diffraction

[seba]

Oui mais toutes ces variables bougent en même temps seba c'est là où je ne te suis pas, y'a même un moment donné où la profondeur de champ du capteur compact est inaccessible au grand capteur c'est là où on ne peut plus les comparer !

Oui il faut rester dans des valeurs compatibles.
Par exemple, deux formats quelconques, la distance focale est dans le même rapport, mais le diamètre de la pupille d'entrée est le même.
Disons en 24x36mm, objectif 50mm, ouverture 11 soit pupille 4,5mm.
Et format 4x6mm, objectif 8,3mm, ouverture 1,8 soit pupille 4,5mm également.
Là tout sera pareil.

[GBo]

a technologie identique le gros photosite aura toujours plus de dynamique que le petit.
[...]

Je raisonne à fill factor constant, efficacité quantique constante.

Quand tu dis que le gros photosite aura toujours plus de dynamique que le petit, c'est vrai et c'est même une évidence, car le gros photosite va recevoir plus de photons que le petit, et donc sortir davantage d'électrons.
Mais raisonner à l'echelle du photosite revient à regarder son image à 100%.
Si tu relis bien mon message, au niveau du rapport S/N je parlais de me ramener à la taille de tirage que l'on avait avec son ancien APS H, moins défini (par exemple 4 fois moins de pixels), je ne suis donc pas à 100%, et ton objection (si cela voulait en être une) tombe à coté de ce que j'ai formulé.

Pour enfoncer le clou, voici une illustration qui permet de saisir les choses intuitivement.
Supposons un capteur A de N photosites, et un capteur B de même surface (APS H dans notre discussion) que le capteur A mais beaucoup plus dense en pixels :  N' =  4*N photosites.
Pour le dessin suivant on va supposer des capteurs N&B (sans matrice de Bayer), histoire de simplifier.
Sur la gauche, un photosite de capteur A. Dans la même surface, on peut inscrire 4 photosites du capteur B (à droite), et les photons sont représentés par les points rouges :


Le signal du photosite de A dans mon exemple : 20 photons.
Si je veux la même taille de tirage avec B, je vais combiner le signal des 4 photosites en 1 seule valeur (resampling).
Le signal combiné des 4 photosites de B : 5+6+4+5 = 20 photons. Idem donc.

Et pour le bruit photonique, il se combine de façon quadratique* : au final on aura le même S/N photonique sous la forme de S/(racine carré de S), toujours si on resample B pour la même taille de tirage que A.

cdlt,
GBo

(*)
http://theory.uchicago.edu/~ejm/pix/20d/tests/noise/noise-p3.html#pixelsize
http://theory.uchicago.edu/~ejm/pix/20d/tests/noise/noise-p2.html

[MarcF44]

Oui il faut rester dans des valeurs compatibles.
Par exemple, deux formats quelconques, la distance focale est dans le même rapport, mais le diamètre de la pupille d'entrée est le même.
Disons en 24x36mm, objectif 50mm, ouverture 11 soit pupille 4,5mm.
Et format 4x6mm, objectif 8,3mm, ouverture 1,8 soit pupille 4,5mm également.
Là tout sera pareil.

Tu veux dire par là que la haute résolution à grande profondeur de champs est inaccessible, que c'est comme un grand lit avec une petite couverture, on n'arrive jamais à le faire ?
Mais alors comment fait l'oeuil, il dépasse les 24Mpixels et ne souffre pas de la diffraction ?

[seba]

Tu veux dire par là que la haute résolution à grande profondeur de champs est inaccessible, que c'est comme un grand lit avec une petite couverture, on n'arrive jamais à le faire ?
Mais alors comment fait l'oeuil, il dépasse les 24Mpixels et ne souffre pas de la diffraction ?

Inaccessible oui. La haute résolution nécessite une grande ouverture.
Certaines techniques spéciales en microscopie permettent néanmoins d'augmenter la résolution pour une ouverture donnée (mais pas en prenant l'image en une fois).
L'oeil aussi est limité par la diffraction, il suffit de mettre un petit sténopé devant pour le voir immédiatement.

[MarcF44]

Inaccessible oui. La haute résolution nécessite une grande ouverture.
Certaines techniques spéciales en microscopie permettent néanmoins d'augmenter la résolution pour une ouverture donnée (mais pas en prenant l'image en une fois).
L'oeil aussi est limité par la diffraction, il suffit de mettre un petit sténopé devant pour le voir immédiatement.

D'accord mais on n'a pas atteint la résolution de l'oeuil en photo, si on résume les espoirs de haute résolution en capture unique ne peuvent venir que de petits capteurs à très haute densité de pixels et d'optiques superlatives à très grande ouverture ?

[seba]

Déjà il y a une limite à l'ouverture qui est en principe de 0,5 , ensuite le format n'y change rien.
La définition de l'image ne dépend que du diamètre de l'objectif, peu importe le format. C'est facile à comprendre si on se place du côté objet : si le diamètre de l'objectif est le même, l'ouverture est toujours la même (pour une distance donnée) et donc les détails qu'on voit de l'objet sont toujours identiquement limités par la diffraction.
Pourquoi dis-tu qu'on n'a pas atteint la résolution de l'oeil en photo ? A mon avis elle est largement dépassée.

[GBo]

+1 avec seba pour l'oeil. On ne s'en rend pas compte, mais on n'arrête pas de bouger le regard quand on regarde une photo (ex: A3) à distance de lecture.
Et on ne la voit avec une bonne résolution que dans l'axe de la pupille et un poil autour (= fovéa), le reste de notre champ visuel, la très grande majorité donc, est mal défini (mais meilleur en sensibilité).
La photo imprimée, elle, est bien résolue (ex : à 300 dpi) sur toute sa surface.
Des détails ici pour l'oeil :
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/vision/retina.html
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/vision/retina.html#c2
cdlt,
GBo

[eric-p]

au niveau de la résolution pas de problème, mais cela se fait au prix d'une diminution de la dynamique par rapport à capteur à plus gros photosites et des images forcément plus bruitées. Un capteur à 120 Mp en APS H, est un capteur voué à un seul dieu nommé résolution.
Personnellement en matière de photo je suis polythéiste, il y a certes la résolution sur laquelle je ne crache pas, mais il y a également la dynamique, le bruit ...

Quand à la double greffe de main, je crois que cela c'est mal terminé et que la personne a demandé on ce que la réampute. (mais cela n'enlève rien à la prouesse technique)

Fais gaffe Powerdoc, le polythéisme c'est direct vers le bûcher !
Oui, avec des petits photosites, on perd en dynamique, soit....mais les progrès en matière de capteurs ne sont pas finis.
Nous en sommes aujourd'hui en l'an X du numérique.
Il reste énormément à faire:
* On peut améliorer le rendement quantique des capteurs CMOS d'un facteur 2 au moins.
* On peut améliorer le fill-factor pour les objectifs ultralumineux
*On peut diminuer le bruit de lecture des CMOS
* On peut regrouper les photosites pour améliorer la dynamique.
* etc...
On a tout à gagner en cherchant à diminuer la taille des photosites.
Aujourd'hui, plus que jamais, la recherche sur les capteurs numériques photo n'a jamais été aussi dynamique. Les fabricants se livrent à une compétition acharnée et les résultats tombent.

Par exemple, la dynamique du capteur CMOS Sony 16 MP pour Pentax K5 dépasse celle du Fuji S5 malgré une définition plus élevée.

Oui, avec le numérique, on peut avoir le beurre, l'argent du beurre voire un peu plus si tu es bien disposé!

[suliaçais]

...recombiner les pixels dans une sortie d'une taille donnée....oui...mais moi je croyais inocemment que plus il y avait de pixels et plus il y avait de bruit électronique qui noyait le signal réel....phénomène limité par le fait que moins on a besoin d'amplifier pour obtenir un format d'image donné capteurs plus riches en pixels), moins on amplifie le bruit...j'ai dû louper quelque-chose...

EDIT : c'est vrai qu'on est à la veille de la commercialisation d'une nouvelle techno de capteurs qui va révolutionner certains concepts...mais un gros pixel, à technologie égale sera toujours meilleur qu'un petit....j'ai faux ?

[Powerdoc]

Je raisonne à fill factor constant, efficacité quantique constante.

Quand tu dis que le gros photosite aura toujours plus de dynamique que le petit, c'est vrai et c'est même une évidence, car le gros photosite va recevoir plus de photons que le petit, et donc sortir davantage d'électrons.
Mais raisonner à l'echelle du photosite revient à regarder son image à 100%.
Si tu relis bien mon message, au niveau du rapport S/N je parlais de me ramener à la taille de tirage que l'on avait avec son ancien APS H, moins défini (par exemple 4 fois moins de pixels), je ne suis donc pas à 100%, et ton objection (si cela voulait en être une) tombe à coté de ce que j'ai formulé.

Pour enfoncer le clou, voici une illustration qui permet de saisir les choses intuitivement.
Supposons un capteur A de N photosites, et un capteur B de même surface (APS H dans notre discussion) que le capteur A mais beaucoup plus dense en pixels :  N' =  4*N photosites.
Pour le dessin suivant on va supposer des capteurs N&B (sans matrice de Bayer), histoire de simplifier.
Sur la gauche, un photosite de capteur A. Dans la même surface, on peut inscrire 4 photosites du capteur B (à droite), et les photons sont représentés par les points rouges :


Le signal du photosite de A dans mon exemple : 20 photons.
Si je veux la même taille de tirage avec B, je vais combiner le signal des 4 photosites en 1 seule valeur (resampling).
Le signal combiné des 4 photosites de B : 5+6+4+5 = 20 photons. Idem donc.

Et pour le bruit photonique, il se combine de façon quadratique* : au final on aura le même S/N photonique sous la forme de S/(racine carré de S), toujours si on resample B pour la même taille de tirage que A.

cdlt,
GBo

(*)
http://theory.uchicago.edu/~ejm/pix/20d/tests/noise/noise-p3.html#pixelsize
http://theory.uchicago.edu/~ejm/pix/20d/tests/noise/noise-p2.html

la tu parles de binning, mais il n'est pas encore employé

[GBo]

la tu parles de binning, mais il n'est pas encore employé

J'ai parlé de resampling, et c'est ce que tu fais sous photoshop quand tu prépares ton fichier à imprimer pour un format inférieur au format natif. 

[Powerdoc]

J'ai parlé de resampling, et c'est ce que tu fais sous photoshop quand tu prépares ton fichier à imprimer pour un format inférieur au format natif. 

sauf que le resampling, c'est 4 fois moins de pixels, on passe de 48 à 12 par exemple.

[GBo]

sauf que le resampling, c'est 4 fois moins de pixels, on passe de 48 à 12 par exemple.

C'est exactement ce que j'ai illustré, passage de 4 pixels à 1 pour le capteur B, pour comparer le S/N théorique (tirage constant, N réduit au photonique) avec celui du capteur A qui a 4 fois moins de pixels que B.

[FX-Bucher]

la tu parles de binning, mais il n'est pas encore employé

Juste comme ça en passant, tous les CMOS que j'ai vu passer proposent du binning. Mais c'est la même chose qu'un banal redimensionnement disponible sur tous les logiciels photos, et proposer un mode binning sur un appareil photo fini serait un argument commercial vraiment purement marketing pour les consommateurs.

[kochka]

Et ne combiner les pixels juste là où c'est indispensable, dans les noirs ?

[MarcF44]

Pourquoi dis-tu qu'on n'a pas atteint la résolution de l'oeil en photo ? A mon avis elle est largement dépassée.

Un tirage tip top ne me donne jamais ce que j'ai vu en vrai avec mes yeux maintenant comme il a été signalé il est vrai que l'oeil n'est pas immobile, s'il fait 6 Mpixels, ses légers mouvements multiplient la quantité d'information reçu, je sous-estime sûrement l'importance de ce phénomène... ! 

[GBo]

Et ne combiner les pixels juste là où c'est indispensable, dans les noirs ?

Ca réduit la définition, donc si le but est de réduire le bruit sans trop esquinter les détails, il y a mieux à faire (i.e. des algos plus compliqués qui utilisent les pixels voisins mais en faisant gaffe aux bords) mais je connais pas assez pour en parler. En pratique j'utilise neat image et ça marche bien sur un ciel bleu un peu bruité par exemple.

[Jean-Claude]

Toute ces histoires de diffraction c'est de la grosse blague de théoriciens qui sont incapables de se représenter l'incidence pratique sur une image de la perte de quelques dizaines de paires de lignes mesurées par un système informatisé automatique bête.

J'ai testé quelques dizaines de Nikkor sur une poignée de boitiers Nikon surndes images de la vraie vie, que constate t on ?

Les limites d'ouvertures mini de différents objectifs sont variables. La plus petite ouverture possible donne systématiquement une baisse sensible du piqué, mais loin d'être catastrophique, c'est le f:16 ou 22 ou parfois 32 du bout de l'échelle. Un ouverture plus grande que cette limite la perte est toujours réelle mais faible et parfois non visible sur l'image surtout si celle ci réclame une prof de champ maximale. Pour toutes les autres ouvertures la perte mesurée n'est pas visible sur une image de la vraie vie.

Après il y a aussi les exceptions. Celui qui me dirait qu'avec un 24PCE décentré il fait une image plus piquée à 5,6 que moi à 11 serait un pauvre incompétent 

[Tonton-Bruno]

Les limites d'ouvertures mini de différents objectifs sont variables. La plus petite ouverture possible donne systématiquement une baisse sensible du piqué, mais loin d'être catastrophique, c'est le f:16 ou 22 ou parfois 32 du bout de l'échelle. Un ouverture plus grande que cette limite la perte est toujours réelle mais faible et parfois non visible sur l'image surtout si celle ci réclame une prof de champ maximale. Pour toutes les autres ouvertures la perte mesurée n'est pas visible sur une image de la vraie vie.

100% d'accord.

Jusqu'à présent, personne, dans la vraie vie, n'a vraiment souffert de la diffraction en numérique.

Le jour où cela se produira vraiment, à cause d'une trop forte densité de photosites, on pourra toujours aviser.

Mais pour le moment, dans la vraie vie, personne n'a souffert de ce faux problème.

[seba]

C'est pourtant tout à fait visible.
Ici une repro à 8 et à 32.
En macro aux rapports élevés, l'ouverture est très réduite et la diffraction est le souci n°1.

[Powerdoc]

C'est pourtant tout à fait visible.
Ici une repro à 8 et à 32.
En macro aux rapports élevés, l'ouverture est très réduite et la diffraction est le souci n°1.

en pratique sur les derniers APS C, il ne faut pas dépasser F16 . A F16 la baisse est sensible, mais pas dramatique. A F22 la chute est spectaculaire.

[Tonton-Bruno]

Il ne faut pas fermer à fond, c'est une évidence.

On peut néanmoins fermer à fond moins un diaph sans dommages.

Bien entendu, fermer à f/32 pour photographier une surface plane comme dans l'exemple de Seba est absurde dans la pratique.

Sur un statif de reproduction, on est à f/5,6 ou f/8, point barre. Ouvrir plus ou fermer plus ne sert à rien dans ces cas-là.

En revanche pour photographier une scène en trois dimensions, on utilise le diaphragme qui correspond à la profondeur de champ qu'on recherche : pleine ouverture si on veut le minimum de profondeur de champ et le maximum de flou d'arrière-plan; diaph fermé à fond moins un stop, si on a un premier plan rapproché et qu'on recherche le maximum de netteté à l'arrière plan, voire jusqu'à l'infini si la focale utilisée le permet.

Si vous avez des exemple de photo prête à être imprimée, où il vous a fallu fermer le diaph pour avoir le maximum de netteté, et où la diffraction vous a empêché de fermer à plus de f/11 parce que à f/16 les lointains étaient dégradés, montrez-les !

Pas des photos de mire ou de balcon de la voisine, une vraie photo de terrain !

[dioptre]

En revanche pour photographier une scène en trois dimensions, on utilise le diaphragme qui correspond à la profondeur de champ qu'on recherche : pleine ouverture si on veut le minimum de profondeur de champ et le maximum de flou d'arrière-plan; diaph fermé à fond moins un stop, si on a un premier plan rapproché et qu'on recherche le maximum de netteté à l'arrière plan, voire jusqu'à l'infini si la focale utilisée le permet.

Tout en sachant que fermer de trop ( mais c'est quoi trop ? ) va dégrader ( mais de combien ?) l'image par diffraction
Tout en sachant que ta profondeur de champ c'est quoi ? c'est quel cercle de confusion ( que choisir ?)
Tout en sachant que pleine ouverture c'est aberrations maxi ( mais tolérables ou pas ? )
Tout en sachant ( ou ne sachant pas ) à quoi est destinée l'image
Et entre la diffraction, la profondeur de champ, les aberrations tu n'as que compromis que tu commenceras à maîtriser après quelques dizaines d'années de photo et quelques dizaines de milliers de prises de vues réfléchies

[Powerdoc]

à f/16 que les lointains  soient dégradés passe  encore mais c'est toute l'image qui est à f/16  (à moins de combiner) et donc le premier plan, on confond souvent netteté partout et restitution de la sensation d'espace, par exemple la clarté après une jour de pluie, les fonds n'ont rien à faire a être aussi net que le premier plan  (en paysage)

le sujet de ce fil c'est la tendance vers  30,  40 mp sur 24x36 , et la tendance a voir apparaitre de plus en plus tôt une dégradation de l'image a f/11 , f/16  , pour une raison de marketting et sans  réelle nécessite à part cette majorité exécrable qui veut des pixels et des ISO  sans trop savoir  pourquoi ni quoi en faire et qui malheureusement peut se payer des boitiers pro ou semi-pro  et les tirer vers le bas, je trouve que le 1Ds mark III devrait être à 10000 euros, il est pas assez cher

Je suis d'accord avec toi, les lointains dégradés sont liés aux conditions atmosphériques
Voici un exemple ou les conditions atmosphériques étaient exceptionnelles :

[Tonton-Bruno]

...pour une raison de marketting et sans  réelle nécessite à part cette majorité exécrable qui veut des pixels et des ISO  sans trop savoir  pourquoi ni quoi en faire et qui malheureusement peut se payer des boitiers pro ou semi-pro  et les tirer vers le bas, je trouve que le 1Ds mark III devrait être à 10000 euros, il est pas assez cher

Voila une phrase mémorable !

J'avais préparé un exemple, mais je crois que je ne vais pas le poster.

Nous ne sommes pas dans le même univers, c'est certain !