Calcul de la diffraction en moyen format numérique
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Calcul de la diffraction en moyen format numérique

Envoyé par HyMo 
Calcul de la diffraction en moyen format numérique
samedi 17 août 2013 14:24:25
Bonjour à tous,

Je cherche des articles expliquant les enjeux de la diffraction au sens large et appliqués au moyen format numérique: diaphragme utilisé / taille de pixel.

Avec une question quel serait le dos en millions de pixels qui apporterait un niveau de performance utilisable ...

Merci beaucoup pour votre aide

Ctl
Re: Calcul de la diffraction en moyen format numérique
samedi 17 août 2013 14:46:25
La diffraction reste un phénomène optique,
Peu de rapport avec le numérique.
Ce phénomène est étroitement lié au diaphragme utilisé,
En argentique comme en numérique.
En argentique il y a un très grand nombre d'éléments, les fameux grains, la diffraction arrive pas à pas,
Sans brusquerie particulière, une sorte de système linéaire, une dégradation gérable.
En numérique, les photosites étant des sortes de puits qu'il faut remplir, des puits parfaitement alignés,
On en rempli, avec la même information, soit un si tout se passe bien, si l'optique est bonne, et si la diffraction reste en deca de la taille du photosite,
Mais dès que l'on dépasse ce problème, on touche 4 ou 9 ou 16 photosites avec la même info, d'ou le côté redoutable de cette diffraction.

Table "personnelle" de la relation résolution/diaphragme ayant pour seule origine la diffraction.

Diafragme à : F/360,00 Résolution maxi du système 4 PL/mm Taille de l'élément de base 240,0 Micron
Diafragme à : F/256,00 Résolution maxi du système 6 PL/mm Taille de l'élément de base 170,7 Micron
Diafragme à : F/180,00 Résolution maxi du système 8 PL/mm Taille de l'élément de base 120,0 Micron
Diafragme à : F/128,00 Résolution maxi du système 12 PL/mm Taille de l'élément de base 85,3 Micron
Diafragme à : F/90,00 Résolution maxi du système 17 PL/mm Taille de l'élément de base 60,0 Micron
Diafragme à : F/64,00 Résolution maxi du système 23 PL/mm Taille de l'élément de base 42,7 Micron
Diafragme à : F/45,00 Résolution maxi du système 33 PL/mm Taille de l'élément de base 30,0 Micron
Diafragme à : F/32,00 Résolution maxi du système 47 PL/mm Taille de l'élément de base 21,3 Micron
Diafragme à : F/22,00 Résolution maxi du système 68 PL/mm Taille de l'élément de base 14,7 Micron
Diafragme à : F/16,00 Résolution maxi du système 94 PL/mm Taille de l'élément de base 10,7 Micron
Diafragme à : F/11,00 Résolution maxi du système 136 PL/mm Taille de l'élément de base 7,3 Micron
Diafragme à : F/08,00 Résolution maxi du système 188 PL/mm Taille de l'élément de base 5,3 Micron
Diafragme à : F/05,60 Résolution maxi du système 268 PL/mm Taille de l'élément de base 3,7 Micron
Diafragme à : F/04,00 Résolution maxi du système 375 PL/mm Taille de l'élément de base 2,7 Micron
Diafragme à : F/02,80 Résolution maxi du système 536 PL/mm Taille de l'élément de base 1,9 Micron
Diafragme à : F/02,00 Résolution maxi du système 750 PL/mm Taille de l'élément de base 1,3 Micron
Diafragme à : F/01,40 Résolution maxi du système 1 071 PL/mm Taille de l'élément de base 0,9 Micron
Diafragme à : F/01,00 Résolution maxi du système 1 500 PL/mm Taille de l'élément de base 0,7 Micron
Re: Calcul de la diffraction en moyen format numérique
samedi 17 août 2013 15:24:54
Je cherche des articles expliquant les enjeux de la diffraction au sens large et appliqués au moyen format numérique: diaphragme utilisé / taille de pixel.

Bonjour et bienvenue sur le forum galerie-photo

Pour l'instant il nous manque encore sur [www.galerie-photo.com] un dossier sur le thème : diffraction et prise de vue numérique. ça viendra peut-être.

Mais les calculs de base sont simplissimes et se font de tête.
Coir pour commencer, cet article sur l'effet de diffraction en prise de vue à la chambre, sur film, en grand format

La diffraction : s'en soucier ou pas ? par Jean-Marie Solichon
http://www.galerie-photo.com/diffraction.html

Si vous n'êtes pas familier avec la notion d'échantillonnage d'une image numérique je vous recommande de lire cet article :

Film contre silicium : est-ce seulement une question de résolution ?
(partie 1) par E.B.
http://www.galerie-photo.com/film-contre-silicium-resolution.html

Rappelons que la dimension du pixel (son "ouverture") n'intervient pas dans le problème de l'échantillonnage, seul le pas de la grille, c'est à dire la distance centre à centre entre pixels, intervient.

Ensuite en ce qui concerne l'échantillonnage numérique d'une image affectée par la diffraction, lire ce qui suit :
Notes de lecture, « Les fondamentaux de l'optique » de Jost J. Marchesi
http://www.galerie-photo.com/note-lecture-optique-eyrolles-marchesi.html

lire ce paragraphe :
8 Le fameux facteur 1,22 a la vie dure
http://www.galerie-photo.com/note-lecture-optique-eyrolles-marchesi.html#sec9

ainsi que la note de bas de page N°26 avec les petits calculs :
http://www.galerie-photo.com/note-lecture-optique-eyrolles-marchesi.html#ref25

Les trois lignes de calcul sont les suivantes.

période "p" de coupure dans l’image, due à la diffraction : p = Nλ ; N = nombre d'ouverture ; λ = longueur d'onde de la lumière qui s'étend entre 0,4 et 0,7 micron pour ce qui est effectivement visible ; la limite de diffraction est donc une notion assez peu tranchée puisque l'étendue des longuerus d'ondes va de 0,4 à 0,7 micron. Dans les calculs de FTM mélangeant les aberrations et la diffraction, les contructeurs prennent en compte un mélange de plusieurs longueurs d'onde.

période la plus grande autorisée "d" de grille pour l’échantillonnage de cette image analogique sans pertes : d = p/2 = 0,5 Nλ ; inversement, N = 2d/λ.

nombre de mégapixels "M" effectivement résolus sur un format 24x36 mm, si "d" est exprimé en microns : M = (24/d)x(36/d) = 4x(24/p)x(36/p) ; le calcul s'étend bien entendu très facilement à un format quelconque par exemple 39x45 mm mais ce n'est pas le format qui impose la limite de diffraction, c'est le nombre d'ouverture de l'objectif (et la longueur d'onde de la lumière)

En prenant λ=0,7 micron, en limite du visible, avec une optique hypothétique limitée par la diffraction ouvrant à f/8, donc N=8, on aura p = 8x0,7 = 5,6 micron et d=5,6/2 = 2,8 micron. Le nombre maximal de points résolus sur un format 24X36 mm dans ces conditions est donc, en mégapixels, M = 4x(24/5,6)x(36/5,6) = 110 mégapixels. On est donc à ce jour (août 2013) encore très loin de cette limite indépassable.

Si vous avez d'autres questions après ces lectures, on vous répondra bien volontiers et avec tous les détails voulus.

Concernant la question
Avec une question quel serait le dos en millions de pixels qui apporterait un niveau de performance utilisable ..


Une réponse possible serait que c'est désormais la diffraction et les aberrations résiduelles dans l'objectif qui vont limiter la qualité des images, et non plus le pas de grille de pixels qui serait trop grossier ; sachant que la finesse de l'échantillonnage atteindra bientôt (et atteint déjà cette limite de diffraction, si on prend 41 Mpix sur un capteur de 8 mm de diagonale avec une optique ouverte à f/4) la limite de ce qui serait nécessaire pour une optique parfaite, limitée par la diffraction.

Pourquoi les constructeurs continuent-ils à augmenter le nombre de pixels ? D'une part parce qu'il y a encore une marge de progresison avant d'atteindre la limite ultime (voir calculs en référence ci-dessus), et que le fait de disposer de beaucoup de pixels, c'est pain bénit pour les ingénieurs développant les pré-traitements logiciels secrets, en particuliers les groupements astucieux de pixels pour proposer des sensibilités faramineuses, ou bien tous autres pré-traitements renforçateurs de netteté, de lissage de bruit, etc ...

Bonne lecture !

E.B.
Re: Calcul de la diffraction en moyen format numérique
dimanche 25 août 2013 18:22:17
Bonjour,

Un grand merci à tous les deux pour avoir pris le temps de rédiger ces réponses.

Compte tenu que les optiques MF ont leurs meilleurs diaf autour de 8 et 11 et parfois 16 descendre en dessous de 5,3 micron pour un dos numérique, reviendrait à ne jamais utiliser ces optiques à leurs max ? C'est terrifiant ...



PS: Merci Emmanuel pour les lectures qui n'occupe et qui risque de n'occupé encore un certain temps...
Re: Calcul de la diffraction en moyen format numérique
lundi 26 août 2013 18:44:46
Je pense que l'amélioration de la finesse de la grille de pixels permet d'extraire de plus en plus de détails dans l'image et qu'il ne faut pas forcément y voir une situation désagréable.

Mais il ne faut surtout pas surestimer l'effet de diffraction et sous-estimer l'effet du défaut de mise au point dû à la plus faible profondeur de champ lorsqu'on ouvre le diaph.

Pour comparer les deux effets, il est assez facile de faire une simulation avec un logiciel de calcul optique comme OSLO.
Dans OSLO il y a un élément théorique qui est la "lentille mince aplanétique idéale' c'est à dire un objet qui n'existe que par ses propriétés de transformation des rayons incidents en entrée en d'autres rayons en sortie.
OSLO permet de faire un calcul qui mélange le tracé de rayons comme dans l'optique géométrique et l'effet de diffraction.

J'ai pris une lentille idéale de 50 mm de focale, mais on peut facilement refaire le calcul pour d'autres focales. En principe l'effet de diffraction seul ne dépend pas de la focale, mais si on lui adjoint un effet de défocalisation, on est bien oblige de préciser une focale pour que le programme fasse le calcul complet en mélangeant les deux effets.

à N=5,6, la période de coupure de diffraction théorique est tellement loin bien au-delà de 100 cy/mm (ce qui correspond à la limite d'analyse d'une grille d'échantillonnage au pas de 5 microns) qu'il faut plutôt s'inquiéter de la profondeur de champ ..

Après les formules très simples donc nécessairement trop simples, quelques simulations pour mieux cerner le problème de l'importance relative de la diffraction par rapport aux défauts de mise au point inévitables dès qu'on photographie autre chose que des mires planes !

Comparaison des courbes FTM / lumière blanche entre une lentille mince aplanérique parfaite focalisée au mieux à N=5,6 et 11 et la même optique défocalisée de 100 microns.

Les simulations sont faites en lumière blanche c'est à dire en fait on fait la moyenne des calculs pour trois longueurs d'onde, dans ce cas de figure c'est 486 (vert-bleu), 588 (jaune), 656 (rouge), des valeurs standard utilisées par les ingénieurs pour ce genre de simulation à usage photographique.

On voit d'abord que la limite de diffraction ultime à f/11 avec ce mélange de 3 longueurs d'ondes plus petites que le 0,7 microns commode pour les calculs, mais un peu pessimiste, est encore très haut, autour de 150 cy/mm. Mais il s'agit d'une lentille idéale qui n'existe pas et qui n'aurait aucune aberration d'aucune sorte. Néanmoins le modèle me semble intéressant pour relativiser l'effet de diffraction.

L'affaissement de la courbe FTM à 5,6 est spectaculaire pour ces 100 microns de défaut de mise au point, alors qu'à f/11 l'optique idéale qui part d'une FTM moins bonne que la 5,6 parfaite ne bouge pratiquement plus lorsqu'on défocalise.
Ceci ne doit pas nous étonner, c'est la simple illustration de la faiblesse de la PdC aux grandes ouvertures, mais ce qu'on sait n'est pas remis en cause par un calcul plus complet qui prend en compte la diffraction.

On voit également que tant qu'on reste avec des limites d'échantillonnage autour de 60-70 cy/mm sur capteur, on n'a guère à se préoccuper de l'effet de diffraction.
Mais à f/5,6 et 100 microns de défocalisation (voir courbes comparatives plus bas), ce qui correspondrait à un bon vieux cercle de confusion de 130/5,6 = 23 microns, on a un zéro de FTM à 100 cy/mm ! Autrement dit les tests sur mire testent aussi principalement votre capacité à faire une bonne MaP ... que vous fassiez le test sur film ou sur capteur, parce quand le contraste de petites grilles tombe à zéro dans l'image optique, même le bricolage informatique le plus raffiné ne peut plus rien pour vous.

Une défocalisation de 100 microns avec N=5,6 cela correspondrait à la limite acceptable dans le modèle traditionnel du cercle de confusion (sans diffraction) pour un diamètre de cercle de 100/5,6 = 18 microns environ, c'est à dire quelque chose de nettement plus serré que les valeurs traditionnelles prise en 24x36. La valeur de base pour 2 minutes d'arc d'acuité visuelle et pour un tirage observé à une distance égale à la diagonale du format est de 43/1720 = 25 microns environ.

Si on cherche quel serait le cercle de confusion correspondant à la limite de netteté acceptable à f/11 avec 100 microns de défocalisation, on trouverait 100/11 = 9 microns, mais cette valeur n'a pas de sens parce qu'on est dans un régime où la diffraction n'est pas du tout négligeable, le modèle du cercle de confusion purement géométrique ne peut plus être utilisé. Inutile donc de rentrer 9 microns dans votre calculateur de profondeur de champ favori, le modèle sort largement de ses limites de validité qui impose une diffraction négligeable.

Autre simulation toujours pour la lentille parfaite à 5,6 avec différents niveaux de défocalisation de 100, 130 et 150 microns ; dans cette simulation, force est de constater que la diffraction n'est pas le facteur principal d'affaissement de la courbe FTM ! à 130 microns de défocalisation la FTM tombe à zéro autour de 60 cy/mm.

Donc en pratique la conclusion est simple, il ne fait pas avoir peur de diphragmer un peu pour avoir un peu de PdC, ou plutôt une PdC plus homogène dans le champ.
Mais si vous visez un tirage de 1 mètre sur 2, sans doute que le 24x36 n'est pas l'outil le meilleur.

Reste la fusion / accumulation d'images en profondeur, ce qui balaye la question de la PdC traditionnelle et son compromis entre diffraction et défaut de mise au point

E.B.



Modifié 2 fois. Dernière modification le 26/08/13 18:51 par Emmanuel Bigler.
Calcul de la diffraction, simulations FTM / Tessar 3,5 de 100 mm
jeudi 5 septembre 2013 17:50:15
05-09-2013

Je fais remonter cette discussion après avoir fait quelques simulations sur une optique bien connue, le tessar 3,5 de chez Zeiss, probablement celui qui équipait le rolleiflex dans les années 1950 ; donc probablement pas la toute dernière combinaison qui équipe le rolleiflex T.

Mon idée est de voir ce qui se passe avec une optique du monde réel à qui on demande de couvrir un certain champ et de coûter moins cher qu'une optique "zéro défaut".

J'ai fait les simulations sur une formule Zeiss de 100 mm de focale qui existait effectivement en tessar de 100 ou 105 mm pour le 6x9.
J'ai tracé les courbes FTM calculées, en lumière blanche, à 5,6 - 8 - 11 - 16 et j'ai regardé ce qui se passe lorsqu'on défocalise.
Exemple de courbes f/8 - 11 - 16 au meilleur plan de MaP. l'allure des courbes change assez peu entre 8 et 16, en particulier la séparation des courbes sagittales et tangentielles ne s'arrange pas du tout.
On voit néanmoins qu'au centre le tessar est très bon (en fait, à f/11 au centre il est très près de l'optique parfaite), mais que très vite en s'éloignant de l'axe, les courbes sagittales et tangentielles se séparent. L'angle de champ maxi sur la simulation correspond à 42°, on demande en général bien plus à un tessar (focale normale = 53° en diagonale)

La simulation FTM n'apprend rien en ce qui concerne le meileur diaph, pour ce genre d'optique en 6x9 ce sera 8 - 11 - 16, sans hésiter à utiliser f/16 pour le tirage genre 30x40 cm à la bonne franquette, pour avoir de la profondeur de champ. Jusqu'à 60 cy/mm, l'effet de diffraction à f/16 est bien moins gênant que la séparation des courbes sagittales et tangentielles lorsqu'on se déplace dans le champ (centre -> bord). On peut dire que le tessar n'est pas assez bon pour le problème que nous abordons ici, l'effet de diffraction, qui a tendance à faire baisser la valeur max des courbes FTM est complètement caché par les aberrations résiduelles dès qu'on s'éloigne du centre du champ.

Tout ce que l'on sait en pratique pour un tessar classique colle parfaitement avec la simulation, mais un problème épineux sort de l'examen des courbes, qui est le déplacement du meilleur plan de mise au point entre 5,6 et 11.

Je pensais que ce problème n'était visible qu'avec des optiques très anciennes ou bien avec des optiques modernes ultra grand angulaires comme les 120° d'angle récents. Naïveté de ma part, même sur un très bon tessar de légende le phénomène existe bel et bien. Du moins c'est ce que dit OSLO.
Lorsqu'on veut tracer les courbes FTM, il faut faire choix d'un plan image.
On peut soit le définir à la main, soit partir du meilleur plan de MaP au sens d'un certain critère de netteté. OSLO propose différents critères, j'ai choisi, pour voir, la minimisation du diamètre de la tache image, en lumière blanche, au centre du champ. Ce qui n'est pas forcément le bon critère, il faudrait plutôt appliquer un critère global sur toute l'image.
Avec ce critère, on s'aperçoit que notre bon tessar voit son meilleur plan de MaP bouger de 0,4 mm entre 5,6 et 11, ce qui est énorme !!
En effet si on revient sur le modèle géométrique, sans aberration, pour la profondeur de champ, on s'attend à f/8 avec un cercle de confusion de 60 microns (100 mm / 1720 = 58 microns), à ce que la profondeur de foyer soit plus ou moins 60x8 = plus ou moins 0,48mm et à 5,6, cette profondeur de foyer se raccourcit à plus ou moins 5,6x60 = plus ou moins 0,33 mm.
Mais comme le meilleur plan de MaP, selon le critère choisi dans la simulation OSLO, bouge de 0,4 mm lorsqu'on ferme le diaph, on ne sait plus bien où est la référence !!

Je n'ai aucune idée de la pertinence du critère théorique/simulé d'OSLO si on le compare à la MaP visuelle que chacun de nous fait, ou bien à ce qu'un système de MaP automatique peut faire, mais cela complique l'analyse qu'on peut faire avec une optique haut de gamme placée devant un capteur numérique dont on cherche à tirer les meileures images possibles.
En plus, notre légendaire tessar a un comportement assez cahotique dès qu'on sort de l'axe, les coubes FTM sagittales et tangentielle qui se séparent de façon disgracieuse deviennent tellement chahutées qu'on se dit qu'il vaut mieux ne pas les avoir vues avant d'acheter un Rolleiflex ;-)

Donc on peut compléter la remarque mettant en garde contre le fait de négliger le défaut de mise au point en mettant tout sur le compte de la diffraction : lorsque je ferme mon diaph de 5,6 à 11, certes, la diffracrtion augmente, mais si mon meilleur plan de MaP se balade, on ne peut plus accuser la diffraction de tous les maux.
Avec la version d'OSLO que j'ai, la version « éducation » qui est gratuite, je ne peux pas simuler un planar ou un xenotar, et encore moins une bête de course de chez Schneidenstock à 12 lentilles.
Et si on me dit que le dernier zoom grand angle de chez CakonMD conserve la netteté pour tous les diaphs, toutes les focales et toutes les distances de MaP par le jeu astucieux d'un système de MaP automatique, je dirais alors : oui, c'est dans doute la diffraction, pour ne pas faire de peine à mon interlocuteur ;-)

E.B.
Re: Calcul de la diffraction, simulations FTM / Tessar 3,5 de 100 mm
jeudi 5 septembre 2013 18:19:45
Avec les Tessars 4,5/xxx en GF quand on veut utiliser f=16 ou plus il est une bonne idee de faire la map avec par example f=11 .. ce qui est facile a cause du bon contraste .. et pas faire la map avec f=4,5 et ensuite fermer a f=16, 22 ou plus
Re: Calcul de la diffraction, simulations FTM / Tessar 3,5 de 100 mm
vendredi 6 septembre 2013 10:54:43
Avec les Tessars 4,5/xxx en GF quand on veut utiliser f=16 ou plus il est une bonne idee de faire la map avec par example f=11 .. ce qui est facile a cause du bon contraste .. et pas faire la map avec f=4,5 et ensuite fermer a f=16, 22 ou plus

Oui, Jörg, j'imagine que less tessars 6,3 sont moins affectés que les tessars 4,5 par ce déplacement du meilleur plan de mise au point ; je ne pensais pas qu'on pouvait "voir" cela aussi facilement par une simulation.

Malheureusement, la simulation que j'ai faite ne concerne que ce modèle particulier de tessar et on ne peut guère en tirer de conclusions générales, si ce n'est qu'avant d'invoquer la diffraction, il faut avoir vu la façon dont le défaut de mise au point influe sur les courbes FTM.
Ce qui est assez troublant avec le tessar 3,5 simulé ci-dessus, c'est que la séparation des plans de meilleure mise au point pour l'orientation de mires de test en tangentiel ou en sagittal, dès qu'on est en bord de champ, rend un peu illusoire tout ce qu'on peut tirer du modéle classique des cercles de confusion géométriques parfaits, sans aberration ni diffraction ...

E.B.
Re: Calcul de la diffraction, simulations FTM / Tessar 3,5 de 100 mm
vendredi 6 septembre 2013 13:29:44
Emmanuel,

Avec un Boss-Screen et une bonne loupe et un bon Sujet on peut voir le "Focus shift" .. les 4,5 sont pourtant des bonnes optiques .. mais un peu savoir peut aider.. pour profiter du charactere d'un objectif pour Portrait jusqu'a presque un Sironar/Symmar etc.
Re: Calcul de la diffraction en moyen format numérique
vendredi 6 septembre 2013 15:22:10
Emmanuel, a visiter: [www.dioptrique.info]
Re: Calcul de la diffraction en moyen format numérique
vendredi 6 septembre 2013 17:34:55
Emmanuel, a visiter: [www.dioptrique.info]

Oui, Dan, mais il ne me semble pas que les courbes FTM figurent dans les simulations d'Eric Beltrando.
Mais pour les courageux, on peut toujours repartr d'une combinaison optique affchée chez Eric Beltrando et refaire le calcul avec le logiciel de son choix.

E.B.



Modifié 1 fois. Dernière modification le 06/09/13 17:35 par Emmanuel Bigler.
Re: Calcul de la diffraction en moyen format numérique
vendredi 6 septembre 2013 20:31:41
Emmanuel Bigler écrivait:
-------------------------------------------------------

>
> Oui, Dan, mais il ne me semble pas que les courbes
> FTM figurent dans les simulations d'Eric
> Beltrando.

Bien sur, ils ne sont pas la. Mais ses courbes montrent l'astigmatisme ...
Re: Calcul de la diffraction en moyen format numérique
vendredi 6 septembre 2013 23:40:50
Tous d'abord un grand merci à Emmanuel pour ces 2 articles très détaillés et de grande qualité. Quant vous dites :

<Je pense que l'amélioration de la finesse de la grille de pixels permet d'extraire de plus en plus de détails dans l'image et qu'il ne faut pas forcément y voir une situation désagréable.

Encore faut il avoir les bonnes optiques, certain pense (j'ai pas les compétences pour faire ces calculs mais j'ai pu le vérifié sur le terrain) que la limite en moyen format serai de 40 millions de pixels et passé cette limite les optiques moyen format (hasselphase) et ayant un relatif grand cercle de couverture Schneistoch ne passerai plus les infos ? Et que l'apparition rapide de la diffraction me permettrai pas d'homogénéisé tous le champ sans perte de qualité...

J'ai bien intégré le problème de mise au point et de profondeur de champ ultra réduite en moyen format, mais peu on dire que de passer de 5,6 à 11 équivaut à défocalisée de 50 microns la valeur la plus élevée que l'on aurai pu obtenir avec 5,6 ?

Ctl
Re: Calcul de la diffraction en moyen format numérique
dimanche 8 septembre 2013 20:15:17
Je ne sais pas si on peut placer la limite de ce qui est utilisable en format 41x54 mm (pour prendre les dimensions du film 4,5x6 classique) à 40 millions de pixels.
On peut, pour commencer, calculer très facilement la période de grille d'un hypothétique capteur de 40 Mpix, cela nous donne environ 7250 par 5500 pixels ; 5500 pixels sur 41 mm de côté ça fait un pas de grille de 7,5 micron. La plus petite période détectable serait donc 2x7,5 = 15 microns soit une fréquence de coupure de 66 cy/mm. Si on regarde la limite ultime d'une optique sans aberration et sans défaut de mise au point à 0,7 micron de longueur d'onde, où seule la diffraction limite, le diaph à ne pas dépasser serait 15/0,7 = f/22 environ. Donc cela ne colle pas avec l'expérience qui indiquerait plutôt de ne pas fermer au-delà de, disons, f/8.

Je ne sais donc pas trop quoi dire, invoquer la diffraction ne me convainc pas.
Concernant la profondeur de champ, l'examen des courbes de simulation du tessar ne donne pas grand chose d'exploitable à cause de la grand variation de comportement entre le centre et le bord.

Reste à revenir timidement au modèle géométrique de la profondeur de champ et de la profondeur de foyer sans diffraction.
Pour la profondeur de foyer le modèle ne donne aucun dépendance vis à vis de la focale, seul le nombre d'ouverture compte. Des test systématiques de mise au point manuelle avec une petite chambre de précision et des optiques de chambre classiques pour film mis devant un capteur ne remet pas en cause le modèle, de façon plutôt surprenante. Disons au-delà de 55 mm de focale, le test était fait avec un capteur au pas de grille autour de ces 7,5 microns période limite 66 cy/mm.
Donc sous ces hypothèses, la profondeur de foyer c'est plus ou moins N.c où N est le nombre d'ouverture et "c" le cercle de confusion choisi. Si on prend un cercle de confusion autour de 20 microns ce qui est très sévère, on aurait plus ou moins 110 microns à N=5,6, plus ou moins 160 à N=8 et plus ou moins 220 microns à N=11.
On convertit ensuite cet intervalle en distances au niveau du foyer en distances côté objet connaissant la focale, via les formules de Newton.
Dans ce modèle, le format de capteur n'intervient pas, seul le pas de grille intervient pour permettre de choisir un cercle de confusion réaliste, en gros un peu plus large que la période de coupure.
Mais avec 20 microns à rentrer dans le calculateur de PdC, on n'a pratiquement plus de PdC utilisable !!

E.B.
Re: Calcul de la diffraction en moyen format numérique
vendredi 13 septembre 2013 01:37:49
Si tu reprends ma remarque je parlais de 5,3 micron donc pour un dos de 80 millions de pixels... J'ai repris la Table personnel de Nestor qui ne semble conservatrice mais très proche de l'expérience que j'en ai.
J'ai repris tes calculs (merci beaucoup avec de bonne explication c'est plus facile dit moi si je me trompe).
Format du capteur 40,4x53,7 nombre de pixels: 10328x7760 soit un pas de grille 5,21 micron, pour la plus petite période détectable x2 10,42 microns, pour la fréquence de coupure 96 cy/mm. Pour les 0,7 micron de longueur d'onde je sait plus d'ou il sorte mais ça donne 10,42/0,7= f14,89 soit 11 2/3 pour une optique sans défaut...
Il faut retiré 1 ou 1,5 diaf pour repassé dans le monde réel ?
Je reposes cette question j'ai bien intégré le problème de mise au point et de profondeur de champ ultra réduite en moyen format, mais peu on dire que de passer de 5,6 à 11 équivaut à défocalisée de 50 microns ( selon les courbe ) ?

Ctl
Re: Calcul de la diffraction en moyen format numérique
vendredi 13 septembre 2013 08:56:34
Un truc qui m'étonne,
En argentique j'ai toujours eu l'habitude des petits tableaux et des tests réguliers pour vérifier que le tableau colle à ma réalité de travail.
En numérique, je procède de même, mais l'étape test est beaucoup plus simple et rapide,
Mais avec un dos, matériel aux contraintes, pourquoi ne pas tester la diffraction en direct en live view sur un bel écran et avec un sujet ayant une fréquence permettant de voir de ses yeux en direct jusqu'où ne pas aller trop loin.
Re: Calcul de la diffraction en moyen format numérique
samedi 14 septembre 2013 10:59:50
J'ai déjà fait ce genre de test avec des résultats variables selon les optiques peu être que le sujet m'étais pas assez discriminant, mais je voulais comprendre le modèle théorique pour pas mourir idiot... Si tu as le temps et l'envie je serai ravis de partagé une série de test avec toi...

Ctl
Re: Calcul de la diffraction en moyen format numérique
samedi 14 septembre 2013 11:27:14
HyMo écrivait:
-------------------------------------------------------
> J'ai déjà fait ce genre de test avec des
> résultats variables selon les optiques peu être
> que le sujet m'étais pas assez discriminant, mais
> je voulais comprendre le modèle théorique pour
> pas mourir idiot...

On est bien d'accord

> Si tu as le temps et l'envie
> je serai ravis de partagé une série de test avec
> toi...

Avec plaisir, il suffit de trouver une date et d'imprimer une grosse mire USAF
Re: Calcul de la diffraction en moyen format numérique
samedi 14 septembre 2013 11:47:59
OK super, tu as une idée ou je peu trouvé le fichier de la mire USAF et que format l'imprimer ?
Re: Calcul de la diffraction en moyen format numérique
samedi 14 septembre 2013 12:00:02
Re: Calcul de la diffraction en moyen format numérique
samedi 14 septembre 2013 13:20:44
Quel format imprimer ? Peu être en à tu une ?

je te donne mon mail perso por les autres détail hymophoto@gmail.com
Re: Calcul de la diffraction en moyen format numérique
samedi 14 septembre 2013 13:55:59
HyMo écrivait:
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> Quel format imprimer ? Peu être en à tu une ?

J'en ai une, mais je l'imprime à chaque usage

> je te donne mon mail perso por les autres détail
> hymophoto@gmail.com

Ok merci
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