Cercle de confusion et agrandisseur

Voilà je me pose des questions sur le niveau de planéité exigée d'un film dans le porte film de l'agrandisseur, ainsi que l'orthogonalité de l'agrandisseur.
En fonction du format, de l'ouverture utilisé et du rapport d'agrandissement.
Quel rapport avec la valeur du cercle de confusion retenue pour la prise de vue, exemple les 60 microns retenue pour le format 6x9cm.

Bonjour !

D'abord il faut en revenir à l'origine des valeurs conventionnelles pour les cercles de confusion en photographie (CdC).
J'en ai parlé ici récemment  :
http://www.galerie-photo.info/forumgp/read.php?3,93550,93552#msg-93552

Si on part sur une valeur de base de D/1720 où D est la diagonale du format, on tombe pour D = 100 mm sur une valeur du CdC en 6x9 valant 58 microns, donc 60 microns c'est à peu près ce que nous donne la règle de base du D/1720.

Étant bien d'accord sur la signification du CdC, on peut continuer à l'agrandisseur, mais on ne pourra pas aller très loin si on veut s'attaquer au problème des bascules intempestives, la géométrie est simple si on fait le tracé à la main, mais les défocalisations avec bascules, dans le cas général, ne peuvent être prédites quantitativement sans pas mal de calculs. On donnera néanmoins un exemple simple de tolérance d'alignement film-plateau.

Pour commencer on va donc en rester à la défocalisation simple entre plans objet et image parallèles, ce qui permet de traiter le problème du défaut de planéité.

On part d'une conjugaison parfaite avec un certain facteur de grandissement G = (dimension image projetée sur le plateau) / (objet dans le passe-vues). Par exemple G=4 si l'image tirée est 4 fois plus grande que le négatif.
À partir de cette conjugaison parfaite, on considère un décalage du film parallèlement à lui-même, le plateau restant fixe et l'objectif restant fixe.

En renversant le système, on est ramené à un problème de profondeur de champ dans une prise de vue avec un grandissement G, avec un cercle de confusion, cette fois pris au niveau de l'image, qui ne sera plus "c" mais Gc.

Les formules de profondeur de champ classiques s'appliquent (PdC), on est dans le cas d'une PdC en proxi-macro, puisque le grandissement, ici G étant plus grand que l'unité, sera forcément plus grand que 1/10.
Le grandissement G étant nettement plus grand que 1/10, les formules de PdC simplifiées en proxi-macro s'appliquent parfaitement, voir cet article  :

Tables de profondeur de champ en macrophoto
Avec une feuille de calcul à télécharger
http://www.galerie-photo.com/profondeur-de-champ-macro-excel.html

En particulier la figure 2 sous laquelle se trouve la formule,
dans laquelle nous avons à substituer le cercle de confusion c par Gc

Ce qui nous donne finalement la formule de tolérance de placement du film dans le passe-vues, à partir d'une combinaison film-tirage parfaitement nette et sans bouger l'objectif  :
Écart total admissible  :
p₂ - p₁ = ((G+1)/G²) 2 N Gc = ((G+1)/G) 2 N c = (1+1/G) 2 N c
où N est le nombre d'ouverture gravé sur la bague des diaphragmes  ; c le cercle de confusion conventionnel ici 60 microns par exemple en 6x9  ; G le grandissement du tirage.

L'écart par rapport au plan de référence pour le passe-vues vaut la moitié de ce qui précède (la PdC est symétrique en proxi-macro), donc la tolérance de planéité est  :

plus ou moins (1+1/G) N c

On remarque qu'on retombe sur la même formule que celle de la profondeur de foyer en considérant une prise de vue à partir du tirage, l'image se formant au grandissement 1/G au niveau du passe-vues, ce qui est une autre façon nettement plus simple de considérer le problème.

Exemple  : tirage 4x d'après un négatif 6x9  ; format du tirage = 22,4 x 32,8 cm  ; CdC = 60 microns = 0,06 mm

Tolérance de placement du film à f/11 = plus ou moins (1+1/4) x 11 x 0,06 = plus ou moins 0,8 mm.

Voilà pour la planéité, je ne sais pas comment la qualifier, elle ne me semble pas très sévère à f/11  ; mécaniquement, tous les bons passe-vues sont bien meilleurs que cela ; reste le bombement du film sous l'effet de la chaleur ou tout autre effet, qui peut probablement, dans un cas défavorable, atteindre cette valeur de 0,8 mm au centre, le film étant tenu sur les bords.

Concernant une inclinaison du film supposé parfaitement plan à partir d'une conjugaison film-tirage au grandissement G, en supposant la mise au point (MaP) parfaite au centre du négatif, l'angle de bascule admissible pour le film est celui qui fait atteindre l'écart (1+1/G) N c en bord du format.

Prenons à titre d'exemple une bascule selon un axe parallèle au petit côté du film, l'angle maximal admissible est celui qui fait atteindre au bord un écart de (1+1/G) N c fois L/2 où L vaut ici 82 mm.

Exprimé en radians, cet angle vaut donc simplement 2 (1+1/G) N c / L

Avec N = 11 ; G=4 ; c=0,06 mm  ; L = 82 mm, on obtient un angle maximum tolérable de 0,8/41 = 0,02 radian soit 1,2 degré environ (1 radian = 57,3 degrés). Ce n'est pas beaucoup !

E.B.

La différence dans l'approche "profondeur de foyer", c'est qu'en prise de vue on a un sujet en volume, donc quoi qu'il arrive on aura une image,
Dans un agrandisseur, on a juste un plan, au delà il n'y a rien, pas de cache misère possible.

On a donc beaucoup plus de problèmes visibles avec un agrandisseur mal réglé qu'avec une chambre mal réglée.

La mauvaise idée serait de transformer sa chambre en agrandisseur ou en banc de repro, même si ... au moins pour le banc de repro, un bon nombre de GPistes ont dû pratiquer la chose, un jour ou l'autre.

Merci Mr Bigler, je vais digérer ça un petit peu et faire mes petits calculs pour mesurer ces écarts avec mon petit laser façon Versalab [35mm-compact.com]

Merci pour cette question et ces réponses; je me demandais en effet quel devait être la précision requise de l'alignement du l'agrandisseur (sans parler de la précision de l'instrument d'alignement lui-même): le mouvement du laser quand on installe la tête sur la potence de l'agrandisseur fait un peu bondir.

J'ai effectué plusieurs simulations ici

En gros l'idée c'était de borner l'exercice en se donnant deux tailles de tirage (x 4 et x10), observés à la diagonale du tirage, et tirés aux diaph pratiques mini et maxi.

Je n'ai posté que le facteur d'agrandissement x10, car en termes pratiques le grandissement n'est pas le facteur capital dans le résultat (la précision de réglage de l'agrandisseur ne varie que de qques dixièmes de degrés). Par contre, je dirais tout de même que :
1- pour les formats qui nous concernent, on se balade, selon l'ouverture, entre 0.5 et 1.5 degré de finesse de réglage. Si on pousse l'exercice pour le format timbre poste, le calcul à f/2.8 donne 0.2 degré, ce qui fait frémir sur certains agrans. Disons que l'intérêt d'une telle ouverture se limitera à la mise au point..
2- on voit tout l'intérêt de posséder un tête puissante pour pouvoir fermer le diaph (et bien sûr un agran bien conçu) si l'on veut rester dans la logique de la haute def

Sinon je suis un peu dubitatif sur le calcul de planéité du passe-vues. Disons que 0.8 mm (à F/11) me paraît élevé, mais d'un autre côté il ne faut pas perdre de vue que les passe-vues avec masque - et donc verre d'un seul côté laissent facilement bailler le négatif. Il suffit de toucher le négatif installé avec un crayon pour se rendre compte qu'il n'est pas plaqué contre le verre supérieur. Et donc si on tire un peu "ouvert" pour limiter le temps de pose.....



Modifié 2 fois. Dernière modification le 29/12/15 14:27 par MarcN.

Bonsoir à tous

Je ne me suis pas concerté avec Marc N. (que je salue au passage) ; la comparaison entre le petit modèle géométrique ci-dessus et l'expérience de Marc N semble satisfaisante, on est autour du degré.

On peut reprendre le problème en termes de profondeur de foyer, la tolérance de positionnement du papier sur le plateau, à partir d'une configuration idéale avec film et plateau parfaitement parallèles et parfaitement perpendiculaires à l'axe optique de l'objectif.

Là, on applique directement la formule de profondeur de foyer à la prise de vue, on travaille au grandissement G, il suffit de remplacer "c" par Gc puisqu'on juge sur le tirage agrandi.
La tolérance de placement du papier sera donc :
plus ou moins (1+G) N Gc

C'est à dire pour N=11 ; G=4 ; c=0,06 mm : 5x11x4x0,06 = plus ou moins 13 mm environ, ce qui semble énorme.
Du coup l'idée de faire la MaP au scoponet sur une feuille de papier de même épaisseur que le papier de tirage n'a pas beaucoup de sens.
L'angle de bascule admissible au niveau du papier, supposant la MaP faite au milieu de l'image de côté GL sera, en radians
2 (1+G) N Gc / GL = 2 (1+G) N c / L
avec les même valeur numériques que plus haut : N=11 ; G=4 ; c=0,06 mm ; L=82 mm, on trouve un angle nettement plus grand, très exactement G fois plus grand, donc de l'ordre de 0,08 radian soit 4,8 degré.

Concernant l'application de la règle de Scheimpflug, un rapide tracé montre que si on désaligne le film d'un certain angle, on rattrape la netteté en basculant le plateau dans l'autre sens, d'un angle G fois plus grand.
Autrement dit il y a des situations où un désalignement simultané du porte-film et du plateau maintient la netteté ...

E.B.

Salut Emmanuel,

C'est curieux, j'aurais dit intuitivement que plus le tirage est grand plus l'angle admissible devrait être réduit. ?

C'est curieux, j'aurais dit intuitivement que plus le tirage est grand plus l'angle admissible devrait être réduit. ?

Je suis parti de la formule de la profondeur de foyer (PdF), que j'ai tournée et retournée pour voir s'il n'y avait pas une erreur, parce que cette PdF augmente comme (1+G) G donc presque G².

Le (1+G) résulte de ce que le cone de rayons qui se focalise au niveau de l'image est d'autant plus fermé que G est grand, ce qui augment la PdF ; jusque là je ne vois pas d'erreur.
Le 2^e facteur G provient de la mise à l'échelle du CdC, ce qui est normal, on juge sur l'épreuve supposée vue à une distance égale à la diagonale, donc sur le tirage le CdC c'est Gc.

Du coup l'angle de bascule augmente comme 1+G, puisque c'est le rapport entre la PdF (qui croît en G(1+G) ) et le demi-côté de l'image qui croît comme G.
Je n'ai pas vu d'erreur dans le raisonnement précédent, mais cela ne veut pas dire qu'il n'y a pas un truc erroné dans le modèle !
Restons prudents ...


Pour ce qui est des angles de Scheimpflug, cela résulte simplement d'un tracé géométrique avec les 3 plans qui se coupent sur une même ligne, en supposant la MaP faite au centre du champ.

Voir ce diagramme.
2015-12-29-scheimpflug-agrandisseur.pdf

E.B.



Modifié 1 fois. Dernière modification le 29/12/15 21:56 par Emmanuel Bigler.

On peut pousser le bouchon un peu plus loin pour trouver une formule d'angle de bascule admissible quel que soit le format.
On repart de 2 (1+1/G) N c / L pour l'angle au niveau du film, supposant le plateau bien perpendiculaire à l'axe optique.

L est le côté du format, on va faire comme si c'était un format carré et dire que L c'est 0,7 fois la diagonale du format, notée ici D. or on a c = D/1720 ; D = 1720 c
d'où L = 0,7x1720 c = 1200 c
En remplaçant dans la formule, c disparaît et on trouve quelque chose comme :
angle en radian = 2 (1+1/G) N / 1200
et en degrés, x60 : 2 (1+1/G) N / 20 ===> avec G=4 et N=11 on trouve 1,4 degré quel que soit le format !!!

Et au niveau du plateau, l'angle est G fois plus grand donc dans les 5 degrés.
Bon ...

E.B.

je n'ai pas pigé le facteur 2 de la formule: 2 (1+1/G) N c / L

J'avais lu un peu trop vite, je pensais que tu nous sortirais un nouveau calcul de 5 degrés au niveau du porte négatifs, ce qui me semblait "adabracabrantesque". C'est que ces derniers temps j'ai poussé moi aussi les bouchons un peu loin ;-)

Là ça me parait cohérent; pour l'anecdote une fois je me suis rendu compte au scoponet (abus de language, puisque c'est un Peak du bon dr Koana) que je n'étais pas aligné, j'ai du lever mon margeur d'une bonne paire de centimètres pour retrouver la netteté.

Si on résume, tout de même, sachant qu'on aligne son agrandisseur au niveau du porte-négatif, la finesse d'ajustement au degré près me semble bien le minimum minimorum. Si on tire à 8x d'agrandissement avec un objectif ouvert à F/8, le calcul nous donne 0.8 degré de précision requise dans le réglage.

Le piège c'est que l'on aurait justement tendance à ouvrir son diaph devant les temps de pose qui deviennent conséquents avec la taille du tirage.

Enfin tout ça nous met un peu loin de la méthode de bûcheron décrite par Beseler, qui consiste à caler un morceau de moquette entre le plateau et le porte négatif !

je n'ai pas pigé le facteur 2 de la formule: 2 (1+1/G) N c / L

Je suppose la MaP faite au centre de l'image.
L'angle max de bascule acceptable est celui pour lequel le cercle de défocalisation devient égal au cercle de confusion choisi en bord d'image, sur le côté.
Si l'image a une largeur L, on regarde ce qui se passe à une distance L/2 du centre.
C'est juste un exemple, parce que par définition, les bascules intempestives, on n'a aucune idée de la position de l'axe de bascule !


pour l'anecdote une fois je me suis rendu compte au scoponet (abus de language, puisque c'est un Peak du bon dr Koana) que je n'étais pas aligné, j'ai du lever mon margeur d'une bonne paire de centimètres pour retrouver la netteté.

si c'est 2 cm pour 30 cm ça fait 4 degrés.

Ce qui est surprenant et un peu inattendu c'est cette valeur entre 1 et 2 degrés à f/11, universelle, pour l'alignement du passe-vues, quel que soit le format. L'important est que cette valeur semble réaliste !

Ceci étant dit, ça donne à réfléchir si on veut tirer avec l'objectif ouvert à 5,6 : outre que ce n'est pas le meilleur diaph, si la platine porte-objectif n'est pas alignée à une fraction de degré avec le porte-film, on n'aura jamais la netteté escomptée.
Je suis également surpris de la relativement large tolérance de bascule côté plateau lorsqu'on est avec G=4 par exemple.

Mais finalement, l'important à l'agrandisseur c'est, sans forcer, d'avoir des images bien plus nettes qu'avec un scanner à plat d'amateur à 500 euros ;-) alors qu'avec un Priox à 100 euro et un rodagon-componon à 80 euro on fera bien bien plus net .. si l'agrandisseur n'est pas trop bancal.

E.B.



Modifié 1 fois. Dernière modification le 30/12/15 19:04 par Emmanuel Bigler.

<<Mais finalement, l'important à l'agrandisseur c'est, sans forcer, d'avoir des images bien plus nettes qu'avec un scanner à plat d'amateur à 500 euros ;-) alors qu'avec un Priox à 100 euro et un rodagon-componon à 80 euro on fera bien bien plus net .. si l'agrandisseur n'est pas trop bancal.<<

Et même si l'agran n'est pas bien calé, il est possible de le caler correctement, même avec des moyens "bout de ficelle",
Un scan c'est vite beaucoup plus compliqué, et sur les scan à 500 euro souvent sans espoir.

Et même si l'agran n'est pas bien calé, il est possible de le caler correctement, même avec des moyens "bout de ficelle",
Un scan c'est vite beaucoup plus compliqué, et sur les scan à 500 euro souvent sans espoir.

Entièrement d'accord !
Il est des vérités qu'il faut dire et redire ici sans relâche ;-)

E.B.