Du bon usage des optiques de petit format et de moyen format en proxi et macro

Bonjour à tous,

Je cherche à comprendre le principe et la mise en application de l'utilisation des optiques de petit et de moyen format - de prise de vue et d'agrandissement - à des fins de prises de vues en proxi ou en macro photo.

À partir de quel moment l'emploi de ces objectifs est plus intéressant que celui des optiques de grand format ?
Quid de la pertinence des optiques GF type double gauss, type repro ou macro en comparaison ?

Dans la pratique, que monter et comment le monter sur une chambres ?
Quel type d'objectif préférer ?
Un 50mm F1,8 standard versus un 50mm macro ?
Un objectif d'agrandisseur de 50mm type rodagon ?

Quelle configuration choisir pour du 4x5 / 5x7 / 8x10 ?

Le sujet me parait vaste... et il mériterait peut-être un article GP ;-)

Merci pour vos contributions qui éclaireront ma lanterne !

Bonjour !

Le point-clé est la dimension de l'objet à photographier, puis ensuite le grandissement auquel on va travailler.

Pourquoi utiliser une optique de petit format inversée pour faire de la proxi-macro à la chambre  ?

Si on part d'un apo-repro comme l'Apo-Ronar, qui est parfait au rapport 1:1, leur plus courte focale au catalogue est 150 mm, et au rapport 1:1 ils couvrent un champ-objet et un champ-image d'environ 250-300 mm de diamètre, fermés à f/22.

Si l'objet à photographier tient dans un cadre de 24x36mm, on voit qu'on ne va utiliser qu'une partie microscopique du champ couvert.
De plus à f/22 au rapport 1:1, la tache de diffraction dans l'image est de l'ordre de 45 microns, ramené au niveau de l'objet, cela nous fait les plus fins détails à 45 microns. ce qui ne permet pas de passer le grand nombre de pixels auxquels on a droit en procédant autrement.
Par comparason, la limite de résolution d'une optique de microscope 2,5X, c'est autour de 5 micons. Mais dans un champ de 2 mm de large seulement.

L'idée est donc d'utiliser un objectif dont le champ correspond le mieux possible à la dimension de l'objet.

Si l'objet fait 2 mm de diamètre, il faudra prendre une optique de microscope de faible grossissement, par exemple un 2,5X dont le champ est de quelques millimètres. Ce genre d'objectif est optimisé pour le grandissement nominal qui est gravé dessus, en l'occurrence G=2,5 pour un objectif marqué « 2,5X ».

Si l'objet fait environ 1 cm, alors une optique pour le demi-format (18x24 mm), utilisée inversée si on veut couvrir le format d'image 4x5 pouces, conviendra.
Il existait des optiques spécialisées, les Photar^MD de chez Leitz^MD et les Luminar^MD de chez Zeiss^MD, chaque focale au catalogue correspond à une plage de grandissements recommandée, ainsi qu'un champ objet (et donc un champ-image, lié via le grandissement) recommandés.

À défaut de ces objectifs qui existaient pour couvrir le format 4x5 pouces, et qui aujourd'hui sont vendus assez cher, on peut expérimenter avec des optiques pour le 24x36 ou le 18x24, inversées si nécessaire.

Une optique 24x36 de prise de vue à usage général comme le double-gauss 50 mm f/2 n'est optimisé qu'à relativement grande distance, disons au-delà de 10 fois la focale pour fixer les idées.
Partons d'un objet qui fait 2 cm dans sa grande dimension, pour que l'image remplisse un format de 12 cm de large, le grandissement est donc 6X. En principe, l'optique de petit format utilisée inverséé devrait donner de bonnes images au rapport 1:6 en prise de vue nomale. Il n'est pas impossible qu'un double-gauss 50 mm f/2 donner des images correctes au rapport 1:6, cela ferait une prise de vue normale d'un objet à 7x50 = 350 mm en avant de l'objectif, c'est à peine court ; mais bon, on a dit qu'on allait expérimenter, donc tout est permis.

Il vaut mieux prendre une optique 24x36 ou 18x24 macro dédiée, en l'inversant si le grandissement souhaité dépasse 1X.

Par exemple un Nicro-Miquort ^MD ou un Pacro-Mlanard ^MD.

Utilisés en direct, ces objectifs ont une rampe de mise au point longue qui permet d'atteindre le rapport 1:1 sans bague-allonge.
Les versions modernes des objectifs macro de petit format sont en fait des zooms avec groupes flottants, ce qui maintient la performance optique au plus haut niveau dans toute la gamme de grandissements G allant de 0 à 1 en prise de vue directe, et donc de G=1 à l'infini en inversant l'objectif.

De plus, les optiques macro dédiés vont fonctionner avec un nombre d'ouverture nettement plus ouvert que le f/22 de l'apo-ronar ; en principe la qualité d'image sera moins limitée par la diffraction .. mais la profoneur de champ, pas de mystère, sera microscopique.

Et quid des optiques macro pour chambre, par exemple l'apo sironar digital, version « film » ?
C'étaient des objectifs très spécialisés, destinés, par exemple, à la prise de vue de bijoux.
Par exemple en ekta 20x25 au rapport 1:1 pour que la page du futur catalogue soit à l'échelle 1, le directeur artistique, dit la légende, posait son calque sur le dépoli du photographe, pour vérifier que les précieux objets étaient placés exactement comme il le souhaitait.
Les optiques macro pour le grand format pouvaient être moins fermées que l'apo-ronar, donc gratter peut-être n poil de qualité d'image à cause de la diffraction ... je ne sais pas.

E.B.



Modifié 1 fois. Dernière modification le 17/12/22 14:56 par Emmanuel Bigler.

Merci pour cet intéressant article professeur!

Je cède la parole à Jean-Philipe Amans (que je salue au passage), qui a une longue pratique de la proxi-macro à la chambre.

http://www.galerie-photo.info/forumgp/read.php?3,264217,265130#msg-265130

http://www.galerie-photo.info/forumgp/read.php?3,211233,212867#msg-212867

http://www.galerie-photo.info/forumgp/read.php?3,156427,156564#msg-156564

http://www.galerie-photo.info/forumgp/read.php?3,113807,113822#msg-113822

E.B.

Bonjour,

Perso, je distingue 3 mondes, proxi-photo (entre 1/10 et 1/3), macro-photo (entre 1/3 et 3/1), micro-photo (entre 3/1 et le 40/1).

Et j'ai un postulat incontournable, le tirage de la chambre ne devra jamais dépasser deux fois la diagonale du format ...

Un autre point fort, la diffraction, donc recalculer systématiquement le diaphragme réel, et en déduire la diffraction acceptable (selon la destination du projet, ainsi que les limites du cadre technique, il ne faut pas demander la lune, mais être conscient de ce qu'il est possible d'obtenir), la PdC attendue, et la pose bien sûr ...

Compte tenu de cela, en proxi, j'utilise des optiques "macro' GF, en Macro des Apo-process, en Micro des optiques MF et PF montées à l'envers ou des optiques micro dédiées (type Luminar).

Pour chaque cas particulier, je calcule la focale idéale répondant aux critères cités plus haut (je trouve l'optique dans mon stock), je prends en compte le diaf idéal, et je fais mes images, et cela se passe bien. (J'ai un tableau Excel qui me calcule tout cela ...)



Modifié 1 fois. Dernière modification le 17/12/22 17:51 par Nestor Burma.

Merci pour vos contributions.
J'y vois plus clair sur la manière de réfléchir à cela, surtout sur l'approche et les questions à se poser.

Les objectifs d'agrandisseur n'ont pas été abordés.
Présentent-ils un intérêt dans la chaine de prise de vue proxi-macro-micro ?

matthieu b écrivait:
-------------------------------------------------------
> Merci pour vos contributions.
> J'y vois plus clair sur la manière de réfléchir
> à cela, surtout sur l'approche et les questions
> à se poser.
>
> Les objectifs d'agrandisseur n'ont pas été
> abordés.

On ne peut pas tout aborder :-)

> Présentent-ils un intérêt dans la chaine de
> prise de vue proxi-macro-micro ?

Oui, en proxi et en micro à l'envers, il s'agit de respecter l'usage prévu par le fabricant ...

On peut aussi tester des montages absurdes, même en 8x10 inch, type un compte fil pour faire du X10, un 14 mm F/2,8 Canon Ortho pour du X40, et toujours à PO ... pour cause de diffraction ... (la config 14 mm F/2,8 sur du x40, le F/2,8 est devenu F/114 ..., mais la PdC est de 0,012 mm pour un tirage contact ; pour le compte fil, on a pas le choix, pas de diaf, on mesure le diamètre et la focale est connue par le grandissement, mais en cas de besoin, un diaf en carton est possible et efficace ...)

Pour la résolution résultante, elle est faible, voir très faible, donc inutile de s'illusionner, en se disant, je veux 80 paires de ligne, donc pas de diaphragme relatif au projet au delà de F/16, en 8x10 avoir 6 ou 8 paire de lignes se sera déjà très bien bien, donc F/180 voir F/256 pour diaphragme relatif au projet, c'est sans problème, vous ferez du contact ...

Pour la résolution, il faut aussi tenir compte de l'optique, c'est à dire qu'une optique a une résolution dans les deux sens, donc à l'infini, et en petit format une réduction du sujet de 1/40 par exemple, donc dans l'autre sens c'est la même chose, mais divisée par le grandissement, il n'y a aucune raison, pour que l'optique se mettent à collecter plus d'info, chaque info objet ou sujet a son pendant de l'autre côté de l'optique.

Un exemple, un Summicron à l'infini, c'est, on va être gentil 200 Pl/mm au meilleur diaf, mais à PO, seulement 100 Pl/mm pour le centre de l'image, ce qui nous intéresse, et c'est un exemple ...
Et quand vous inversez l'optique pour du X20, la résolution espérée sera de 100 Pl/mm / 20 = 5 pl/mm donc pas de quoi sortir la technical pan ...

Dans les optiques intéressantes, il y a aussi les optiques de scanner "sérieux" que l'on trouve parfois par hasard ...



Modifié 2 fois. Dernière modification le 17/12/22 19:31 par Nestor Burma.

bonjour. reste la question de la facilité de choix / mise en oeuvre une fois qu'on a l'objet en volume à photographier et des valeurs en millimètres de pdc .
sauf erreur, ne me semble pas présentée sur GP l'analyse de la méthode qui procède à l'envers,
- détermination par visée sur le dépoli des plans proche et lointain désirés.
- calcul du diaphragme optimum <> ( pdc + diffraction ).

un article de base
[www.largeformatphotography.info] How to select the f-stop Part 3 - Q.- Tuan Luong Stephen Peterson Paul Hansma
( analyse critique nécessaire )

Merci pour cet intéressant article professeur !

Et le professeur d'ajouter : en typographie française, le signe « ! » exige une espace insécable pour le séparer de ce qui le précède, contrairement à d'autres normes typographiques étrangères.

Je concède que c'est un beau métier, professeur.
Mais c'était mieux avant.

- (le professeur Labrousse) Catherine, nous prendrons le café dans la bibliothèque.
- (Catherine) Bien, Monsieur le professeur.
- (le professeur Mortimer) Mes félicitations, Catherine, le dîner (** note 1) était excellent ! Vous êtes un authentique cordon-bleu !
- (Catherine) Oh  ! Monsieur est trop indulgent !

Edgar P. Jacobs, « S.O.S. Météores », planche N°8 (publié en album en 1959)


(** note 1) On notera le souci maniaque du détail authentique chez ce grand auteur belge : l'aventure se déroule à Paris (FR-75) et dans sa banlieue ; donc on parle comme les gens de là-bas, et non pas comme on parlerait au Bois-des-Pauvres, près de Waterloo (BE-WBR).

E.B.

Un fait notable dans les derniers Black et Mortimer, ceux qui prolongent l'œuvre de E.P. Jacobs, c'est qu'Olrik en arrive à aider le professeur Mortimer ...

Le futur est plein de surprises ... Restons optimistes ...

Juste une petite simulation pour avoir une idée des contraintes dues à la profondeur de champ (PdC) et à la diffrraction en macro.

PdC formule simplifièe dès que G > 0,1  : 2Nc (G+1)/(G²)
Où N est le nombre d'ouverture gravé sur la bague des diaphs, G le grandissement, et c le cercle de confusions choisi pour dégrossir égal à D/1720 où D est la diagonale du format d'image.

Voir plus de détails dans cet article
https://www.galerie-photo.com/profondeur-de-champ-macro-excel.html

Estimation du nombre total d'échantillons dans une image de dimensions HxL limitée par la diffraction
en mégapixels : H(mm) x L(mm) x 8,2/((N(1+G))²)

Plus de détails sur l'origine de cette formule dans cette discussion de 2017 :
http://www.galerie-photo.info/forumgp/read.php?3,132364,132629#msg-132629

Exemple N°1
Prise de vue en 20x25 - c = 0,18 mm - rapport 1:1 soit G=1 - N=45 - donc N(1+G) = 90
PdC = 4Nc = 4x45x0,18 = 32 mm

Nombre de mégapixels équivalents : 200x250x8,2/((45x2)²) = 50 mégapixels environ
C'est incontestablement une belle image, mais elle est très en-deçà de ce que peut enregistrer un capteur moyen format moderne.
Certes, en ne fermant qu'à f/32, la PdC est divisée par 1,4 pour donner 23 mm environ, mais le nombre de Mpix grimpe  : x2 soit 100 Mpix.

D'ou l'intérêt des optiques macro pour le grand format qu'on n'était pas obligé de fermer autant.
Mais la PdC qui se rétrécit, on n'y échappe pas.


Exemple N°2

Objet tenant dans un cadre 24x36 mm
Prise de vue en 4x5 pouces avec une optique macro pour le 24x26, inversée  ; G=4 nous donne 96x144 mm ; bon on va couper un peu dans la grande dimension.

dimension d'image 94x120 mm
N=11  ; c = 90 microns en 4x5

PdC = 2x11x0,09x(4+1)/16 = 0,6 mm environ
Nombre de mégapixels équivalents : 94x120x8,2/((11x5)²) = 30,5 Mpix environ

En fermant à N=16, la PdC est x1,4 et passe à 0,8 mm, mais les Mpix s'effondrent et sont divisés par 2 pour donner environ 15 Mpix.

Comparaison avec la prise de vue du même objet avec un boîtier 24x36 en direct au rapport 1  ; G=1
N = 11  ; c = 25 microns
PdC = 4Nc = 4x11x0,025 = 1,1 mm
Nombre de mégapixels équivalents : 24x36x8,2/((11x2)²) = 14,6 Mpix environ


On voit que le compromis entre la PdC limitée et la dégradation de la qualité d'image par diffracton est très contraignant en macro.
La seule façon d'y échapper consiste à utiliser le raccordement de champs (latéralement) et la fusion d'images (en profondeur).

On peut aussi « vivre avec », comme le faisaient les photographes de montres et bijoux en 20x25 au rapport 1:1, objectif fermé à f/45  ;-)

E.B.

La haute résolution en proxi-macro-micro est un problème complexe,
Sur le plan technique, il y a une complexité, difficile de passer à côté,
Mais sur le plan de la perception, il y a aussi une série d'illusions.

La matière photographiée est souvent beaucoup moins détaillée que de vastes paysages, et ses multitudes d'arbres et de feuilles, ou un paysage urbain ses maison et ses milliards de tuiles, tous ces micros éléments sont faciles à appréhender, visuellement et photographiquement, ces éléments ont un bon contraste de détail, notre observateur photographe les perçoit et souhaite les retrouver sur ses négatifs.

Pour les sujets proxi-macro-micro, c'est bien différent, plus le grandissement est élevé, plus le contraste de détail du sujet est faible et moins l'observateur-photographe peut percevoir ces détails, pour au moins deux raisons, les limites de notre vision, et le faible contraste de détail du sujet.

En fait, bien souvent, l'observateur-photographe proxi-macro-micro souhaite capter des détails qu'il ne voit pas, et bien souvent, des détails qui n'existent pas, faute de contraste ...



Modifié 2 fois. Dernière modification le 19/12/22 10:10 par Nestor Burma.

Cela ne tient-il pas aussi du fait que le matériel vendu pour l'éclairage des macro-micro prises de vues est généralement un ensemble de deux flashes situés de part et d'autre de l'objectif, ou encore d'un flash annulaire.

A la fin, cela est devenu un dogme .... de la macro .... un flash annulaire.... et rien d'autre .... sinon l'échec !

Or,on sait que pareil éclairage est prévu pour ne pas projeter d'ombre .... et procure donc un éclairage très "plat".

Révéler la texture nécessite un éclairage principal rasant accompagné, pour parfaire, d'un éclairage d'ambiance plus faible.

L'éclairage par fibres optiques (puisque la distance objectif-sujet est très faible) permet justement d'éclairer de manière bien plus intéressante.

Tous les producteurs de flashes de studio ont proposé pareil système.

D'autres préfèrent les systèmes à lumière continue

En micro photo, les éclairages sont tous rasants, il n'y a pas d''autre choix. Ensuite, nul n'est obligé de faire un faire un rasant 360°.
En fait si, un autre choix, la transparence.

Mais le contraste reste faible, peu de matériaux ont des micros structures fortement contrastées, on ne peut pas passer son temps à photographier des ailes de mouche, plein cadre en 8x10.



Modifié 2 fois. Dernière modification le 19/12/22 12:16 par Nestor Burma.

Je pense que la notion de contraste est intéressante.
[www.google.com]

Y a aussi l'éclairage par contraste de phase
[www.google.com]

Par curiosité, j'ai voulu voir ce que donnait la simulation du décompte des Mpix dans l'image donnée par un microscope classique.

Pour l'objectif de microscope, la période de coupure de diffraction p au niveau de l'objet c'est :

p = λ/(2 ON)

où λ est la longueur d'onde de la lumière
et ON désigne l'ouverture numérique de l'objectif : sinus du demi-angle d'inclinaison max des rayons à l'entrée.
On n'utilise pas les nombres d'ouverture N pour les grandes inclinaisons des rayons en entrée, mais quand l'ON est petite, le lien avec le nombre d'ouverture des photographes c'est N = 1/(2 ON) ce qui nos redonne p = Nλ
Donc un objecif de microscope avec ON = 0,1 a un nombre d'ouverture N = 1/0,2 = 5.

En prenant une grille d'chantillonnage de l'image au pas p/2, et en imaginant une image circulaire de diamètre D au niveau de l'oculaire, vue avec un grandissement G, on trouve le nombre de Mpix qui passent dans cette image circulaire limitée par la diffraction, vue dans l'oculaire du microcope :

Mpix = 4 π (ON D(mm) / (λ(μm) G))²

J'ai regardé les caractéristiques des objectifs de microscope standard et pas trop chers, par exemple chez Newport^MD , et j'ai obtenu le tableau suivant :

Diamètre d'image D = 20 mm  ; longueur d'onde λ = 0,7 μm
La focale est indiquée pour info, elle n'intervient pas dans le calcul.

              focale         p =            simulation des Mpix 
G      ON     (pour info)    λ/(2 ON)       qui passent dans 20 mm de diamètre
5X     0,10   25,4 mm        3,5 μm         4,1
10X    0,25   16,5 mm        1,5 μm         6,4
20X    0,40    9,0 mm       0,88 μm         4,1

Donc, hélas, inutile de sortir votre appareil numérique dernier cri avec ses 50 Mpix pour capturer une image de microscope... un téléphone portable suffira largement !

E.B.

Il existe quelques outils pour augmenter le contraste naturel d'un matériaux,
L'éclairage, transmission, réflexion ...
Mouiller le matériaux d'eau ou d'huile,
Utiliser le principe de la lasure,
Utiliser des colorants qui suivent la structure et se concentrent sur la structure,
Un colorant rouge avec des plan-film ortho par exemple,
Colorer et filtrer de la complémentaire,
Crayonner au fusain, ou au crayon de bois ...
Fatiguer le matériaux, en le lavant de multiples fois pour lui donner un vécu,
Et sans doute 1000 autres choses à inventer à tester ...



Modifié 2 fois. Dernière modification le 19/12/22 12:56 par Nestor Burma.

Un mot en plus concernant l'utilisation d'objectifs de microscope avec une chambre grand format.

Au siècle dernier, de nombreux microscopes étaient équipés avec une sortie photo pour du pola 4x5 pouces.
L'image formée par l'objectif de microscope était reprise par une optique-relais et finalement projetée sur un format de film 94x120 mm.

Traditionnellement, les objectifs de microscope étaient optimisés pour un grandissement fixe, par exemple 5X, mais également pour une « longueur de tube » normalisée, distance entre le filetage de montage de l'objectif et le plan d'appui de l'oculaire, longueur de tube égale à 160 mm.
Par exemple si l'on reprend un objectif classique 5X avec une focale de 25 mm, l'image se forme à f(1+G) = 6x25 = 150 mm derrière l'objectif. Si on voit une image de 20 mm de diamètre au niveau de l'oculaire, au grandissement 5X, c'est que le champ objet est de 20/5 = 4 mm de diamètre.

Mais rien n'empêche de rapprocher un peu l'objectif de l'objet, pour former cette image plus loin que 150 mm.
Par exemple, en formant l'image à 625 mm derrière l'objectif de 25 mm de focale, le grandissement sera (625 - 25)/25 = 24X, et au lieu d'une image de 20 mm de diamètre on aura une image de 4x24 = 96 mm de diamètre, parfaite pour être enregistrée sur un film 4x5 pouces.
D'accord, l'image ne sera sans doute pas tout fait aussi bonne qu'à 5X, grandissement nominal, mais de toutes façons il n'y a que 4,1 Mpix qui passent, on ne va évidemment rien gagner en projetant une image plus grosse, on ne fait que distribuer ces 4,1 Mpix sur une plus grande surface.
Mais ce sera toujours beaucoup plus net qu'une image de sténopé  ;-)

Aujourd'hui, sur certains objectifs de microscope modernes, on peut lire la mention « infini » gravée à côté des valeurs « G / ON  » ce qui veut dire que bien que marqué pour un grandissement donné, l'objectif est prévu pour travailler en position foyer-infini, l'image étant reprise par une autre optique visant à l'infini et non pas par un simple oculaire visant l'image réelle agrandie G fois qui se forme à environ 150 mm derrière l'objectif.

Les mentions 5X, 10X ou 20X sont conservées sur ce type d'objectif récent pour que les utilisateurs retrouvent les champs et les grossissements auxquels ils sont habitués avec les objectifs anciens.

Un peu comme les légendaires « focales-équivalentes-du-24x36 » qui étaient autrefois gravées sur les appareils compacts numériques sub-petit-format (comme c'est loin tout ça, à l'époque du s'Marthe-Faune triomphant dont on ne connaît ni la focale réelle ni la « focale-convertie-24x36 »).

E.B.

Pour compléter le message d’Emmanuel, que je salue au passage, les objectifs de microscope « corrigés » à l’infini doivent être utilisés avec une lentille de tube, dont la focale optimale dépend de la conception de l’objectif de microscope (180mm pour les objectifs au standard Olympus (aujourd’hui Evident) UIS, 200mm pour les objectifs au standard Nikon CFi).

Toutefois, de même que certains systèmes optiques finis (le plus souvent avec une longueur de tube de 160mm, parfois 170mm (Leitz), voire 210mm) n’effectuaient pas toutes les corrections nécessaires au niveau de l’objectif, et nécessitaient des oculaires compensateurs, certains systèmes optiques à l’infini n’effectuent pas toutes les corrections dans l’objectif, et nécessitent que la lentille de tube compense certaines aberrations : c’est le cas du système HC (Harmonic Correction) de Leica, ou encore chez Zeiss (comme le Neofluar présenté en illustration).

C’est pourquoi, si on n’utilise pas la lentille de tube spécifique à la marque d’objectif, mais un objectif destiné à la photographie générale, il est nécessaire d’employer des objectifs fournissant une image à l’infini entièrement corrigée (par l’objectif de microscope lui-même), comme c’est le cas chez Mitutoyo, Nikon, ou Olympus.

Merci, Thibault, pour ces mises en garde concernant l'usage qu'on pourrait faire d'un objectif de microscope seul sans son microscope ni ses optiques auxiliaires.

Ah ! Les ULWD à grande frontale de chez Mitutoyo ! Un rêve presque abordable, le 5X/0,14 (focale de 40 mm) avec sa distance frontale de 34 mm ... mais un champ-objet de 2mm, hélas...

Pour en revenir à l'utilisation d'objectifs prévus pour le 24x36, sachant qu'on vient de voir chez Newport un objectif de microscope 5X de 25 mm de focale, pourquoi ne pas utiliser un objectif de 25 mm prévu pour le 24x36  ?

En occasion, il s'agit le plus souvent d'optiques pour boîtiers reflex, de formule rétrofocus.

Par exemple comme le Zeiss Distagon 2,8 de 25 mm qui équipait les Contax 24x36.

Un coup d'oeil à la fiche technique de ce distagon de 25 nous indique que la focale réelle est 25,9 mm et qu'à pleine ouverture, la pupille de sortie fait 19,8 mm de diamètre, la pupille d'entrée fait 9,1 mm de diamètre.
25,9/9,1 = 2,8 on retrouve notre nombre d'ouverture N=2,8 indiqué par le fabricant.

Que se passe-t-il si on utilise cet objectif inversé ?

La pupille de sortie devient nouvelle pupille d'entrée, la focale ne change pas, et oh surprise, le nombre d'ouverture, qui est défini par référence à la pupille d'entrée, devient 25,9/19,8 = 1,3 ! Deux diaphs plus ouvert !
A priori c'est une bonne nouvelle, mais il faudra en tenir compte pour la mesure de la lumière.
De plus, pour cette combinaison optique très dissymétrique, les formules traditionnelles de profondeur de champ (PdC) ne s'appliquent pas, il faut aller chercher les formules de PdC les plus générales que personne n'utilise jamais. Néanmoins, sans sortir cette artillerie lourde, la probabilité pour que la PdC ne soit pas microscopique est très ... mince.

Autre avantage, sur le papier, avec le rétrofocus : la distance objectif-foyer (tirage mécanique, back focal distance en anglais) est de 38 mm environ (ça dépend du boîtier reflex pour lequel l'objectif était livré), c'est beaucoup plus long que pour l'objectif de microscope classique 5X mentionné plus haut, dont la distance frontale (working distance, WD en anglais) n'est que de 16 mm. Un grand avantage pour éclairer l'objet en réflexion.

Serait-ce un miracle ?
C'est trop beau pour être vrai, une optique (inversée) couvrant un cercle-objet de 43 mm, au lieu des 4 mm de l'objectif de microscope 5X de 25 mm de focale également... où est l'erreur  ?
Il est très probable que la qualité d'image ne sera pas au rendez-vous avec le 25 mm rétrofocus utilisé à l'envers, mais si vous en avez un dans vos collections, ce qui est plus probable qu'une optique de microscope 5X, ça vaut la peine d'essayer, ça ne mange pas de pain (ça ne gâche que du film ,-) )

E.B.



Modifié 1 fois. Dernière modification le 19/12/22 16:20 par Emmanuel Bigler.

Hello

matthieu b écrivait:
-------------------------------------------------------
> Bonjour à tous,
>
> Je cherche à comprendre le principe et la mise en
> application de l'utilisation des optiques de petit
> et de moyen format - de prise de vue et
> d'agrandissement - à des fins de prises de vues
> en proxi ou en macro photo.
>
> À partir de quel moment l'emploi de ces objectifs
> est plus intéressant que celui des optiques de
> grand format ?
> Quid de la pertinence des optiques GF type double
> gauss, type repro ou macro en comparaison ?
>
> Dans la pratique, que monter et comment le monter
> sur une chambres ?
> Quel type d'objectif préférer ?
> Un 50mm F1,8 standard versus un 50mm macro ?
> Un objectif d'agrandisseur de 50mm type rodagon ?
>
> Quelle configuration choisir pour du 4x5 / 5x7 /
> 8x10 ?
>
> Le sujet me parait vaste... et il mériterait
> peut-être un article GP ;-)
>
> Merci pour vos contributions qui éclaireront ma
> lanterne !

Mon point de vue...
préambule:
normalement, une optique peut être utilisée dans les deux sens.
Souvent, une optique est optimisée pour un grandissement unique OU une gamme de grandissements.
En macro, le grandissement est > à 1/1
En macro, on parle de grandissement, rarement d'angle de champs...

Alors, que peut-on faire?
Il y a des optiques qui ont été calculée voire optimisée pour un seul grandissement "G". On peut les utiliser "dans leur sens normal" pour ce grandissement G et "dans le sens inverse" pour 1/G
Exemple du Micro-Nikkor 35F3.5 version I ("pré-set") ou II ("compensating") qui est optimisée pour G=1/5x en 24x36 soit pour un champ photographié de 120x180mm... Si on le monte retourné, on obtient une optimisation pour G=5/1=5x et dans ce cas, on obtient une image sur plan-film 4x5in de toute beauté (bien meilleure qu'avec le Zeiss 40mm Luminar)
Les versions successives de ce MN 55F3.5 ont eu leur formules optiques altérées pour offrir une + grande plage d'utilisation (variation du grandissement donc) et ils sont moins performant à G=1/5x ou G=5x.
Ces optiques optimisées pour un seul grandissement sont finalement relativement rares et datent souvent du temps où le calcul optique se faisait à la main...
C'est je pense aussi le cas des Summar du banc Aristophot.

Cas des optiques d'agrandisseurs...
Si on lit attentivement les doc Rodenstock sur les Rodagon, on se rend compte que la seule variable entre les différentes versions (-N, -D, -W) est la gamme de grandissement utilisable et la distorsion à ces grandissements. Dans le cas des -D destinés à la reproduction de diapo, ils sont optimisés pour 1/1 ou 1/2 et tout changement de grandissement se paie au prix d'une variation de la distorsion. J'en déduis que ces optiques sont optimisées pour un grandissement fixe (je peux me tromper)...

Conclusion?
Donc si vous voulez faire une photo en 20x25cm avec un grandissement de 5x, il vous faut une optique optimisée pour G=1/5x et un champ de 4x5cm et donc une optique d'agrandisseur type Rodagon-N de 70~90mm ira très bien...
Donc si vous voulez faire une photo en 20x25cm avec un grandissement de 20x, il vous faut une optique optimisée pour G=1/20x et un champ de 1x1.25cm et donc une optique d'agrandisseur type Rodagon-W irait très bien...
...si il y en avait un d'environ 30mm de focale

Ce qu'il faut comprendre dans l'utilisation des optiques est que l'on ne se "déplace" pas dans un champs continue de possibilités mais d'île en îles...

Cas des optiques de microscope...
Ils sont tous impropres à la photographie...
...les microscopes sont des instruments visuels complexes et leurs optiques sont faites pour s'y intégrer... Donc certaines aberrations (chromatisme de position par exemple) peuvent être compensées par l'oculaire, ou tenir compte de prismes de tête binoculaires, d'injecteurs de lumières ou de lentille de tube... De + ils sont optimisés pour un champ image de 15 25mm de diamètre, pas +...
Pour les utiliser en "photo", il faut utiliser des accessoires spécifiques tel que "tube photographique" et "projectifs" ("oculaire" destiné à ajuster les diamètres de champs et récupérer certaines aberrations)
Ce n'est pas pour rien que les grands nom de la microscopie ont développé des systèmes comme les Aristophot, Multiphot voire des microscopes dédiés à la photo avec des appareil intégrés (zeiss Orthophot?)

Argument d'autorité ! (tu as vu E.B. (que je salue au passage), j'ai mis un espace devant le ! )
J'ai passé 10 ans dans un labo de géologie où on avait une gamme complète de microscopes des toutes marques avec tous les accessoires du catalogue...
...pour les photos, il y avait un banc Aristophot et un microscope "photo" Zeiss, aucun n'utilisait d'objectif de microscope "standard".

Bonne photo
J.Ph.

amansjeanphilippe écrivait:
-------------------------------------------------------
>
> J'ai passé 10 ans dans un labo de géologie où on avait une gamme complète de microscopes des toutes marques avec tous les accessoires du catalogue...
...pour les photos, il y avait un banc Aristophot et un microscope "photo" Zeiss, aucun n'utilisait d'objectif de microscope "standard".
Bonne photo
> J.Ph.

☺
Réponse de professionnel expérimenté !

(sans commentaire pour les autres)

de J-P.A ; (que je salue au passage)

... les microscopes sont des instruments visuels complexes ...

Aujourd'hui, avec les instruments munis d'oculaires, à peine tu as approché ton s'Marthe-Faune de l'oculaire, que la photo est déjà prise, avant même d'avoir commencé à énumérer les raisons pour lesquelles « ça ne marchera jamais ».

Mais, j'en conviens, c'est tout de même bien moins drôle que de retirer l'oculaire et de constater que l'image donnée par l'objectif du microscope se projette au plafond sans intermédiaire.
Comme disaient les anciens du Boulevard Pasteur (FR-75015) « Si ça se projette au plafond, alors ça peut se projeter sur un dépoli de chambre ».

J'ai le souvenir du devis pour le microscope de la salle de TP de photolitho à l'ENSMM, en l'an 2000, j'avais été frappé par le fait que l'objectif de reprise & les diverses bagues d'adaptation pour la photo avec le tube « trinoculaire » coutaient plus cher que l'appareil photo numérique lui-même. C'était un petit appareil de la classe 2MPix, je comprends mieux maintenant pourquoi personne à l'époque ne s'était plaint du faible nombre de pixels dans l'image : y'avait pas beaucoup plus que 2Mpix qui sortaient du tube !

-----------

de Thibault (que je salue au passage)

... c’est le cas du système HC ...

Aujourd'hui je comprends mieux pourquoi les juristes sérieux doivent scruter le Dalloz^MD au microscope : c'est pour qu'aucun détail ne leur échappe.


Damned ! Entre Louis Pasteur (né à Dole) et Victor Alexis Désiré Dalloz (né à Septmoncel) les Comtois sont partout ici !

E.B.

[www.galerie-photo.info]

Merci pour l'exposé instructif. Mais je ne comprends pas (mon ignorance à ce sujet) Neff λ où Neff = N(1+G).
Du moins j'essaie de comprendre entre les lignes la théorie qui sous tend cette formule concernant la limite de la diffraction mais en vain.
Il y a un mélange d'optique ondulatoire, géométrique, d'échantillonage que mon cerveau ne suit plus. :)))
Des documents à ce sujet ? "Les paires de ligne pour les nuls" Merci !!

Mais je ne comprends pas (mon ignorance à ce sujet) Neff λ où Neff = N(1+G).

Bonjour Toai.

Oui, la formule est très simple, mais elle résulte du modèle de la diffraction de la lumière pour une onde sphérique parfaite tronquée par une ouverture circulaire.

Donc quelque chose qui nécessite d'admettre certains principes d'optique physique, plus quelques pages de calcul.
Souvent, pour la tache de diffraction d'un instrument à pupille circulaire, on voit apparaître un coefficient 1,22 ou 0,61. C'est en suivant le modèle du pouvoir séparateur d'un spectroscope, ou d'un télescope visant une étoile double, selon le critère de Rayleigh (fin du XIX^e siècle).

Mais si on parle en termes plus modernes (Duffieux, 1946) de transférer des cycles/mm à travers une optique limitée par la diffraction, on parle alors de période de coupure et ces coefficients 1,22 / 0,61 disparaissent.
La période de coupure de diffraction a l'avantage de se coupler immédiatement avec la période d'échantillonnage, deux échantillons par période-limite permettent un échantillonnage parfait sans perte.

Tout d'abord on suppose pour simplifier que l'objectif est quasi symétrique pour que la pupille de sortie ait le même diamètre que la pupille d'entrée.
Lorsque cet objectif quasi-symétrique est réglé de façon à projeter une image nette (au sens de l'optique géométrique) à une distance f(1+G) derrière le plan principal image H' (là où se trouve la pupille de sortie dans une optique quasi-symétrique), on peut montrer que dans l'image qui se forme à cette distance f(1+G), la période de coupure de diffraction p vaut, dans la limite des petits angles d'inclinaison des rayons, c'est à dire où f(1+G) >> a :

p = λ f(1+G)/a

où a est le diamètre de pupille de sortie. Comme on a supposé que la pupille d'entrée a le même diamètre, le rapport f/a n'est autre que le nombre d'ouverture photographique N = f/a.

Je vais préparer quelques dessins pour fixer les idées, mais le résultat étonnamment simple est que la période de coupure de diffraction dans l'image, pour une pupille circulaire de diamètre a, une focale f et donc un nombre d'ouverture N=f/a, c'est λ N(1+G) = λ N_eff, où N_eff est le nombre d'ouverture effectif, N(1+G).

Et donc cette valeur de p ne dépend pas explicitement de la focale, seulement de N et de G.

Pour se rappeler cette formule, c'est très simple.

La période de coupure est égale à l'interfrange de franges d'Young dont les deux sources ponctuelles seraient situées diamétralement opposées sur le bord de la pupille de sortie de diamètre a.
Deux trous d'Young distants de a, interférences observées à une distance D dans un plan parallèle à celui où se trouvent les sources, l'interfrange selon un calcul classique assez simple vaut λ D/a lorsque D >> a
Pour retrouver la période de coupure de diffraction pour la pupille de sortie de diamètre a, on remplace D par la distance entre la pupille (supposée au plan principal image H') et l'image nette, soit f(1+G). D'où :

p = λ D/a = λ (f/a) (1+G) = λ N (1+G)

Le fait qu'aucun coefficient 1,22 ou 0,61 n'apparaisse avec la pupille circulaire est un petit miracle de l'analyse du transfert optique en termes de courbes FTM. Le fait de retrouver exactement l'interfrange de fentes d'Young placées en bord de pupille est une coïncidence heureuse et un bon moyen mnémotechnique pour se rappeler la valeur de la période de coupure de diffraction.


Tout est expliqué dans ce livre facile à trouver en bibliothèque et trouvable pas trop cher en occasion.

Françon - Maréchal
« Diffraction, structure des images »
ISBN  9782225612152
Dunod, 1970

E.B.



Modifié 1 fois. Dernière modification le 20/12/22 14:56 par Emmanuel Bigler.

Merci Professeur pour ces pistes de compréhension.

Quant à moi je suis complètement largué avec les cours d'optique d'Emmanuel... mais j'ai compris que le mieux à faire pour mon projet, est d'acquérir un "apo-process" de focale plutôt courte (135-150mm), car mes objectifs d'agrandisseur ne seront pas au top autour du rapport 1:1. C'est déjà pas mal :-)

Voic une page A4 qui résume (de manière compacte, je le concède  ;-) )

- d'où vient le 1,22 de la diffraction par un instrument parfait à pupille cirulaire ;
- et pourquoi on peut l'oublier si on parle de période de coupure p_c ou de fréquence de coupure ν_c (FTM), ce qui est bien plus pertinent à l'ère des images échantillonnées.

p_c = N (1+G) λ  ; ν_c = 1/p_c = 1/(N (1+G) λ)
Un échantillonnage sans perte doit s'effectuer sur une grille de pas p_c/2

E.B.