Auteur: Emmanuel Bigler
Date: 04-11-2009 17:09
Profondeur de champ « en numérique » : où en est-on ?
Dans une autre discussion a priori non technique sur les optiques Cooke
n2-f3-34370.html
la question du rendu différent pour les transitions net-flou « en numérique » (comparé au bon vieux film est évoqué par Pierre Liberas.
On abrégera par PdF profondeur de foyer
et Mise au Point par : MAP.
Je lance ici donc une autre discussion qui est a priori décorrélée de la re-fabrication d'optiques Cooke.
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Quelques questions posées, et ce que j'en pense :
de M. Gérard 03-11-2009 18:40
M.BIGLER : je partage votre point de vue , sous l'angle de l'optique pure pas de raison que la pdc soit différente . Je profite de l'occasion pour poser une question dans le même ordre d'idée : la disposition ordonnée des capteurs , a-t-elle une influence sur la pdc en fonction de la direction de l'axe optique moyen de la zône captée par rapport aux directions principales du réseau . Je ne le pense pas , mais vous qui avez approfondi le sujet , qu'en dites vous ? JG
Euh... question très difficile qui porte sur le rendu des images pour des détails périodiques qui n'ont aucune raison d'être des grilles académiques-théoriques (celles que seuls les fanatiques de la mire US Air Force photographient à longueur de journée) bien sagement alignées avec les rangées de pixels.
Il faut voir que toute image après avoir été échantillonnée est reconstituée par interpolation. Dans un monde idéal ou là grille d'échantillonnage serait suffisamment fine, le problème ne se poserait pas et moyennant de faire le calcul d'interpolation adapté à la géométrie de la grille de prise d'échantillons (qui n'a aucune raison d'être un réseau à mailles carrées, il y a des nids d'abeille de forme différente, me semble-t-il, dans certains capteurs Fuji), alors il n'y aurait aucune différence par rapport à un film à grain suffisamment fin.
Que se passe-t-il lorsque l'échantillonnage est trop peu serré, et que le calcul d'interpolation fait apparaître des moirés ?? ... je n'en sais rien.
Mon impression est que l'apparition de moirés est liée à certains objets à fine trame de fort contraste comme des tissus, et que dans la plupart des objets l'interpolation fautive donne une image réaliste et satisfaisante... du genre : pas vu, pas pris, la devise de la reconstruction d'images numériques pour le grand public ;-)
De plus, en cas de défaut de mise au point, ce sont justement ces trames fines qui sont bouffées le plus vite, et qui perdent donc toute chance (me semble-t-il) d'être détectées et reconstruites comme un moiré.
Donc : en fait je n'en sais rien....
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de M. Sulmon, alias Photo-collector 03-11-2009 19:29
Je me permets de rappeler que toutes les images de l'article sur les objectifs "soft-focus" avaient été prises avec un eos 5D.
Dois-je en conclure que le rendu de PdC et les transitions net-flou vous ont semblé satisfaisants ? Ce qui sous-entendrait que la moulinette interne de l'EOS 5D n'exagère pas trop avec la « gonflette à courbes FTM.. »
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De M. Paul Girard alias pgip (que je salue au passage) 04-11-2009 11:35
...quelle est l'extension du capteur - au sens large - selon l'axe optique?
J'aurais tendance à dire : a) environ le 1/10 mm pour le film et encore cela doit changer entre le noir et blanc et la couleur et b) nettement moins pour le capteur silicium. Cela ne serait-il pas critique pour la précision de mise au point et ne jouerait-il pas sur la profondeur de champ?
Hmmm. en profondeur ? Il y a déjà une vitre de protection ; une fois cette vitre passée, la partie photo-sensible ne doit pas dépasser quelques microns de profondeur. À VÉRIFIER, MANQUE UNE RÉFÉRENCE (comme on dit sur wikipédia ;-) )
Si on compare avec l'épaisseur de gélatino-bromure d'un film N&B rapide classique genre APX 400, on est, selon ma vieille doc Agfa, à 10 microns de couche sensible ; l'APX 100 est à 7 microns, de mémoire l'APX 25 à 5 microns. Les films plus résolvants tels que ceux que j'avais manipulés étant étudiant (plaque Kodak HR type 1A) ont une couche sensible encore un peu plus mince, mais on ne peut pas passer 500 cy/mm avec 100 microns de gélatino-bromure ;-)
En couleurs la doc Agfa donne les valeurs suivantes pour l'épaisseur de couches sensibles :
- négatif couleur entre 16 (100 ISO) et 19 microns (400 ISO)
- diapo couleur entre 25 (50 ISO) et 27 microns (200 ISO)
tiens, c'est plus épais en diapo qu'en négatif couleur ???
Bien entendu tout film a un support ; pour les films Agfa dont j'ai la doc sous les yeux c'est 95 microns en 120 et 120 microns en 135. Les plaques Kodak que j'utilisais comme toutes les plaques de verre photo avaient une épaisseur de l'ordre de 2 mm, çà ne les empêchait pas de passer 500 cy/mm, à condition de les observer avec le bon objectif, visant « à nu » du côté gélatine. (en visant à travers le verre on réintroduit une aberration de sphéricité bien connue des microscopistes)
Concernant la précision de mise au point, je pense que les ordres de grandeur sont favorables à ce qu'on néglige l'épaisseur de milieu sensible dans les conditions normales.
La PdF géométrique traditionnelle est égale à plus ou moins N_eff . c où "c" est le cercle de confusion choisi et N_eff le nombre d'ouverture effectif (N_eff = N.(1+G) en proxi-macro)
Même en prenant un cercle de confusion affreusement strict égal au quart des valeurs traditionnelles (celles d'avant guerre) par exemple en prenant c=12 microns en 6x6, en travaillant au meilleur diaph autour de f/8 on a droit à plus ou moins 100 microns environ de profondeur de foyer...
Qu'en est-il en numérique ? on a expliqué ici que les p'tites bêtes à p'tits capteurs, pour espérer rivaliser avec les vieilles grosses bêtes à film, devraient avoir des nombre d'ouverture du genre f/2 ou moins pour ne pas être pénalisées par la diffraction.
Prenons un capteur quart-de-format de diagonale moitié du 24x36, et ne soyons pas trop strict, acceptons encore les 12 microns pour "c", la PdF est plus ou moins 50 microns environ. Donc l'épaisseur du capteur importe peu.
Prenons en revanche le capteur Sony(TM) avec sa grille au pas de 1,4 microns sur 7 mm de diagonale, acceptons une valeur de "c" qui soit le double donc 2,8 microns, là encore la PdF classique serait du genre plus ou moins 11 microns, probablement bien plus grande que l'épaisseur de silicium actif.
Donc... à ce point de ces petites simulations pour le café du commerce, je ne vois guère d'influence de la profondeur de la couche sensible, ni en film ni en silicium.
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