Tester des objectifs sur son appareil.

Démarré par chelmimage, Avril 22, 2013, 22:36:15

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chelmimage

Avril 22, 2013, 22:36:15
Dans la lignée des petites manips simples que j'aime, j'ai pensé à celle-ci.
Le but est de savoir rapidement si les performances d'une optique sont compatibles avec le nombre de Mpix croissant de l'appareil qu'on a entre les mains...
(Je l'ai développée dans une rubrique concernant les mires CI. J'arrête la concurrence, je crée ce fil pour augmenter l'audience). L'esprit de cette manip est simple. Elle est basée sur la théorie de Shannon: à savoir, 2 pix de photo pour un pix d'image..Elle ne donne pas de valeur réelle, c'est plus proche d'un test bon ou mauvais avec cependant une interprétation possible à l'observation..
Voilà une mire (puisque hélas il faut l'appeler par son nom !)  construite sur 512X96  pix qui la définissent parfaitement.
Donc, si on la photographie avec 1024X192 pix, on doit en obtenir une représentation parfaite.
Sauf si l'optique est imparfaite et, dans ce cas, on va observer une perte de contraste et éventuellement une perte de l'image si l'optique est très faible.
Donc ce test est intéressant puisque adapté à chaque appareil.
Grâce aux histogrammes, on peut évaluer la perte de contraste dans les différentes zones selon la finesse de l'image. L'écart  entre le plus blanc et le plus noir fournit une estimation chiffrée. Plus le contraste baisse et plus l'écart se réduit.(plus l'objectif devient mauvais).
Donc on imprime cette mire en qualité max pour avoir un bon contraste au départ sur environ 28 cm de large de façon à remplir une feuille A4. On la met au mur et on cherche la bonne distance de prise de vue égale à K fois la focale.pour respecter le principe des 1024-1050 pixels de photo.. Pour la valeur de K, voir  la dernière intervention de cette série.
Il faut de préférence un éclairage stable de  type lumière du jour pour avoir des valeurs comparatives.
Et il est recommandé  d'avoir un bon parallélisme  entre la mire et le capteur mais, en ce qui me concerne, j'ai noté un phénomène d'interférence sur l'écran arrière entre mire et écran qui permet un alignement presque parfait.
C'est en faisant les manips qu'on voit et qu'on comprend..
Pour compléter ma proposition, j'ai fait 3 manips , avec la mire imprimée format A4 paysage( 28 cm de mire)
-Une avec mon EPL2 Olympus
-Une avec un compact Samsung qui a des performances moindres, mais la même résolution 12 Mpix, et la même sévérité de mesure (pour être exact même un peu moins sévère !)
-Une avec ce même compact dans des conditions de résolution supérieures à l'essai que je préconise pour voir l'affaiblissement de représentation de la mire..
J'ai ajouté à ces images 4 histogrammes intéressants de 4 zones de l'image.(1,3,4,5)
L'histogramme 1 montre la dynamique de l'image entre 2 grandes surfaces noires et blanches, elle sert de référence pour la manip. (l'histo n° 2 donne le niveau max seulement)
L'histogramme n° 3 donne la dynamique de l'image dans la zone à faible résolution donc des conditions plutôt favorables.
Les histos 4 et 5 donnent les dynamiques dans les zones de traits verticaux ou horizontaux à la résolution max..
Pour résumer, on voit que l'EPL2 conserve la même dynamique quel que soit le sujet présenté si on reste dans les conditions de Shannon..
Par contre, le compact perd ce contraste..
La troisième image qui ne respecte pas ces conditions peut aboutir à des images très différentes selon les couples appareil/boîtier  avec apparition de moiré..
En restant dans les conditions nominales de l'essai on peut déjà avoir une idée, en une photo, si le résultat est plutôt favorable ou non..
J'apporte donc ma "brique" à l'édifice des tests gratuits. ;) ;) ;)
Désolé d'être un peu long!
Pour commencer, voici la mire.

chelmimage

#1
Avril 22, 2013, 22:40:16
ensuite, l'EPL2 au mieux de sa forme..(sans stab..  )

chelmimage

#2
Avril 22, 2013, 22:42:31
Ensuite le compact Samsung dans des conditions légèrement plus favorables..(malgré tout, perte de contraste et de définition)

chelmimage

#3
Avril 22, 2013, 22:50:46
Et enfin, le même compact dans des conditions plus sévères, trop en principe, pour montrer la diminution de contraste, etc..
En ce qui concerne le moiré c'est assez difficile à faire apparaître car selon les appareils c'est plus ou moins pointu!
Et pour terminer les valeurs de K qui donnent les distances de prise de vue D par le produit= K.F  F étant la focale.
Donc distance de prise de vue = K.F
K dépend de N qui est le nombre de pixels sur la largeur du capteur.
K pour le format 24X36=0,0076.N
K pour le format APS= 0,012.N
K pour le format 4 :3=0,016.N
Toutes ces valeurs pour une largeur de la mire imprimée égale à 28 cm.
J'espère qu'il y aura quelques courageux pour donner leur avis et pourquoi pas leurs observations.. ;) ;) ;)
Terminé, je rentre dans ma tranchée.... ;D ;D ;D

Anicet

#4
Avril 22, 2013, 23:39:43
Espèce de PDB va! ;D

chelmimage

#5
Avril 23, 2013, 08:31:01
Citation de: Anicet le Avril 22, 2013, 23:39:43
Espèce de PDB va! ;D
Je crois que tu as raison. Mon plaisir est autant dans la réflexion que dans l'action..! ;D ;D ;D

mnicol

#6
Avril 23, 2013, 11:35:05
Citation de: chelmimage le Avril 23, 2013, 08:31:01
Je crois que tu as raison. Mon plaisir est autant dans la réflexion que dans l'action..! ;D ;D ;D
Miroir, mon beau miroir...
Cordialement
Michel Nicol

Jean-Claude Gelbard

#7
Avril 23, 2013, 11:41:46
Il n'y a pas de quoi se moirer...

chelmimage

#8
Avril 23, 2013, 11:52:27
Citation de: JCGelbard le Avril 23, 2013, 11:41:46
Il n'y a pas de quoi se moirer...
Il se pourrait qu'avec des sumiquelquechose ça le fasse! ;D ;D

chelmimage

#9
Avril 23, 2013, 22:05:16
Après avoir présenté un résultat dans des conditions favorables avec l'EPL2 voici un test dans des conditions moins favorables. Je suis passé à la focale maxi de l'objectif 150 mm soit 300 mm équivalent..Le niveau moyen est un peu plus élevé car j'ai été obligé de m'externaliser pour avoir les 10 m de recul !!
On voit que, dans ce cas, la dynamique n'est plus transmise même pour la partie de mire de moindre résolution.
Histo 1 et 2 montrent les niveaux extrêmes sur les grandes surfaces unies
Histo 3 est celui de la zone à moindre résolution ,dès celui-ci il montre un  affaiblissement des noirs.
Histo 4 et 5 sont ceux des mires resserrées.
Histo 4 montre que les lignes verticales sont sur-contrastées par le dématriçage jusqu'à la saturation ce qui n'a pas lieu pour les horizontales.
On peut donc conclure que cette focale de mon objectif 14-150  n'a pas les performances requises pour l'EPL2

chelmimage

#10
Avril 24, 2013, 08:24:52
Version de mire modifiée plus rigoureuse et plus facile à interprêter..dans le principe. Pour les zones à demi résolution max,qui servent d'étalon pour montrer un rendu normal,  j'ai égalisé les largeurs des traits noirs et blancs et en plus augmenté la surface..ça ne change rien pour la partie à prendre en compte pour le test max.

chelmimage

#11
Avril 25, 2013, 08:19:04
Test avec un compact 3 Mpix (2048 pix de large).
Au delà de l'essai nominal, j'ai augmenté la sévérité du test..Avec 830 pix (<1024). On voit que l'appareil se comporte bien. la mire est encore bien restituée. L'objectif est adapté et ne fait pas office de filtre AA!
Normal, la sévérité est faible, la mire occupe encore 40% de l'image.
A ce niveau de sévérité c'est le meilleur résultat relatif de mes appareils! Sur 3 Mpix seulement hélas!

chelmimage

#12
Avril 25, 2013, 08:27:10
J'ai poussé plus loin pour voir apparaître le moiré puisque l'optique ne fait pas office de filtre AA.
Dans cette zone on voit apparaître un moiré qui n'est pas très accentué mais présent..Je pense que quel que soit l'appareil c'est autour de ces valeurs qu'il a le plus de chances de se produire. Et s'il se produit c'est que l'optique est bonne et qu'il n'y a pas de filtre AA. Ici on est à 670 pix de marge..

chelmimage

#13
Avril 25, 2013, 08:45:10
marge!>>>>>>..Il faut lire large.

Fab35

#14
Avril 25, 2013, 10:26:38
Citation de: chelmimage le Avril 25, 2013, 08:45:10
marge!>>>>>>..Il faut lire large.
Ahh !! J'avais cru que t'étais barge !  ;D

chelmimage

#15
Avril 25, 2013, 11:39:03
Citation de: Fab35 le Avril 25, 2013, 10:26:38
Ahh !! J'avais cru que t'étais barge !  ;D
ça c'est un lieu commun, ici...!! ;D ;D ;D ;D Il faut faire avec.... ;) ;) ;) ;) ;) ;)

chelmimage

#16
Avril 26, 2013, 20:02:11
Interpréter le résultat..
J'ai choisi le cas où les phénomènes de perte de résolution se manifestent.
L'image ci-dessus est cette fois ci accompagnée des histogrammes avec les valeurs relevées.
Le 1 montre les 2 niveaux noir de l'encre et blanc du papier 52 et 211. Le niveau 235, plus blanc que le blanc du papier, est le résultat du dématriçage qui ajoute du contraste aux limites NB. >>>>Tester l'effet du réglage du contraste boîtier.
Les N°2 et 4 montrent le résultat des zones dont l'alternance NB n'excède pas les capacités de résolution selon Shannon, néanmoins le contraste se réduit par l'étalement du noir qui perd son niveau et remonte vers le gris. Par contre le blanc tend vers 235 puisque les zones de bord deviennent prépondérantes.
Les N°3 et 5 montrent le résultat des zones dont l'alternance NB excède le critère de Shannon. On voit que pour cette zone le contraste et la dynamique sont fortements réduits..
Si l'optique est de performances insuffisantes par rapport à la résolution du capteur on peut aboutir à une situation de ce type même si le critère de Shannon est respecté. (Excepté l'aspect moiré je pense).
Et donc entre ces histogrammes extrêmes 1 et 4 on peut trouver toutes les situations intermédiaires selon le couple optique/boîtier.
PS: j'ai été obligé de choisir un cas nettement lisible d'affaiblissement de l'image  dans lequel je ne respecte pas le critère de Shannnon parce que je n'ai pas d'optique de qualité insuffisante pour ce type de démonstration...
Si vous avez une heure à perdre (ou à gagner!). ;D ;D

chelmimage

#17
Avril 26, 2013, 22:42:40
résultat précédent à comparer avec ceci lorsque objectif et boîtier sont bien appairés.
Il n'y a pratiquement pas de perte de dynamique.
http://www.chassimages.com/forum/index.php/topic,182435.msg3850274.html#msg3850274

chelmimage

#18
Avril 27, 2013, 15:52:49
En comparant les résultats entre le centre de l'image et un angle de l'image à la focale de 45mm, on obtient ceci.:
en haut l'angle, en bas le centre on voit que la différence est même visible à l'oeil!! ;D ;D ;D
mais l'histogramme permet de quantifier plus finement la différence..si besoin était..
Cette fois ci, l'exposition est plutôt centrée basse puisque le noir est au niveau zéro sur les traits de moindre résolution..alors qu'il ne l'est pas sur les grandes surfaces..Un petit mystère du renforcement de contraste au dématriçage?
là mon objectif est à la ramasse dans les angles!!

Edit:   D'ailleurs en prenant un peu de recul, peut être bien que les aberrations chromatiques (AC) bleuissent l'image de l'angle.

chelmimage

#19
Avril 29, 2013, 18:38:35
Voici ma dernière version de la mire légèrement agrandie pour plus de facilité..
On peut s'éviter de l'imprimer et utiliser simplement l'affichage à l'écran en zoom 200% pour les courtes focales si on a quelques mètres de recul devant l'écran..(à calculer selon les formules plus haut)
Pour tester la manip aussi!
Une précaution: travailler dans le noir ou le sombre pour que des lumières ne parasitent pas le contraste de l'affichage par l'écran.

chelmimage

#20
Mai 20, 2013, 08:40:55 Dernière édition: Mai 20, 2013, 08:52:20 par chelmimage
Voici des résultats.
J'ai enfin réuni les 2 conditions nécessaires à ma manip..
Du temps pour les faire et un temps suffisamment lumineux pour parcourir la plage d'ouverture de f4 à f22 sans autre variation que le temps de pose pour des conditions d'exposition identiques.
J'ai donc fait des photos de la mire avec les 2 densités de lignes dans un rapport 2. Ce qui me faisait 2 essais/résultats par photo..La focale était 14 mm en 4 :3., de façon à être compatible avec la dimension physique de la mire, la distance mini de prise de vue de mon appareil et le recul possible.
Pour chaque densité de ligne que j'ai exprimée en nb de pixels de photo par pixel de l'image, j'ai calculé le rapport de l'écart type des niveaux L de la zone des grilles rapportés à l'écart type des niveaux L de grandes zones noires et blanches de la mire pour chaque photo.
Ce rapport varie entre 1 et presque 0. Il est même parfois légèrement supérieur à 1 en raison d'une accentuation des transitions NB.
J'ai fait les essais sans précautions particulières autres que d'appuyer l'appareil sur une surface stable et de supprimer la stabilisation que je sais sujette à des anomalies que je n'ai jamais clairement comprises.
Malgré cela les courbes montrent un petit  creux à f8 qui correspond au 1/125. Valeur que je sais sensible  ou hasard de manip ?
Je trouve que l'allure des courbes est significative puisqu'on voit une augmentation progressive du flou  lorsqu'on diminue l'ouverture physique
Je pense que de cette façon avec peu de moyens et facilement  on peut tester de façon comparative plusieurs optiques comme je l'avais imaginé .. Avec l'expérience on peut se définir une limite de qualité qu'on souhaite et prendre un peu plus de précautions que je ne l'ai fait. Mais justement, je voulais voir le potentiel de cette méthode. Le maximum de sensibilité de la méthode se situe aux environs du critère 2 pixels de photo pour reproduire un pixel de photo. La mire est toujours équivalente à 512 pix de large quelle que soit sa taille d'impression. Finalement le problème le plus crucial sera de trouver le recul nécessaire pour les zooms . Mais il existe aussi pour d'autres méthodes..
La mesure des écarts type est très reproductible. Je l'ai vérifié en reprenant les mesures de certains points qui me donnaient des doutes. Mais je n'ai pas trouvé de différences. Il faut dire que les échantillons de mesure des ET sont compris entre 15000 et 20000 pixels..Ce qui leurs donne une bonne représentativité statistique et une bonne sensibilité..

seba

#21
Mai 20, 2013, 09:30:47
Là les traits de la mire sont orientés selon les pixels du capteur, mais si elle est inclinée ?
Egalement, la résolution des objectifs est souvent différente en orientation radiale ou sagittale.

chris31

#22
Mai 20, 2013, 09:37:42
 [at] Chelmimage tu es toujours passionnant.

Pourrais tu juste aérer un peu tes textes, sauter une ligne entre chaque paragraphe, ce n'est pas beaucoup, mais quant on veut te lire, c'est plus facile visuellement sur un écran.

Si je te demande cela c'est que je te lis.  :)

Même si tu me fais souffrir les yeux avec tes mires. ;)

Tu es célèbres dans la famille ma fille te lisait déjà mais sur un autre forum, à cette époque moi le français je le baragouinai tout juste.   ;D

chelmimage

#23
Mai 20, 2013, 10:13:50
Citation de: seba le Mai 20, 2013, 09:30:47
Là les traits de la mire sont orientés selon les pixels du capteur, mais si elle est inclinée ?
Egalement, la résolution des objectifs est souvent différente en orientation radiale ou sagittale.
Bonne remarque. Mais je vous fais du direct live....Donc c'est à mon programme et je parierais qu'une faible inclinaison est sans effet..
Parce que mon pas d'échantillonnage est quelconque par rapport au pas de la grille et ce sera la même chose si j'incline "un peu" la grille..D'ailleurs en dernier recours on peut décider que pour cette manip on ne doit pas incliner..!
Par contre, il est exact que les orientations horizontales et verticales donnent des résultats différents visibles sur mes échantillons.
Mais, je n'ai traité que les horizontales pour voir si la manip avait un sens..
Le but final de la manip est de pouvoir faire des comparaisons pour l'adaptation d'une optique et de l'appareil, et pas de donner des chiffres en valeur absolue..qui restent un peu loin de l'application pratique. D'ailleurs j'ai pour principe de croire que ce que je vois! ;D ;D ;D

chelmimage

#24
Mai 20, 2013, 10:38:31
Citation de: chris31 le Mai 20, 2013, 09:37:42
[at] Chelmimage tu es toujours passionnant.

Pourrais tu juste aérer un peu tes textes, sauter une ligne entre chaque paragraphe, ce n'est pas beaucoup, mais quant on veut te lire, c'est plus facile visuellement sur un écran.

Si je te demande cela c'est que je te lis.  :)

Même si tu me fais souffrir les yeux avec tes mires. ;)

Tu es célèbres dans la famille ma fille te lisait déjà mais sur un autre forum, à cette époque moi le français je le baragouinai tout juste.   ;D


Je vais écouter tes demandes..Désolé d'être un peu difficile à lire..Merci pour ta confiance..

Pour montrer ce que donnent les tests voici un exemple de photo de la mire en zoom 300% donc rapports 1,7 et 0,85 de mes courbes à f11...

En visibilité directe, c'est parfois difficile à estimer, par contre l'histogramme est très parlant.

Mais la mesure vraiment significative est celle qui est faite pour un rapport de 2 (ici 1,92). Là j'ai surtout voulu tester la sensibilité de la méthode.
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