

Dans l'absolu, y a t il un obstacle physique à ce qun materiau soit optiquement non-linéaire à faible puissance? et dans le rayonnement visible.


 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: pdp 
Date:   22-02-2009 21:53

Bonsoir à tous et à chacun,

Excellente question, Harry ! Je vous remercie de l’avoir posée ;-)

Je vous propose une réponse assez brutale et schématique et j’espère qu’Emmanuel Bigler notamment, réagira vivement.
L’optique que je qualifierai de « classique » considère la lumière exclusivement comme une onde alors que, chacun sait, la lumière, comme tout rayonnement électromagnétique, est un flux de particules sans masse, les photons. Ce flux se comporte exactement comme une onde. Il est donc possible de le voir ainsi. Disons qu’un rayonnement électromagnétique a deux visages : celui d’une onde et celui d’un flux de particules dont l’énergie est étroitement corrélée à la longueur de l’onde. Tous les phénomènes du monde connu, autres que la gravitation et les processus nucléaires, sont régis par les mêmes lois physiques de l’interaction des photons et des électrons. Ces lois s’inscrivent fondamentalement dans la grande théorie de l’électrodynamique quantique. L’optique aussi ! Pour faire simple, l’étude fine des phénomènes montrent qu’ils sont régis par des lois de probabilités qui, à notre échelle macroscopique, prennent la forme des lois classiques, formellement élégantes. L’optique en est un bon exemple. Ainsi, l’optique classique constate le phénomène de réflexion sur une lentille. L’électrodynamique quantique va plus loin en l’expliquant. Ce que nous croyons « linéaire » ne l’est que par un effet de perspective ou d’échelle. Ainsi, nous croyons que l’horizon est… horizontal ! Il est horizontal si nous admettons que la surface de la Terre est plane sinon l’horizon est courbe, bien évidemment. La non-linéarité peut ne pas être mesurable dans telle ou telle circonstance. Il est donc légitime d’accepter l’approximation de la linéarité, infiniment plus simple à calculer. De fait, je serais bien embarrassé de citer une seule loi de la physique ou de la chimie qui, dans ses aspects les plus fondamentaux, serait linéaire. En chimie par exemple, la loi d’Arrhénius qui régit la cinétique des réactions chimiques si importantes dans nos laboratoires, n’est pas absolument pas linéaire. La vitesse des réactions augmentent de manière exponentielle avec la température. Ce n’est qu’un exemple. Je ne connais pas toute la physique ;-)
J’ai bien conscience d’être rapide et donc approximatif. Merci à ceux qui proposeront à Harry une réponse mieux argumentée.

Pierre Diaz Pedregal


 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: Harry 
Date:   23-02-2009 01:47

Euh, oui... J'imagine que l'optique non-linéaire va chercher un peu plus loin que la dualité onde-particule.
Dans les restes de mes cours de physique stat, le "seuil" pour qu'un photon soit absorbé ou émis est une fréquence, pas une puissance. C'est pour ca que je demandais.


 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: pdp 
Date:   23-02-2009 12:06

Bonjour à tous et à chacun,

Harry a un don : il sait poser simplement des questions difficiles. Rassurez-vous. Je ne ferai pas un exposé complet sur l'electrodynamique quantique. Je rappelerai juste des principes simples qui nous concernent tous en tant que photographes. Il est tout à fait exact que l'interaction lumière-matière, et d'une manière générale, rayonnement-matière est commandée, en première instance, par la fréquence de l'onde-particule, où ce qui revient au même, par sa longueur d'onde. Supposons un rayonnement monochromatique (d'une longueur d'onde bien précise) incidant sur un matériau bien déterminé. Ce rayonnement sera réfléchi, transmis et/ou absorbé dans des proportions qui sont des fonctions de la longueur d'onde. Un flux de photons arrivant sur une lentille subira donc une réflexion, une transmission et une absorption dépendant de la longueur d'onde du rayonnement incident. De fait, de manière aléatoire, un photon particulier sera soit absorbé, soit réfléchi, soit transmis. Ce n'est que statistiquement que les facteurs de transmission, de réflexion et d'absorption sont définis. Mais ils sont bien dépendant de la longueur d'onde et donc de la fréquence.

Pierre Diaz Pedregal


 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: Emmanuel Bigler 
Date:   23-02-2009 18:58

Dans l'absolu, y a t il un obstacle physique à ce qu'un matériau soit optiquement non-linéaire à faible puissance?

On peut aller chercher des explications de mécanique quantique mais pour les non linéarités optiques je ne suis pas certain que ce soit nécessaire dans un premier temps.
Dans l'article indiqué par M. Pedregal, le modèle est tout à fait classique et il est basé sur les coefficients (macroscopiques) de non linéarité des indices de réfraction vis à vis de la puissance (ou du champ électrique, voir plus bas). Ces coefficients sont très faibles et les manifestations non linéaires dans des filtres ne peuvent pas être mises en évidence dans les conditions photographiques usuelles.
Donc en résumé, il a des coefficients non linéaires mais ils sont très petits, il faut donc des conditions expérimentales très particulières pour en mesurer les effets.

Concernant la grandeur photométrique pertinente, il faut trouver quelque chose lié à l'amplitude du champ électrique vibrant à la fréquence optique.
Ce qu'on mesure de façon macroscopique c'est la densité instantanée de flux d'énergie, nombre de joules par seconde (= watts) passant à travers une certaine surface, au maximum de l'impulsion ultra-brève du laser. Donc des Watts (crête, pas en moyenne sur une seconde) par mètre carré en unités du système international. Cette grandeur est analogue à un éclairement énergétique, une grandeur familière des photographes, sauf qu'en unités physiologiques de lumière blanche/visible on parle plutôt de lux.
C'est ce qui conditionne le noircissement du film ou le nombre de photo-électrons capturés par pixel pendant un certain temps de pose.

Ce nombre de watts-crête par mètre carré est directement proportionnel au carré de l'amplitude-crête du champ électrique. Dans un laser pulsés les watts-crêtes par m2 atteignent une valeur phénoménale, seules des valeurs gigantesques sont capables de faire monter le champ électrique à des amplitudes suffisantes pour révéler les coefficients non linéaires des indices de réfraction.

Ceci étant dit je n'ai aucune idée d'astuces diverses permettant d'abaisser notablement la puissance optique nécessaire à faire apparaître ces non linéarités.

Pour s'éloigner encore plus du sujet, on notera que dans les ondes élastiques les non linéarités existent et sont mesurables à des seuils d'énergie vibratoire assez faibles, mais dans certaines situations très particulières.
Par exemple dans un résonateur à quartz de haute performance, on doit travailler avec un niveau vibratoire très modéré qui ne fasse pas apparaître les non linéarités, sinon la fréquence du l'oscillateur serait dépendante de l'amplitude d'oscillation avec des effets d'hystérésis très curieux et fort dommageables à la métrologie.
Mais on sait mesurer la stabilité de fréquence d'un oscillateur à ondes élastiques au moins à 10^-12 près, la sensibilité des mesures temps-fréquence laisse loin derrière toutes les autres métrologies... donc les non linéarités des ondes élastiques, on les voit même sans aller chercher une très forte source ultra-sonore médicale qui pulvérise les calculs rénaux...




 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: amansjeanphilippe 
Date:   23-02-2009 19:04

hello
finalement, le "con" du nom est très bien choisi....
un filtre qui ajoute du flare, j'étai à 1000 lieux de penser qu'on vendrait ça un jour....
Peut-être l'optique est arrivé au delà du progrès nécessaire au photographe
J.Ph.


 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: Harry 
Date:   23-02-2009 23:27

Ce hors-sujet est interessant car l'optique non-linéaire c'est la technologie du futur qui permet les composants et l'ordinateur optiques, genre somateur "ET", "OU", "NON", etc sur 2 niveaux de puissances correspondant au 0 et 1 en electronique. Parallelement sur plusieurs bandes de fréquences... ils vont nous sortir des trucs de fous.

C'est passionant. Je vais faire des photos.

En ce qui concerne l'effet de ce filtre a la con, a mon avis, c'est pour les ambiances romantiques a la Hamilton dans les telenovelas de TF1.


 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: pdp 
Date:   24-02-2009 06:46

Bonjour à tous et à chacun,

"...l'effet de ce filtre à la con..." écrit Harry.

Filtre à la con... Ce n'est pas mal. Mais ce n'est pas commercial ! Je propose :
"Filtre Halacon (TM)." Ce sera plus vendeur, non ?

Pierre Diaz Pedregal


 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: amansjeanphilippe 
Date:   24-02-2009 12:19

hello
une sorte de softar avec des taches de dépoli au lieu de mini lentille devrait donner un résultat semblable?
qu'en est-il de la variation de résultat suivant que le filtre est éclairé ou non?
un système de réduction de contraste par illumination par fibre optique existe dans les repro-dia "pro".
J.Ph.


 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: GERARD 
Date:   24-02-2009 12:44

J0224 Filtres Digicon
De M.BIGLER dit : "Par exemple dans un résonateur à quartz de haute performance, on doit travailler avec un niveau vibratoire très modéré qui ne fasse pas apparaître les non linéarités, sinon la fréquence du l'oscillateur serait dépendante de l'amplitude d'oscillation avec des effets d'hystérésis très curieux et fort dommageables à la métrologie" .
De ma très ancienne expérience en matière d'ultrason , j'aurais dit que trop de puissance était cause , non pas d'une modification de la fréquence nominale du quartz , mais de l'apparition de fréqences harmoniques . Ce qui dans l'objectif de traiter l'information du signal retour rendait la tâche inextricable . Mais , on peut dire , que la répartition de l'énergie en fonction de la fréquence était modifiée .

Conversation passionnante , à relire posément après immersion dans la culture quantique . Le défunt M. leprince Ringuet habitait non loin de mon domicile . L'aide d'un médium pourrait être recquise .

En telles circonstances j'ai pour habitude de tout reprendre à la base .
On voit bien ce que devant le film pourrait amener une vitre absorbant plus les hautes densités d'énergie , plus que les faibles . Je l'avais envisagé quand je cogitais sur ce problème aussi ancien que la photographie , à savoir que les plans lointains pour un même angle solide présentent une surface réfléchissante plus grande donc apportent plus d'énergie au point image .
Ce qui n'est pas du tout évident c'est que le filtre intégré à l'optique puisse le faire .
Bien imprégné de la question laisser faire . La clareté vient souvent d'elle même .

Tout de suite , le noircissement est proportionnel à l'énergie reçue ponctuellement , donc il dépendant des fréquences du lot de photons impliqués ( constante de Planck ) . Le filtre dont il est question , aurait donc la propriété , de diminuer l'énergie , donc abaisser la fréquence des photons les plus énergiques . Abaisser la fréquence , c'est bien filtrer ; mais en ce cas selon la fréquence native . En quelque sorte écraser l'échelle des fréquences porteuses . Ce qui conduit de facto à considérer les atomes du milieu transparent , leurs niveaux d'énergie quantique ( admise la considération de probabilité ) , et à maîtriser le phénomène cerné . Effet Compton ? Là est la question !!

Je pense noir blanc , je ne vois pas que si ce résultat est obtenu il intervienne sur la couleur .

Si la lumière ne tombe pas de nos nues , j'envisagerai de contacter l'homme qui peut être saura .

Ce forum est un plaisir varié et renouvellé sans cesse . JG


 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: Emmanuel Bigler 
Date:   24-02-2009 13:07

réponse à M. Gérard : (digression)
De ma très ancienne expérience en matière d'ultrason , j'aurais dit que trop de puissance était cause , non pas d'une modification de la fréquence nominale du quartz , mais de l'apparition de fréqences harmoniques .

Oui pour un émetteur ultra-sonore excité à très forte puissance par une source de fréquence donnée, mais dans le cas de l'oscillateur piézoélectrique de haute performance, le problème est différent, le résonateur est inséré dans une boucle électronique et la fréquence est donnée principalement par l'une des résonance du quartz. Le quartz possède un grand nombre de résonances possibles, mais seule l'une d'entre elle peut fonctionner compte tenu des caractéristiques de la boucle d'oscillation. Lorsque l'amplitude vibratoire change, ce qu'on peut régler via la boucle d'asservissement (ce n'est pas facile, l'amplitude de vibration du quartz est limitée par les non linéarités électroniques du circuit) par suite des effets non linéaires élastiques la vitesse des ondes élastiques change comme la vitesse de la lumière va changer un peu si l'indice de réfraction est non linéaire, et donc la fréquence de résonance du quartz change un peu. La résonance est déterminée par le temps d'aller-retour des ondes entre les deux faces du quartz, elle dépend directement de la vitesse des ondes.
On appelle cet effet amplitude-fréquence : anisochronisme, c'est le même problème que la variation de la période du pendule de l'horloge à balancier des laboratoires d'avant le quartz, aux grandes amplitudes d'oscillation la période change.


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Concernant les filtres réducteurs de contraste il ne faut surtout pas aller chercher une physique compliquée. la problématique me semble d'ailleurs très liée à la vidéo numérique avec les crânes qui brillent abominablement en numérique là où le film les rend de façon acceptable ;-)
En revanche pour prolonger ce que dit J.Ph. Amans et continuer l'ingénierie inverse au café du commerce, concernant les Softars(TM) je verrais bien les filtres Schneider comme des cousins du Softar(TM) Zeiss.
Dans les filtres adoucisseurs façon Softar(TM), on se concentre sur le gommage des défauts des visages et l'adoucissement des bords de plage plutôt que que sur le contraste général de l'image, mais je ne vois pas comment un softar(TM) pourrait échapper à cette réduction de contraste général.
Les filtres Schneider se concentrent probablement sur la réduction de contraste par diffusion en minimisant l'effet adoucissant....

Et concernant la non linéarité en photographie, nul besoin d'aller chercher l'optique des lasers pulsés, l'oeil comme détecteur est très non linéaire puisque qu'il veut des gammes de gris étagées en densités équidistantes et non pas en intensités équidistantes. Et que l'appareil numérique recalcule des niveaux qui se déduisent du nombre de photoélectrons par une loi de puissance, parfaitement non linéaire !
Non linéarité, oui c'est dans le détecteur qu'il faut aller la chercher !




 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: GERARD 
Date:   24-02-2009 19:07

Oui certain que l'évocation du laser par impulsion n'apporte rien . Non plus que les processus modifiant les caractéristiques des réflecteurs .

Bien reçu l'explication concernant le quartz dans un circuit électrique . Vive l'horlogerie .

Pour éliminer les photons trop énergiques, ne peut on penser à un composant opto-électronique dans le filtre dont le fonctionnement serait analogue à celui d'un semi conducteur , mettant en jeu des niveaux de potentiel ,? avec effet avalanche ? J'en suis à penser que la matière du filtre pourrait comporter quelque chose de ce genre . Qu'en pensez vous ?

JG


 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: Harry 
Date:   24-02-2009 19:57

De quoi dépend la valeur du coefficient de non linéarité des indices de réfraction vis à vis de la puissance?


 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: GERARD 
Date:   25-02-2009 08:49

Ce produit Digicon , paraît destiné à la prise de vue en numérique . Quelles spécificités cela suppose par rapport à un usage en argentique ? JG


 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: Emmanuel Bigler 
Date:   25-02-2009 11:05

Pour éliminer les photons trop énergiques....penser que la matière du filtre pourrait comporter quelque chose de ce genre .

Euh.. M. Gérard, attention à la signification du mot « énergie » en optique.
Dans notre cas (voir l'article des techniques de l'ingénieur en référence ci-dessous) si on adopte une approche en termes d'électromagnétisme classique, c'est le niveau de champ électrique qui induit la non linéarité, de même que le niveau d'amplitude de la vibration mécanique du quartz induit la non linéarité.
L'énergie des photons individuels E=hc/lambda n'a pas grand chose à voir dans l'affaire, qu'il y ait plusieurs couleurs et plusieurs longueurs d'onde complique l'affaire mais il ne s'agit pas de trier les photons selon leur « énergie » hc/lambda, c'est à dire selon leur fréquence... ou longueur d'onde. La question est que la non linéarité des indices n'apaprît qu'à partir d'une certaine densité de puissance lumineuse en watts par micron carré.

Les phénomènes de diffusion et de diffraction mis en jeu dans ces filtres adoucissants et réducteurs de contraste dépendent évidemment de la longueur d'onde utilisée, mais pour la diffusion des filtres réducteurs de contraste l'influence de la longueur d'onde, on l'espère, est faible sinon ces filtres ajouteraient une dominante colorée.

Au passage, en terminologie française, la distinction entre diffusion et diffraction est assez subtile. En anglais on a les trois termes, diffusion, diffraction, scattering, c'est plutôt scattering qui correspond à l'effet de lumière parasite diffuse. Diffusion évoque plutôt la diffusion d'une goutte d'encre dans l'eau.

De quoi dépend la valeur du coefficient de non linéarité des indices de réfraction vis à vis de la puissance?

Voir cet article des Techniques de l'Ingénieur
(accrochez vos ceintures, çà déménage avec des tenseurs plein partout ;-)
http://www.techniques-ingenieur.fr/dossier/optique_non_lineaire_quadratique/E1965?jsessionid=ED45C616F089551FDAEB6BD952AA047E&resourceName=true




 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: GERARD 
Date:   25-02-2009 11:30

La rubrique "techniques de l'ingénieur " hors de ma portée connaissances-intellect .
L'occasion de s'instruire : svp quelques mots pour éclairer cette expression "la non linéarité des indices de réfraction vis à vis de la puisance " j'imagine 'la fonction indice de réfraction = f(puissance ) ' ; Est ce cela qu'il faut entendre ? Merci . JG


 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: Emmanuel Bigler 
Date:   25-02-2009 11:51

j'imagine 'la fonction indice de réfraction = f(puissance ) '

Exactement.
C'est la même chose que la très petite variation de vitesses des ondes élastiques à forte amplitude dans un quartz.

Et la quantité photométrique pertinente c'est les watts par mètre carré en valeur instantanée. Une densité de puissance, ou encore des joules par seconde et par mètre carré. En valeur instantanée et non pas en valeur moyenne si le laser est pulsé.
Note : si on est en monochromatique la conversion en nombre de photons par seconde et par métre carré est facile à faire, chaque photon transporte hc/lambda joules.
Pour un laser ordinaire de 5 mW continu (c'est déjà un laser extrêmement dangereux pour la rétine) focalisé sur une tache carrée 0,1 mm^2 on a 50 kilowatts par mètre carré. Rayonnement solaire : dans les 500 watts par mètre carré. Si on est face à une carte grise qui renvoie dans les 20% de cette lumière dans tout l'espace, ce qui tombe sur l'objectif, donc ce qui va passer à travers les filtres et les verres, c'est du genre 100 watts par mètre carré.
Même 50 kW/m2 c'est encore très insuffisant pour voir les non linéarités....


Au passage, et pour digresser encore plus loin, que ce soit en optique non linéaire ou en élasticité, en dehors de la création d'harmoniques par non linéarités comme l'évoquait M. Gérard,, la fréquence fondamentale ne change pas lors de la propagation/réflexion/diffraction/diffusion d'une onde.
En revanche si la réflexion ou la diffraction optique s'effectue sur un miroir mobile ou sur un réseau de diffraction mobile, l'onde réfléchie ou diffractée aura une fréquence très légèrement différente....





 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: CPB 
Date:   25-02-2009 12:27

Bonjour.

"En revanche si la réflexion ou la diffraction optique s'effectue sur un miroir mobile ou sur un réseau de diffraction mobile, l'onde réfléchie ou diffractée aura une fréquence très légèrement différente...."

Alors tous les systèmes mécaniques de stabilisation optique déformeraient les couleurs ? Horreur...

Charles




 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: Emmanuel Bigler 
Date:   25-02-2009 12:38

Alors tous les systèmes mécaniques de stabilisation optique déformeraient les couleurs ? Horreur...

Parfaitement ! ;-)
Mais il faut voir les ordres de grandeur.
La variation relative de fréquence (ou de longueur d'onde) de la lumière qui se réfléchit sur un miroir mobile c'est v/c où v est la vitesse du miroir et c la vitesse de la lumière, 300000 km/s ...
Dormez tranquille c'est invisible à l'oeil nu même si votre miroir est le rétroviseur du pilote de chasse se déplaçant en supersonique à 500 m/s = 1800 km/h ;-)




 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: GERARD 
Date:   25-02-2009 13:00

Compris avec la notion de vitesses des ondes élastiques dans le quartz .
Et pour le raisonnement sur les densités superficielles d'énergie , j'ai travaillé sur l'industrialisation d'un procédé de nettoyage par impulsions laser , donc cela je vois bien .
Que la mobilité à grande vitesse des sytèmes optiques concernés soit influente , cela se conçoit plus facilement .
Passionnant , encore . merci . JG
Il est dur de disparaître sans avoir tout appris ( enfin , au minimum au niveau d'avoir conscience de ... ), sauf de savoir que cet idéal est hors de portée .
Mais alors comment s'expliquer par un modéle connu le fonctionnement de ce digicon?


 
 Re: Filtres Digicon : comment ça marche ?
Auteur: pdp 
Date:   25-02-2009 16:14

Bonjour à tous,

Tout d'abord mille mercis à Emmanuel Bigler pour la qualité de ses commentaires. Les échanges via un forum sont à la fois précieux et frustants : précieux en ce qu'ils offrent de multiples occasions d'approfondir des thèmes qu'en d'autres lieux on aurait seulement survolés.Frustrants en ce qu'il est parfois difficile d'aller jusqu'au bout d'une idée sans l'immédiat feedback de l'interlocuteur lors d'une discussion "live" autour d'une table de réunion... ou de bistrot.
Une demande maintenant : je n'arrive pas à aller plus loin que la page de sommaire de l'article cité des Techniques de l'ingénieur . C'est normal car ce site est, je crois, en accès réservé aux abonnés. Emmanuel, avez-vous la version pdf de l'article cité ? Merci d'avance pour votre réponse.

Pierre Diaz Pedregal

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