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 Décentrement et modification des proportions
Auteur: Cyril 
Date:   11-05-2005 11:03

Bonjour à tous,

Je m'interroge sur les possibilités logicielles de corriger un phénomène de "modification des proportions" d'un objet suite à un décentrement. Je ne connais pas le nom exact du phénomène. Je vais donc essayer de le décrire pour bien me faire comprendre.

Photographions une surface plane parralèle au plan film. Supposons cette surface quadrillée de manière régulière par des carrés. Supposons également l'objectif exempt de distorsion. Sur la photo plus on s'écarte du centre, plus les rectangles sont petits. Cet effet dépend directement de l'angle de champ. Le phénomène est donc quasiment invisible au téléobjectif, mais très présent au très grand angulaire. Si on s'écarte du centre dans la seule direction verticale, la largeur des rectangles ne varie pas, mais leur hauteur diminue. Concrêtement, en photo d'architecture, lorsqu'on fait un décentrement vertical, on obtient un résultat montrant un monument "tassé" vers son sommet. Ce tassement augmente à mesure qu'on s'éloigne de la normale au plan film. Il est d'autant plus prononcé que le décentrement est important.

Je pense que le phénomène (dont j'aimerais connaître le nom si on lui en a donné un) ne peut pas être éliminé à la prise de vue. Par contre il me semble tout à fait imaginable de le corriger au niveau logiciel. La formule mathématique identifiant cette déformation étant facilement déterminable, il ne doit pas être bien compliqué de l'intégrer à un logiciel de retouches. Mais y a-t-on pensé? J'ai cherché dans photoshop, mais je n'ai rien trouvé qui me permettre d'envisager de corriger ce problème. Connaissez-vous un logiciel qui permettrait de faire cette correction (qui à mon avis pourrait être utile à tous ceux qui utilisent les décentrements et numérisent leur travail)?

En vous remerciant pour vos réponses,

Cyril


 
 Re: Décentrement et modification des proportions
Auteur: fabrice 
Date:   11-05-2005 11:12

"Photographions une surface plane parralèle au plan film. Supposons cette surface quadrillée de manière régulière par des carrés. Supposons également l'objectif exempt de distorsion. Sur la photo plus on s'écarte du centre, plus les rectangles sont petits. Cet effet dépend directement de l'angle de champ"

NON!!!! Pas du tout....
fab


 
 Re: Décentrement et modification des proportions
Auteur: Emmanuel Bigler 
Date:   11-05-2005 11:14

Bonjour Cyril, et bienvenue.

Photographions une surface plane parallèle au plan du film. Supposons cette surface quadrillée de manière régulière par des carrés. Supposons également l'objectif exempt de distorsion.

Parfait, voilà des hypothèses simples et un point de départ d'apparence solide comme un roc.


Sur la photo plus on s'écarte du centre, plus les rectangles sont petits.

NON !! Si la surface est plane et si l'objectif est sans distorsion, le rendu du quadrillage est exactement identique à celui d'une projection cônique à travers un petit trou.

Cet effet dépend directement de l'angle de champ. Le phénomène est donc quasiment invisible au télé objectif, mais très présent au très grand angulaire.

NON !! Absolument pas si l'objet est plat, si la mise au point est parfaite dans une combinaison entre plans parallèles. Attention : ces hypothèse sont importantes car si les plans conjugués sont inclinés ou si l'image est floue avec une optique basculée et des plans placés sans respecter le règle de Scheimpflug, on observe alors une pseudo-image dont les propriétés géométriques sont parfois, dans certains cas un peu « tordus », assez difficiles à interpréter.
Pour une conjugaison objet-image parfaite entre plan inclinés, il y a « distorsion » en trapèze. La seule possibilité de projection sans effet de trapèze entre plans parfaitement conjugués est celle des plans parallèles.

La projection d'une grille à mailles carrées tracée sur un plan, à travers une optique exempte de distorsion et entre plans conjugués parallèles, quelle que soit la formule optique, du moment que l'axe optique est perpendiculaire au plan objet et au plan image, est une grille à mailles carrées dans la limite où la distorsion est négligeable.

La projection d'un réseau de cercles tracés sur un plan est un réseau de cercles, même avec un grand angulaire de 120 degrés s'il est exempt de distorsion (par exemple : un sténopé ;-);-), toujours sous l'hypothèse plan/plan - parallèles avec axe optique perpendiculaire aux plans.

En revanche, s'il s'agit de la projection plane d'une distribution de sphères, les choses sont différentes, l'image projetée des sphères en bord de champ sur le plan du détecteur en configuration entre plans parallèles donne des ellipses esthétiquement très désagréables dans les photos de groupes qu'il convient effectivement de prendre avec une longue focale (formule télé ou non, peu importe), avec beaucoup de recul et surtout pas au grand angle.

Donc, Cyril, avant de répondre à la suite de vos interrogations, peut-être faudrait-il que nous nous mettions d'accord sur le point de départ, ce qui pour l'instant ne semble pas être le cas, sauf bien entendu... s'il y a au départ un... malentendu qui va se dissiper bien vite ;-)


 
 Re: Décentrement et modification des proportions
Auteur: fabrice 
Date:   11-05-2005 11:15

...(je devrais préciser)...le montage que tu décris est parfaitement orthoscopique: L'image d'une grille est une grille.
fab


 
 Re: Décentrement et modification des proportions
Auteur: Cyril 
Date:   11-05-2005 16:57

J'aurais dit des inepties. Soit dit entre nous, cela m'arrangerait, car cela impliquerait que le problème que je redoute n'existe pas.

Mais j'aimerais néanmoins comprendre ou est mon erreur. Pour cela j'aurais besoin de savoir quelles sont les relations géométriques entre l'objet photographié en 3D et son image en deux dimensions. Avez-vous des liens à me suggérer? Je reconnais n'avoir sur le sujet que des idées approximatives. Notamment, il serait sans doute, à vous lire, nécessaire que je comprenne les notions de "projection cônique", de "montage orthoscopique" et les notions adjacentes.

Cyril


 
 Re: Décentrement et modification des proportions
Auteur: Michel Guigue 
Date:   11-05-2005 17:12

Dans le cas présent cité, Cyril : <<Photographions une surface plane parralèle au plan film.>> ; on n'est pas en 3D. Plans de l'objet et du film //.

Par contre, en photographiant de biais une enfilade de façades d'égales dimensions, on retrouve cette modification de proportions, accentuable ou non par le jeu des bascules.


 
 Re: Décentrement et modification des proportions
Auteur: Emmanuel Bigler 
Date:   11-05-2005 19:58

Les relations géométriques entre un objet en 3-D et son image plane par projection sont quelque chose de non-intuitif. Il a fallu attendre la Renaissance pour que dans l'art européen on trouve les tracés géométriques qui donnent un rendu le plus conforme possible à ce que l'oeil "voit", et encore... en matière de rendu des volumes en architecture la représentation traditionnelle évite de faire converger les verticales... alors que dans le tracé géométrique dès que le plan de projection n'est plus parallèle au plan de la façade à enregistrer, il est légitime que les fuyantes "fuient" !!

Pour déterminer par un tracé symbolique, une épure si vous préférez, les formes qui seront représentées sur une projection plane d'un objet 3-D il suffit de représenter l'objectif photo par un petit trou placé... disons pour faire simple "là où est l'objectif'. Là où est le film vous placez un plan et vous lancez tous les rayons possibles depuis l'objet, seuls quelques uns passent par le petit trou et viennent percer le plan du détecteur en un point donné. L'ensemble des positions de ces points donne la forme géométrique projetée.

En dessin industriel "manuel" avant l'ère de l'ordinateur, on parlait de 'perspective en tableau' pour parler de la perspective cônique classique, celle de la Renaissance. Pour donner une idée des volumes des pièces en construction mécanique on préférait utiliser une perspective dite 'cavalière' qui se construit très simplement à la main à partir d'un plan coté 3 vues en reportant les dimensions dans trois directions. (dimensions affectées d'un coefficient ad hoc ; ah ! les joies de la cavalière à 45°, avec le coef 0,7 dans vers le fond , et la trimétrique usuelle et la trimétrique redressée à 60°, comme c'est loin tout çà ...)
Cette perspective cavalière, vous la voyez dans les oeuvres du Moyen-Age européen comme les fresques de Saint Savin ; on trouve une perspective cavalière du mêm genre dans la peinture chinoise traditionnelle. Au contraire, si vous regardez les peinture de la Renaissance où sont représentés des édifices, vous verrez le triomphe de la perspective cônique avec les verticales qui ne convergent pas, modèle qui est toujours dominant même aujourd"hui en photo d'architecture de qualité professionnelle (me semble-til, car je ne suis ni architexte ni photographe professionnel, mais je ne parle pas des photos illustrant les peites annonces immobilières !!)


Ce que l'appareil photo voit est donc, pour faire simple et sans entrer dans des détails de perfectionniste, le résultat d'une perspective en tableau analogue à ce qu'on verrait dans une chambre obscure, chambre noire, camera obscura, ou chambre à sténopé.
Dans une telle projection, la règle de base est que l'image d'une grille à mailles carrées tracée sur un plan est une grille à mailles carrées à la condition nécessaire et suffisante que le plan d'observation ou de projection soit parallèle au plan de l'objet.

Il existe certainement des logiciels d'architecture professionnels qui savent faire en un clin d'oeil la projection cônique d'un volume, mais autant repartir des bases élémentaires comme expliqué ci-dessous dans cette collection de documents pédagogiques à usage des lycées :
http://www4.ac-lille.fr/~math/classes/geom/geom3d/perspectives.htm

Il me semble beaucoup plus intéressant de se fabriquer soi-même une chambre à sténopé rustique en carton avec un papier calque comme dépoli ; muni d'un voile noir de fortune (car l'image est très peu lumineuse) vous observerez facilement le monde qui vous entoure comme les artistes de la Renaissance le faisaient pour que leurs tableaux soient enfin 'corrects' au sortir des égarements esthétiques du Moyen-Age !!!


 
 Re: Décentrement et modification des proportions
Auteur: Cyril 
Date:   11-05-2005 21:43

Je vous remercie beaucoup pour votre longue et pédagogue réponse. Les choses sont plus claires dans mon esprit. J'ai appris des choses intéressantes aujourd'hui.

Cyril


 
 Re: Décentrement et modification des proportions
Auteur: Emmanuel Bigler 
Date:   12-05-2005 01:35

Une référence intéressante : un cours de phot grand format libre & gratuit et à consommer sans modération mais c'est en allemand.

http://de.wikibooks.org/wiki/Photoschule_Gro%C3%9Fformat:_Kapitel_1

Regardez la figure construisant le rendu de perpective d'une façade vue par un coin.
Le tracé se passe d'explication, c'est exactement ce qu'il vous faut !!




 
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