Relation entre profondeur de champs et densité de pixel ???

[2cv6]

Bonjour, j'ai une interrogation concernant la relation entre la profondeur de champs et la densité de pixel et le format du capteur:

Les calculateurs de profondeur de champs donnent les résultats suivants :

Je cadre un portrait à 3 mètres avec un APS-C et un 85 mm ouvert à 1.8 --> la profondeur de champs est de 8,4 cm.
Je cadre maintenant plus large, toujours à 3m du sujet mais avec un FF et le même 85 mm ouvert à 1.8 --> la profondeur de champ est de 13,3 cm.

Or si le premier capteur fait 10 MP (40D) et le second 25MP (+-5DIII), la première photo ne sera qu' un crop de la seconde donc la profondeur de champs ne devrait pas varier. Ou alors ce calcul tiens compte de la densité de pixel du capteur. 

Comment est calculé le rayon de confusion dans le calcul de la profondeur de champs ?

[JamesBond]

[…] Or si le premier capteur fait 10 MP (40D) et le second 25MP (+-5DIII), la première photo ne sera qu' un crop de la seconde donc la profondeur de champs ne devrait pas varier. Ou alors ce calcul tiens compte de la densité de pixel du capteur.  […]

Le problème, c'est qu'une image 15x22 n'est pas un crop d'une image 24x36 ; c'est une image en soi.
Et, pour cette image, il aurait fallu monter le FF avec un 135mm pour comparer la PDC.

Nous somme là confronté à une constance focale qui ne peut avoir le même résultat suivant la dimension du capteur (axe diagonal et champ) ; la notion de crop est totalement fausse.
Il faut réfléchir en terme de focale/capteur.
Ainsi, un 85mm sur un MF sera un objectif standard et non un télé. L'erreur est de tout ramener au 24x36 (qui est un petit format) comme un référent.

Pour ce qui concerne le calcul du CDC, voir l'irremplaçable livre de René Bouillot.

[rsp]

Pitié, pas la polémique sur la profondeur de champ !
1° Si on compare des tirages (ou des visualisations sur écran) de mêmes dimensions on arrive à s'y retrouver sans mal.
2° Si on compare des vues agrandies à 100%, on peut aussi retrouver ses petits, mais ça demande certaines précautions sinon on peut raconter n'importe quoi.

Pour répondre à la question :
Comment est calculé le rayon de confusion dans le calcul de la profondeur de champs ? ("champ" et pas "champs" quand il n'y en a qu'un)

Ceci dit, la réponse est : 30 µm pour le format 24*36, on fait une règle de trois pour tous les autres formats. Il n'y a pas de valeur absolument exacte puisque c'est basé sur le pouvoir de résolution de l'œil humain qui varie selon plein de paramètres (dont l'âge etc.). Si on reste dans le cas 1° plus haut, ça n'a rien à voir avec la taille des pixels (sauf pour les capteur composés de quelques pixels).

[PinkFish]

Heu je dirais pourtant si, la taille des photosites* (pour des capteurs de même dimension) a un peu à voir. Pour une ouverture (enfin plutôt fermeture dans ce cas) de diaphragme donnée, des photosites plus petits seront plus sensibles à la tâche d'Airy, réduisant la sensation de netteté et ainsi la PdC.
Maintenant, cette influence est-elle négligeable dans la PdC observée ?

Ne pas oublier également que le diamètre du cercle de confusion dépend de la taille du tirage/affichage et de la distance d'observation. En visu 1:1 et le nez sur écran, il n'a plus rien à voir avec celui utilisé dans les calculs !

* les pixels n'ont pas de dimension.

[rsp]

Tu as raison :
- pixel est un abus de langage pour photosite.
- dans tous ces raisonnements on fait l'hypothèse qu'il n'y a aucun autre défaut qui entre en jeu (limiter la diffraction : lourde tâche  ).
Pour le reste, il y a un article sur la profondeur de champ dans wikipedia qui explique pas mal le sujet.

[2cv6]

Il ne s'agit pas de polémiquer mais de comprendre ce que donneviendrait la profondeur de champ de mes objectifs sur FF.

Naïvement ma première pensé était que j'aurrai la même image au centre ( donc même profondeur de champ) avec des bords plus large faisant rentrer plus de chose dans le cadre. Sachant qu'un 40d et un 5dIII ont une taille de photosite équivalent.

Pour moi la profondeur de champ était une donnée intrasec donc à 100 % au centre on retrouve la même image.

Apres je suis d'accord que, pour a même taille de tirage ou de visu sur écran, l'image ne sera pas identique et que cette notion de profondeur de champs à 100% disparaitra. 

Et donc, dans le cas d'un crop, on va faire changer la profondeur de champs de l'image qui sera d'autant plus fine que l'image sera recadrée dans le cas d'une visu pleine écran ou d'un tirage à taille égale ?

Pas vrai ? 

[dioptre]

Il ne s'agit pas de polémiquer mais de comprendre ce que donneviendrait la profondeur de champ de mes objectifs sur FF.

Naïvement ma première pensé était que j'aurrai la même image au centre ( donc même profondeur de champ) avec des bords plus large faisant rentrer plus de chose dans le cadre. Sachant qu'un 40d et un 5dIII ont une taille de photosite équivalent.

Pour moi la profondeur de champ était une donnée intrasec donc à 100 % au centre on retrouve la même image.

Apres je suis d'accord que, pour a même taille de tirage ou de visu sur écran, l'image ne sera pas identique et que cette notion de profondeur de champs à 100% disparaitra. 

Et donc, dans le cas d'un crop, on va faire changer la profondeur de champs de l'image qui sera d'autant plus fine que l'image sera recadrée dans le cas d'une visu pleine écran ou d'un tirage à taille égale ?

Pas vrai ? 

Que de questions et de problèmes  !!
Et la profondeur de champ n'est pas une donnée intrinsèque mais elle est ce que vous voulez qu'elle soit en fonction de l'agrandissement du fichier original que ce soit sur écran ou sur papier.

Regarde une image sur ton écran ou sur papier de la grandeur d'une carte postale et la même au format A3 : la profondeur de champ est complètement différente !

Pour les 30 microns en 24x36 argentique : la définition part d'un tirage 18x24 regardé à distance de 30 cm en tenant compte du diamètre de la tache de diffraction en relation avec le pouvoir séparateur de l'oeil.
On "voit " une certaine profondeur de champ, mais si on veut voir la même en agrandissant plus il faut être plus rigoureux que les 30 microns, ce que faisaient les photographes en fermant par exemple d'avantage.

En numérique c'est pareil et il est vain de se lancer dans des comparaisons plus ou moins théoriques.

Rien, mais rien, ne va remplacer la pratique réfléchie.
La profondeur de champ ce n'est pas une donnée scientifiquement indubitable

[PinkFish]

Il existe un moyen infaillible pour déterminer la PdC de nos jours : le bouton de testeur de PdC et l'expérience. Et si on veut un maximum de PdC, c'est soit basculer le plan focal avec un objectif adhoc, soit faire du focus stacking.

[Inka]

La profondeur de champ ce n'est pas une donnée scientifiquement indubitable

Du bon usage de la profondeur de champ : http://petapixel.com/2013/10/14/life-like-miniature-scenes-shot-using-model-cars-forced-perspective-250-ps/

[chelmimage]

Le CDC de 30 µ en 24X36 correspond à une dimension de 1/1720 de diagonale. SI on transpose ceci en Pix jointifs de 30 µ, ça ferait une image composée de 1,4 M de CdC jointifs.
Si, "hypothèse audacieuse", je transforme ces CdC en Mpix, ça veut dire que toute zone, d'une l'image réduite à 1,4 Mpix, apparaissant nette, sera considérée comme appartenant à la profondeur de champ.
Donc la manip à faire pour vérifier ceci consiste à réduire toute photo aux formats ~1440X960 (format 3:2) ou 1376X1032 (format 4:3) et de regarder si ce qui est net à l'écran dans ces conditions correspond bien à ce qu'on peut appeler la profondeur de champ.
J'attends vos retours de manips..

[2cv6]

Ca tombe bien l'écran de mon PC portable est en 1440*900.

Mais donc dans mon exemple si je fait une photo au 5DIII et au 40D à la même distance du sujet et que je recadre celle du 5d pour obtenir le même cadrage, j'obtiendrai une profondeur de champ identique en 1440*900 entre les reflex.

Si je ne recardre pas, le 5D semblera avoir une profondeur de champ plus grande.

Bon, il faut que j'arrête de me torturer l'esprit sur les aspects techniques. 

[JamesBond]

[…] Si je ne recadre pas, le 5D semblera avoir une profondeur de champ plus grande. […]

Normal puisque le 85mm sur Full Frame possède un angle de champ beaucoup plus large que sur APS-C.
Comme je l'ai dit dans mon post précédent, en APS, le 85 cadrera comme un 135 en Full Frame (et ce n'est pas un crop).
Maintenant, montez un 135 sur un 5D MkIII et vous aurez des surprises...

Il est unanimement admis que le Full Frame possède une PDC beaucoup plus étroite qu'un APS-C à focale équivalente et ce sera encore pire sur Moyen Format (Blad).

Vous continuez à réfléchir à l'envers et mélangez un peu les choux et les carottes en observant le mauvais point. 

[…]une donnée intrasec […]

Ça, c'est pour assécher les pièces humides ; le vrai terme est celui employé par Dioptre :

[…] une donnée intrinsèque […]

[sofyg75]

Il est unanimement admis que le Full Frame possède une PDC beaucoup plus étroite qu'un APS-C à focale équivalente et ce sera encore pire sur Moyen Format (Blad).

Complétement d'accord et d'autre part plus grand est le capteur, plus à distance égale et focale "équivalente" on pourra fermer l'optique pour une même zone de netteté, ce qui induit entre autre une progressivité supérieure des transitions nets/flous bien plus égréable à l'oeil et cela alors même que la zone de netteté diminue. Cette douceur des transition peut aboutir sur un MF à ne plus distinguer où débute le flou, ce qui n'en sera que plus agréable.

[Squale71]

Mais donc dans mon exemple si je fait une photo au 5DIII et au 40D à la même distance du sujet et que je recadre celle du 5d pour obtenir le même cadrage, j'obtiendrai une profondeur de champ identique en 1440*900 entre les reflex.

Non, la profondeur de champ, qui dépend entre autre de la taille du capteur et du grandissement du sujet est figée au moment du déclenchement. Si elle était de 20cm, tu pourra recadrer l'image pour la ramener au cadrage d'un APS-C mais la pdc sera toujours 20cm

[JamesBond]

[...] ce qui induit entre autre une progressivité supérieure des transitions nets/flous bien plus égréable à l'oeil et cela alors même que la zone de netteté diminue. Cette douceur des transition peut aboutir sur un MF à ne plus distinguer où débute le flou, ce qui n'en sera que plus agréable.

J'avais effectivement omis cet aspect importantissime qui explique qu'on se saigne aux quatre veines pour s'équiper en Full Frame ; cette transition, servie par une optique de choix, est tout simplement somptueuse.
Et... encore plus somptueuse en MF, mais là, seul des Happy Few y ont accès... 

[sofyg75]

J'avais effectivement omis cet aspect importantissime qui explique qu'on se saigne aux quatre veines pour s'équiper en Full Frame ; cette transition, servie par une optique de choix, est tout simplement somptueuse.
Et... encore plus somptueuse en MF, mais là, seul des Happy Few y ont accès... 

yes indeed 
Mais bon déjà avec le 24x36 on peut profiter 

[rsp]

Non, la profondeur de champ, qui dépend entre autre de la taille du capteur et du grandissement du sujet est figée au moment du déclenchement. Si elle était de 20cm, tu pourra recadrer l'image pour la ramener au cadrage d'un APS-C mais la pdc sera toujours 20cm

C'est faux. Voilà pourquoi je disais dès le début "pitié, pas la polémique..."
La profondeur de champ dépend de la dimension de l'image observée par rapport à la scène d'origine. Si on n'observe qu'une partie de l'image d'origine, on modifie la pdc. Il suffit de faire les calculs avec les formules habituelles.
Une photo faite avec un 50 mm à 6,4 sur un 5D donne la même chose (pdc et cadrage) qu'une photo faite avec un 40D avec un 80 mm à 4.
Mais si on fait deux photos au 50 mm avec un 40D et un 5D à la même ouverture, on sait bien qu'on n'obtient ni la même pdc, ni surtout le même cadrage : et pourtant, dans ces conditions le 40D est bien le "crop" du 5D.
Quand on regarde un tirage en 18 x 24 à 30 cm de distance de la photo du 5D on a plus de pdc qu'avec le tirage de mêmes dimensions de la photo faite au 40D*, qui sera elle identique en revanche à celle du 5D "cropée" puis tirée aussi aux mêmes dimensions.

Ceci dit, avec un rapport de 1,6 cela se voit, mais surtout aux extrêmes.

* ici 50 mm représente une focale proportionnellement plus longue pour le 40D que pour le 5D d'où la pdc plus faible sur le 40D. Mais dans ce cas on compare des torchons et des serviettes (pas le même champ cadré).

L'important, c'est d'essayer, et de faire des photos qui nous plaisent.

[PinkFish]

 [at] rsp : les pieds dans le tapis ?!
C'est une photo au 80 mm à f/6.4 au 5D qui serait equivalente à une photo au 50 mm à f/4 au 40D. En terme d'angle de champ cadré, de PdC.

[rsp]

[at] rsp : les pieds dans le tapis ?!
C'est une photo au 80 mm à f/6.4 au 5D qui serait equivalente à une photo au 50 mm à f/4 au 40D. En terme d'angle de champ cadré, de PdC.

Oui, je me suis pris les pieds dans le tapis...
Pourtant la soirée ne faisait que commencer  !
Merci de la mise au point 

[2cv6]

James je suis tout à fait d'accord pour prendre un 135 sur FF à la place du 85 sur Apsc. Le débat n'est pas là.

De cette histoire je retiens deux points qui me semble importants :

- la profondeur de champ peu être considérée comme donnée intrinsèque si on considère la vue à 100%. Et cette donnée tiens compte de la densité de photosite sur le capteur. A densité égale un Apsc et un FF ont la même profondeur de champs. ( même optique même distance) independament du cadre.

- en terme de rendu final sur écran ou pour une impression, la profondeur de champ tiendra compte de la résolution de l'image  et de la distance à laquelle on regarde la photo. Mais la profondeur de champs ne pourra etre inférieure à ce qui peut être calculé dans au point précédent.
Je pense que au final beaucoup oublient cette notion quand on compare le rendu FF / apsc. Cela dit cette notion est moins importante que la notion de distance par rapport au sujet pour obtenir un cadrage équivalent avec une même optique.

[Nikojorj]

Pour une ouverture (enfin plutôt fermeture dans ce cas) de diaphragme donnée, des photosites plus petits seront plus sensibles à la tâche d'Airy, réduisant la sensation de netteté et ainsi la PdC.
Maintenant, cette influence est-elle négligeable dans la PdC observée ?

Je ne pense pas ; pour rajouter un peu de confusion dans le cercle des réponses apportées, avec du flou on n'est pas du tout dans le cas du disque d'Airy de la diffraction, à diamètre de disque égal le flou de mise au point floute beaucoup beaucoup plus que la diffraction.
Cf. http://echophoto.dnsalias.net/ekr/index.php/photoarticles/49-dof-in-digital-pictures?start=1 pour des exemples qui valent quelques milliers de mots.

Du coup, ça me semble en pratique une assez bonne raison de savoir ne pas se contenter des 30µm/1.4MPix standards, pour autre chose qu'une image web petite ou moyenne.
De ce que j'en verrais, pour un tirage 20x30 propre un cercle de confusion de l'ordre de 10-15µm en 24x36 me semblerait nettement plus réaliste.

Complétement d'accord et d'autre part plus grand est le capteur, plus à distance égale et focale "équivalente" on pourra fermer l'optique pour une même zone de netteté, ce qui induit entre autre une progressivité supérieure des transitions nets/flous bien plus égréable à l'oeil et cela alors même que la zone de netteté diminue. Cette douceur des transition peut aboutir sur un MF à ne plus distinguer où débute le flou, ce qui n'en sera que plus agréable.

Oui ; on n'oubliera pas que cela est fonction du bokeh de l'optique (qui, très souvent, s'améliore en fermant le diaph, ce qu'on fait plus facilement sur un plus grand capteur), et pas directement de la taille du capteur.

[fred134]

De cette histoire je retiens deux points qui me semble importants :

- la profondeur de champ peu être considérée comme donnée intrinsèque si on considère la vue à 100%. Et cette donnée tiens compte de la densité de photosite sur le capteur. A densité égale un Apsc et un FF ont la même profondeur de champs. ( même optique même distance) independament du cadre.

Ce serait mieux d'avoir un autre terme que "profondeur de champ" pour cette zone où les pixels sont très nets. Mais tu n'es pas le seul à employer ce terme dans ce cas, tu peux lire cet article : http://www.cmp-color.fr/pdc.html

Sinon, on lit très souvent le terme "(faible) profondeur de champ" employé pour désigner un gros flou d'arrière-plan, ce n'est la même chose, ici on parle bien de la zone qui parait nette à l'oeil...

[rsp]

Bonjour, j'ai une interrogation concernant la relation entre la profondeur de champs et la densité de pixel et le format du capteur:

Les calculateurs de profondeur de champs donnent les résultats suivants :

Je cadre un portrait à 3 mètres avec un APS-C et un 85 mm ouvert à 1.8 --> la profondeur de champs est de 8,4 cm.
Je cadre maintenant plus large, toujours à 3m du sujet mais avec un FF et le même 85 mm ouvert à 1.8 --> la profondeur de champ est de 13,3 cm.

Or si le premier capteur fait 10 MP (40D) et le second 25MP (+-5DIII), la première photo ne sera qu' un crop de la seconde donc la profondeur de champs ne devrait pas varier. Ou alors ce calcul tiens compte de la densité de pixel du capteur. 

Comment est calculé le rayon de confusion dans le calcul de la profondeur de champs ?

Je reviens à ton affirmation du début qui est absolument vraie à condition de prendre en compte toute la chaîne.
Tes deux photos représentent 2 cadrages différents. Si maintenant tu regardes les deux côte à côte (deux tirages ou deux écrans de mêmes dimensions) en ayant recadré le cliché du 5D pour voir exactement le même champ qu'avec le 4OD, tu dois obtenir exactement la même profondeur de champ. C'est l'exemple que je donnais dans mon message (sauf que je m'étais emmêlé les pinceaux) : "Mais si on fait deux photos au 50 mm avec un 40D et un 5D à la même ouverture, on sait bien qu'on n'obtient ni la même pdc, ni surtout le même cadrage : et pourtant, dans ces conditions le 40D est bien le "crop" du 5D. Quand on regarde un tirage en 18 x 24 à 30 cm de distance de la photo du 5D on a plus de pdc qu'avec le tirage de mêmes dimensions de la photo faite au 40D*, qui sera elle identique en revanche à celle du 5D "cropée" puis tirée aussi aux mêmes dimensions."

La dimension des photosites n'intervient que quand on se met à regarder l'image "au microscope", avec un agrandissement tel qu'on n'en voie plus qu'une partie (un écran 1920 x 1080 représente en gros 2 MPix). Là il faudrait refaire les calculs selon les cas.

Et Nikojorj ne dit rien d'autre quand il dit qu'un tirage un peu plus grand que la moyenne (qu'on risque donc de regarder dans les détails, c'est à dire "de trop près par rapport à la normale") nécessite d'avoir utilisé un CDC plus petit, ce qui revient au même que de dire qu'il faut fermer un peu plus pour que même en agrandissant un peu on conserve une PDC acceptable.

Et tout ça dépend aussi des personnes qui regardent, c'est quand même basé sur la résolution moyenne de l'œil humain (en gros, on distingue 1=un détail de 1 mm à 3 m, à condition qu'il y ait un contraste suffisant).

Donc, 2cv6, ce que tu as écrit 2 messages plus haut me paraît au moins confus sinon faux (ça contredit ton premier message que j'ai repris ici).