Tester aussi la transmission de la lumière

[seba]

Je parlais de la transmission d'UNE lentille, seba. Bien sûr que le traitement améliore la transmission globale dans un objectif. Mais c'est principalement par l'atténuation des réflexions internes (mise en opposition de phase des rayons incidents et réfléchis entre deux lentilles successives, qui s'annulent en partie).

D'une lentille, oui.
Ce n'est pas facile à expliquer, mais le traitement ne fait pas qu'annuler la réflexion, il augmente aussi la part de lumière transmise.
Si les traitements ne faisaient qu'annuler la réflexion, le Xenon sus-cité qu'on traiterait aurait moins de flare et de réflexions parasites, mais sa transmission n'augmenterait pas.

[seba]

On peut trouver des graphiques de ce type.
Ici, grâce au traitement de surface, c'est bien la transmission qui augmente (en parallèle à l'effet anti-reflet).
Ca concerne le traitement d'une matière plastique utilisée en optique.

[FX-Bucher]

En passant, certains opticiens donnent les courbes de transmission pour leurs optiques. Je pense notamment à Schneider-Kreuznach.

[PierreT]

Bonjour,

Transmission ? Ou transmittance...?

Lorsqu'on compare l'intensité d'un faisceau de lumière émergeant d'un objectif à l'intensité du faisceau entrant, on parle de transmission.
Le faisceau émergeant est moins intense que le faisceau entrant parce qu'il y a des pertes :
-   par réflexion sur les surfaces,
-   par absorption (absorbance du verre)

Il y a réflexion chaque fois que le flux lumineux traverse une surface polie séparant deux milieux d'indices différents. Elle est d'autant plus forte que l'écart d'indice est important. La réflexion concerne donc autant les surfaces air-verre (flux entrant dans une lentille) que les surfaces verre-air (flux sortant d'une lentille). Elle concerne moins les surfaces verre-verre (lentilles collées) car la différence d'indice entre deux verres est relativement moindre. Les pertes par réflexion varient en fonction de la longueur d'onde de la lumière, mais aussi et surtout en fonction de l'angle d'incidence (la réflexion devient très importante lorsque l'angle d'incidence dépasse 60°). Les traitements anti reflet réduisent le pouvoir de réflexion des surfaces. Leur action est strictement locale (on ne peut donc pas dire : "mise en opposition de phase des rayons incidents et réfléchis entre deux lentilles successives").

Le verre absorbe une partie de l'énergie lumineuse qui la traverse. Cette propriété permet de définir sa transmittance (capacité à laisser passer la lumière). C'est une caractéristique propre au matériau : deux lentilles de formes identiques mais constituées de verres différents ne transmettront pas la même quantité de lumière. Aucun traitement ne permet d'améliorer la transmittance d'un verre. Par contre, celle-ci peut être altérer pour qu'il ne laisse passer que certaines longueurs d'ondes (filtres absorbants colorés ou pas). La transmittance varie avec la longueur d'onde (voir courbes données plus haut par Dioptre) mais aussi et surtout avec l'épaisseur du verre (plus il y a de verre à traverser plus il y a d'absorption). C'est pourquoi les valeurs de transmittance sont toujours indiquées pour une certaine épaisseur de verre.

Le flux lumineux transmis par une lentille (ou un objectif) est donc égal au flux lumineux incident moins les pertes par réflexion et moins les pertes par absorption (voir figure jointe). Un traitement de surface de qualité améliore la transmission parce qu'il diminue les réflexions. Si, pour un objectif donné, les pertes globales sont équivalentes à 1/3 de diaph, l'écart entre son ouverture géométrique (N) et son ouverture photométrique (T) est de 1/3 de diaph. Et cet écart est constant sur toute la plage des ouvertures de l'objectif car l'influence de l'ouverture du diaphragme sur les causes de cet écart est négligeable voire nulle.

Cette notion d'ouverture photométrique (T) est très, très mal utilisée dans la quasi-totalité des publications actuelles. Ainsi, publier un tableau donnant l'ouverture photométrique (T) d'un objectif en fonction du boîtier utilisé n'a aucun sens. C'est un peu comme si on disait "ce moteur développe 100 kW dans une voiture de 800 kg, mais seulement 80 kW dans une voiture de 1200 kg" parce que les reprises sont moindres avec la voiture la plus lourde.

Dans le même ordre d'idée, parler d'ouverture photométrique (T) d'un objectif macro dont la luminosité varie avec le grandissement n'a pas plus de sens : la transmission de l'objectif ne varie pas avec la mise au point, les lentilles sont toujours les mêmes, et leur traitement aussi. Ce qui change avec la mise au point c'est l'ouverture géométrique (N). Si l'ouverture géométrique de votre objectif macro réglé à l'infini vaut N=2.8 et que vous perdez 2 diaph au rapport 1, c'est parce qu'à ce rapport l'ouverture géométrique de l'objectif ne vaut plus que N=5.6. Et non pas parce que la transmission de l'objectif a changé.

Amicalement,
Pierre T.

[Verso92]

Les traitements anti reflet réduisent le pouvoir de réflexion des surfaces. Leur action est strictement locale (on ne peut donc pas dire : "mise en opposition de phase des rayons incidents et réfléchis entre deux lentilles successives").

Merci, Pierre, pour ton exposé clair et détaillé, comme toujours !

Ton affirmation ci-dessus m'étonne un peu, quand même, et va à l'encontre des souvenirs que je peux avoir de mes cours d'optique (pas spécialisés "photo" et qui commencent à dater, c'est vrai...). Selon toi, il n'y a donc aucune incidence, si j'ose dire, sur la mise en -opposition de- phase des rayons lumineux entre deux lentilles successives via le traitement de surface ?

[GBo]

[...]
Cette notion d'ouverture photométrique (T) est très, très mal utilisée dans la quasi-totalité des publications actuelles. Ainsi, publier un tableau donnant l'ouverture photométrique (T) d'un objectif en fonction du boîtier utilisé n'a aucun sens. C'est un peu comme si on disait "ce moteur développe 100 kW dans une voiture de 800 kg, mais seulement 80 kW dans une voiture de 1200 kg" parce que les reprises sont moindres avec la voiture la plus lourde.
[...]

Cela a un sens puisqu'après l'objectif, sur un réflex numérique la lumière traverse d'autres dispositifs optiques : un filtre IR, des microlentilles, une matrice de photosites en forme de petits tubes...
Donc le T de l'objectif est bien sûr très intéressant à connaitre (et merci pour tes rappels), mais le T de l'objectif + boitier aussi, à mon avis, puisqu'il semblerait que tous les boitiers ne soient pas égaux de ce point de vue.
cdlt,
GBo

[seba]

Donc le T de l'objectif est bien sûr très intéressant à connaitre (et merci pour tes rappels), mais le T de l'objectif + boitier aussi, à mon avis, puisqu'il semblerait que tous les boitiers ne soient pas égaux de ce point de vue.

La différence entre ouverture géométrique et ouverture photométrique concerne les pertes par réflexion et absorption de l'objectif.
L'éventuel problème avec les capteurs est d'une autre nature (ni réflexion ni absorption).

[PierreT]

Pour qu'il y ait interférence destructive, il faut que les ondes soient superposées et en opposition de phase. C'est l'épaisseur de la couche de traitement qui permet cette opposition de phase (voir schéma). Si l'épaisseur de la couche est égale au ¼ de la longueur d'onde, la seconde onde réfléchie (bleue) parcourt ¼ + ¼ = ½ longueur d'onde dans la couche, et ressort en opposition de phase par rapport à la première onde réfléchie (noire). L'épaisseur apparente de la couche variant avec l'angle d'incidence, l'efficacité du principe varie également.

La distance entre les surfaces sphériques des différentes lentilles étant très grandes par rapport à la longueur d'onde, et infiniment variables, elles ne peuvent en aucune manière jouer un tel rôle.

[GBo]

La différence entre ouverture géométrique et ouverture photométrique concerne les pertes par réflexion et absorption de l'objectif.
L'éventuel problème avec les capteurs est d'une autre nature (ni réflexion ni absorption).

Bonjour Seba, je ne parle pas que du capteur proprement dit, il y a aussi un filtre IR, AA et réseau de microlentilles.
Et je suis d'accord avec toi sur le T.

Mais si tu veux, prenons une autre lettre que "T" pour caractériser la quantité de lumière qui reste au niveau de l'ensemble des surfaces sensibles tapissées au fond des puits des photosites du capteur, après avoir traversé l'objo + filtres + réseau de microlentilles + matrice de puits.
Disons "U".

Je dis que la connaissance quantifiée de "U", qui est toujours de l'optique (taux de photons utilisés pour l'image en quelque sorte), pour un couple objo + boitier donné, m'intéresse autant sinon plus que la seule connaissance de T, puisque je ne sais pas prendre de photo avec un objo seul, il faut boitier.

Au final, c'est bien "U" qui est mesuré par le boitier pour calculer la vitesse d'expo correcte, et non T.
Où me gourre-je ?
cdlt,
GBo

[Verso92]

La distance entre les surfaces sphériques des différentes lentilles étant très grandes par rapport à la longueur d'onde, et infiniment variables, elles ne peuvent en aucune manière jouer un tel rôle.

Merci pour cette précision, Pierre !

[Verso92]

Au final, c'est bien "U" qui est mesuré par le boitier pour calculer la vitesse d'expo correcte, et non T.
Où me gourre-je ?

Je vois mal comment ça pourrait être "U", puisque dans de nombreux cas, le boitier ne connait pas l'ouverture utilisée sur l'objectif (boitier Nikon + objectif sans Cpu)...

[GBo]

Je vois mal comment ça pourrait être "U", puisque dans de nombreux cas, le boitier ne connait pas l'ouverture utilisée sur l'objectif (boitier Nikon + objectif sans Cpu)...

Non, là tu parles de F !
La bonne objection aurait été de dire que la mesure d'expo ne se fait pas à travers le capteur.
Donc je reformule ce que je voulais dire:
=> Au final, c'est bien "U" qui devrait être utilisé par le boitier pour calculer la vitesse d'expo correcte, et non T.

[PierreT]

Pourquoi vouloir toujours utiliser le terme d'ouverture ?

L'objectif a son ouverture géométrique (N) qui, une fois corrigée des pertes, donne une ouverture photométrique (T). Là s'arrête la prestation de l'objectif.

Si des éléments modifient d'une manière ou d'une autre la quantité de lumière que l'objectif a délivrée, il serait plus judicieux de parler de "rendement" de tel ou tel composant. Le fait que ce rendement puisse varier en fonction de l'ouverture de l'objectif ne permet pas pour autant de l'exprimer sous la forme d'une nouvelle valeur "d'ouverture" de l'objectif puisque cette valeur dépendrait de caractéristiques extérieures à celui-ci.

[PierreT]

 Fausse manip.

[seba]

=> Au final, c'est bien "U" qui devrait être utilisé par le boitier pour calculer la vitesse d'expo correcte, et non T.

Voilà, je rejoins l'analyse de Pierre T.
L'objectif c'est l'objectif, il a une ouverture géométrique et une ouverture photométrique qui découle de ses propres pertes.
Et voilà, pas la peine d'intégrer d'autres éléments dans cette définition.

[Verso92]

Non, là tu parles de F !

Absolument pas : ce n'est pas le "F" qui sert au calcul de l'exposition, mais le "T" : la mesure est faite à travers l'objectif. Si tu mets un filtre qui bouffe un IL au passage, par exemple, le boitier adaptera l'exposition en conséquence, automatiquement.

(d'ailleurs, sur beaucoup d'appareils, le boitier ne connait pas "F"...)

[GBo]

Voilà, je rejoins l'analyse de Pierre T.
L'objectif c'est l'objectif, il a une ouverture géométrique et une ouverture photométrique qui découle de ses propres pertes.
Et voilà, pas la peine d'intégrer d'autres éléments dans cette définition.

Mais heu... Je n'ai pas utilisé une seule fois le mot "ouverture" dans mes posts, je voulais juste souligner l'intérêt d'une mesure de perte de lumière vue du capteur puisqu'il apparait que les boitiers ne sont pas égaux entre eux. La connaissance du T de son objo n'est donc pas suffisante pour le photographe averti.  Cette mesure étendue au boitier ne cadre pas avec la définition du T, certes, et encore une fois je suis d'accord avec vous là dessus, et c'est même pour ça que j'ai utilisé une nouvelle lettre pour en discuter sans faire sourciller.  Vous sourcillez malgré tout, on parlera donc une autre fois.
cdlt,
GBo

[GBo]

Absolument pas : ce n'est pas le "F" qui sert au calcul de l'exposition, mais le "T" : la mesure est faite à travers l'objectif. Si tu mets un filtre qui bouffe un IL au passage, par exemple, le boitier adaptera l'exposition en conséquence, automatiquement.

Mais je sais bien Verso92, qu'est-ce que vous avez tous aujourd'hui ?!?
Je répondais très précisément à TON objection :
"le boitier ne connait pas l'ouverture utilisée sur l'objectif (boitier Nikon + objectif sans Cpu)..."
Or dans le cas où le boitier connait l'ouverture de l'objo grace à la connection électrique boitier-objo, il s'agit de l'ouverture F-Stop, pas du T ni du "U" sur lequel je dissertais. D'où ma déduction logique que TU parlais du F, donc une objection hors sujet par rapport à ma prose.

[Verso92]

Mais je sais bien Verso92, qu'est-ce que vous avez tous aujourd'hui ?!?

Ben... j'avoue avoir du mal à comprendre où tu veux en venir, au bout du compte !

Dans ton précédent message, tu disais ceci :

Au final, c'est bien "U" qui est mesuré par le boitier pour calculer la vitesse d'expo correcte, et non T.
Où me gourre-je ?

Peut-être voulais-tu dire "qui devrait être mesuré", puisque le boitier ne peut mesurer, par principe, le "U" (sauf, peut-être, en LV...) ?

[GBo]

Ben... j'avoue avoir du mal à comprendre où tu veux en venir, au bout du compte !
Dans ton précédent message, tu disais ceci :
Peut-être voulais-tu dire "qui devrait être mesuré", puisque le boitier ne peut mesurer, par principe, le "U" (sauf, peut-être, en LV...) ?

Si tu relis bien les messages, c'est exactement la correction que j'avais sousmis à ta sagacité : "qui devrait"

[Verso92]

Si tu relis bien les messages, c'est exactement la correction que j'avais sousmis à ta sagacité !

Désolé... même en relisant, je ne comprends pas.

[GBo]

Désolé... même en relisant, je ne comprends pas.

Imagine, pour caricaturer, qu'on ait monté par erreur un filtre ND en lieu et place du filtre IR fixé contre le capteur. Est-ce que la mesure d'expo d'un reflex numérique le verra ? non, puisque la mesure d'expo ne passe pas par le capteur. Les photos seront sous-exposées. Alors que mon "U" ...

[Verso92]

En reformulant :

Au final, c'est bien "U" qui est mesuré par le boitier pour calculer la vitesse d'expo correcte, et non T.

- en mesure "classique" (miroir baissé) : non.
- en mode LV : peut-être...

[GBo]

En reformulant :
- en mesure "classique" : non.
- en mode LV : peut-être...

Mais arrête de citer une phrase malheureuse sur laquelle je suis revenu dès 12:33 et des poussières !

[Verso92]

Mais arrête de citer une phrase malheureuse sur laquelle je suis revenu dès 12:33 et des poussières !

OK, je la vois. Bon, en même temps, pas simple à suivre...
Sinon, pour revenir à ce qui nous intéresse, la manip "Nikon + objectif sans Cpu (non renseigné)" doit permettre de trancher définitivement la question, le boitier ne connaissant rien de l'objectif monté et ne faisant que mesurer un flux lumineux à PO.

Si on opère en mesure "spot" et qu'on ne tient compte que du centre de l'image (pour ne pas introduire de biais à cause du vignetage élevé à PO), deux cas possibles avec le f/1.2 50 Ais (par exemple) :

1 - le centre des photos réalisées à f/1.2, f/2.8, etc ne montrent aucune différence d'exposition : pas la peine de se prendre la tête...

2 - le centre des photos montrent des différences significatives : une correction selon le paramètre "U" pourrait s'avérer souhaitable...
Reste plus qu'à trouver un possesseur de f/1.2 50 Ais pour faire l'essai...