Choix d'une optique lumineuse à champ plan en macro/proxi

[Pomme]

Bonjour,

Dans le cadre d'un utilisation professionnelle, j'aurais besoin de monter sur une caméra rapide (Photron SA5 pour ceux qui connaissent) un optique Nikon (ou autre avec un adaptateur C). Les contraintes sont qu'il nous faut une optique à réglage du diaphragme manuel, lumineuse (f:1.4 serait l'idéal), un champ parfaitement plan et que nous devons travailler en champ proche (proxi ou macro, les images à capter font de l'ordre de 2cmx2cm). Une optique macro comme le 60 af-d f:2.8 répond à beaucoup de ces contraintes mais n'est pas assez lumineuse (nous utilisons des temps d'obturation plus petits que 1/10 000).

Nos essais ont montré qu'avec une optique standard comme un 50 f:1.8 couplée à des bagues allonges, la qualité était insuffisante : à pleine ouverture, l'image était vraiment trop dégradée et fermée, il n'y a plus assez de lumière. Savez-vous s'il existe une optique, j'imagine spécialisée, qui répondrait à ce cahier des charges ?

D'avance merci

[seba]

Il faudrait regarder vers les Ultra Micro-Nikkors.
En occasion et très chers.

[Pomme]

Il faudrait regarder vers les Ultra Micro-Nikkors.
En occasion et très chers.

Hello Seba,

Merci de ton avis. Je savais pouvoir compter sur ton savoir encyclopédique...

Je crains juste que l'image couverte soit un peu juste. Si j'ai bien compris, on trouve pour le 55 mm f:2 un cercle d'image de 12 mm ce qui est un peu juste pour mon problème ; sinon, il faut aller vers de plus longues focales mais au détriment de l'ouverture maxi. Qu'en penses-tu ?

[seba]

Hello Seba,

Merci de ton avis. Je savais pouvoir compter sur ton savoir encyclopédique...

Je crains juste que l'image couverte soit un peu juste. Si j'ai bien compris, on trouve pour le 55 mm f:2 un cercle d'image de 12 mm ce qui est un peu juste pour mon problème ; sinon, il faut aller vers de plus longues focales mais au détriment de l'ouverture maxi. Qu'en penses-tu ?

Je ne les connais pas du tout mais d'après leurs caractéristiques on peut se faire une idée.
En fait quel est le format de la caméra ? Je ne trouve pas.

[Kadobonux]

ici
http://www.photron.com/datasheet/FASTCAM_SA5.pdf

[Pomme]

ici
http://www.photron.com/datasheet/FASTCAM_SA5.pdf

C'est ça. C'est un capteur 1024x1024 points, 20µ de taille de pixel. Soit un cercle d'image d'environ 3cm.

[seba]

Apparemment il y a des Ultra Micro-Nikkor prévus pour une lumière monochromatique, donc non corrigés du chromatisme. Attention à ce point.
Sinon ils sont calculés pour un rapport de reproduction précis, pour ton utilisation à voir si ça correspond.
Voir le cercle objet et le cercle image, en retournant l'objectif ce sera le contraire (et le rapport de reproduction sera l'inverse).
De toute façon ça ne doit pas être facile à trouver.

Autre piste : un objectif pour format 4/3 , a priori bien corrigés et pas de problème pour la couverture.

[Pomme]

Apparemment il y a des Ultra Micro-Nikkor prévus pour une lumière monochromatique, donc non corrigés du chromatisme. Attention à ce point.
Sinon ils sont calculés pour un rapport de reproduction précis, pour ton utilisation à voir si ça correspond.
Voir le cercle objet et le cercle image, en retournant l'objectif ce sera le contraire (et le rapport de reproduction sera l'inverse).
De toute façon ça ne doit pas être facile à trouver.

Autre piste : un objectif pour format 4/3 , a priori bien corrigés et pas de problème pour la couverture.

OK, merci.

[PierreT]

Bonsoir,

Il existe chez Edmund Optics un 50mm f/1.8 haute résolution en monture C qui couvre le 4/3" (en macro il doit donc aller au-delà).
Petite remarque :
Votre sujet mesure 20x20 mm ; vous êtes donc au rapport de grandissement 1:1. Je pense que vous aurez beaucoup de mal à trouver un objectif assurant une ouverture N = 1,4 à un tel rapport.

[Pomme]

Bonsoir,

Il existe chez Edmund Optics un 50mm f/1.8 haute résolution en monture C qui couvre le 4/3" (en macro il doit donc aller au-delà).
Petite remarque :
Votre sujet mesure 20x20 mm ; vous êtes donc au rapport de grandissement 1:1. Je pense que vous aurez beaucoup de mal à trouver un objectif assurant une ouverture N = 1,4 à un tel rapport.

J'ai trouvé ce 50 mm chez Edmund. Merci du conseil.

Je m'en doutais un peu. J'espérais qu'avec un petit cercle d'image, une solution existait.

[Lyr]

Je dis sûrement une bêtise, mais en prenant un 50mm f/1.4 monté sur l'appareil, puis un 50mm f/1.4 retourné monté dessus (les deux réglés sur l'infini), n'arrive-t-on pas à une solution lumineuse couvrant le champ demandé?

[seba]

Je dis sûrement une bêtise, mais en prenant un 50mm f/1.4 monté sur l'appareil, puis un 50mm f/1.4 retourné monté dessus (les deux réglés sur l'infini), n'arrive-t-on pas à une solution lumineuse couvrant le champ demandé?

Il faut une très bonne qualité optique et avec ce montage je pense qu'on cumulera certaines aberrations.

[Jean-Claude]

Y a plus qu'à aller voir chez le meilleurs opticiens au monde du côté de "Coastal Optics" s'ils ont une solution, mais celà risque d'être très très cher 

http://www.jenoptik.com/Internet_EN_Coastal_Optical_Systems

[Pomme]

Y a plus qu'à aller voir chez le meilleurs opticiens au monde du côté de "Coastal Optics" s'ils ont une solution, mais celà risque d'être très très cher 

http://www.jenoptik.com/Internet_EN_Coastal_Optical_Systems

Merci de ton avis Jean-Claude. Je me renseignerai auprès de Jenoptik. Ceci dit, les solutions qu'ils proposent en "multispectral lenses" sont limitées à une ouverture de f/4.

Je crains, comme l'a fait remarquer justement PierreT que combiner un rapport de grandissement 1:1 avec une ouverture à 1.4 soit difficile à atteindre. La contrainte principale est avant tout d'avoir un champ parfaitement plat pour observer un plan laser, ce sera au détriment de l'ouverture. Je ferai avec..

[jp60]

Par curiosité, pourquoi te faut il une ouverture de F1,4? Tu n'as pas la possibilité dans ta manip de rajouter beaucoup de lumière? Un champ plat à ces ouvertures c'est très compliqué...
Sinon, il y a peut être la solution de bonnettes, qui ne font pas perdre de luminosité, mais je doute qu'il existe une optique F1,4 sur laquelle ça passe bien. En tous cas, d'après les tests de G thérin, ce n'est pas forcément moins bon qu'une bague allonge. Tests ici: http://www.naturepixel.com/technique.htm#comparatif
Jean-Pierre

[Pomme]

Par curiosité, pourquoi te faut il une ouverture de F1,4? Tu n'as pas la possibilité dans ta manip de rajouter beaucoup de lumière? Un champ plat à ces ouvertures c'est très compliqué...
Sinon, il y a peut être la solution de bonnettes, qui ne font pas perdre de luminosité, mais je doute qu'il existe une optique F1,4 sur laquelle ça passe bien. En tous cas, d'après les tests de G thérin, ce n'est pas forcément moins bon qu'une bague allonge. Tests ici: http://www.naturepixel.com/technique.htm#comparatif
Jean-Pierre

Parce que l'on a besoin de 6000 images/s avec des temps de pose très inférieurs à 1/10 000 (le pourquoi de ce besoin nous pousserait trop loin dans les explications techniques). Et malgré la puissance du laser continu dont on dispose (quelques W), on atteint les limites de la caméra (10000 iso) et des traitements d'images que je peux effectuer, et augmenter la puissance dégraderait notre installation.... Pour information, à cette puissance un laser est dangereux (brule peau/papier/plexiglas en quelques secondes) car toute la puissance est concentrée dans un faisceau qui mesure quelques centimètres de large et qui est épais comme une feuille. D'où la nécessité d'une optique à champ plat et le besoin qu'elle soit la plus lumineuse possible.

Pour moi bonnette et doubleur ne me convainquent pas. Ce sont des solutions généralistes très commodes mais la dont généralité fait perdre en qualité.

[Jean-Claude]

Merci de ton avis Jean-Claude. Je me renseignerai auprès de Jenoptik. Ceci dit, les solutions qu'ils proposent en "multispectral lenses" sont limitées à une ouverture de f/4.

Je crains, comme l'a fait remarquer justement PierreT que combiner un rapport de grandissement 1:1 avec une ouverture à 1.4 soit difficile à atteindre. La contrainte principale est avant tout d'avoir un champ parfaitement plat pour observer un plan laser, ce sera au détriment de l'ouverture. Je ferai avec..

oui je sais bien ils ont sorti cette optique incroyable hyper Apo de l'infrarouge à l'ultraviolet, des gens comme la NASA sont ravis de couvrir avec un seul objectif l'IR, le visible et l'UV

Ou peut être contacter par mail Roger Cicala, il connaît bien les gens de Coastal, et lui-même à une grosse connaissance de ce qui se fait.

[CCD1024]

hello
j'ai utilisé pour une manip similaire (micro-décharges plasma) sur une caméra intensifiée et pulsée à la nanoseconde, un nikkor 60mm macro 2.8 vite remplacé par le vieux nikkor 50mm 1.2 avec une bague allonge. il n'y avait pas photo en terme du luminosité.
on est sur des résolutions d'une 20aine de microns (aussi)
pas mal de mes clients utilisent aussi des photron et phantom et certains utilisent aussi ce type d'optique.

Après , il y a des optiques spécialisées, bien sur, mais les prix grimpent très vite et le gain en résultat n'est pas en rapport avec la montée du prix. Mais bon, un facteur 2 en lumière, c'est toujours bon à prendre.

[jp60]

Pour moi bonnette et doubleur ne me convainquent pas. Ce sont des solutions généralistes très commodes mais la dont généralité fait perdre en qualité.

Tu as vu les test de G Thérain? Sur une optique macro, avec des bonnettes qualitatives, ça reste très bon contrairement à ceux que beaucoup de gens pensent. Surtout qu'à 10000 iso, ton image doit quand même être bien dégradée...

Mais bon, ton besoin est très spécifique, mais vu l'expérience de CCD1024 qui semble avoir travailler sur le même sujet que toi (ou tout au moins avec des besoins similaires), j'aurais tendance à tester des moyens simples avant de t'engager dans des optiques spécifiques qui couteront une fortune (matériel scientifique) Tu as fait l'essai avec le 50F1,8, ce n'était pas bon. Mais ça passerait peut être mieux avec une autre optique.
En règle générale, quand on travaille en macro, il vaut mieux inverser une optique classique plutôt que de rajouter une bague allonge.(mais dans ton cas, ce n'est pas de la macro énorme, je ne sais pas si c'est nécessaire) Mais peut être que ça te permettrait d'essayer plus d'optiques très qualitatives (pourquoi pas le nouveau 50 mm F1,4 Sigma art, excellent dès la pleine ouverture en usage normal?)
Comme tu travailleras à pleine ouverture, tu as juste besoin d'une bague d'inversion Nikon et éventuellement d'une bague allonge (sur le net j'ai vu que sur deux 50 mm, le grossissement tourne autour de 0,5 -0,6 pour un 50 mm, mais ça dépend des formules optiques), tu trouves ça pour pas cher sur des sites comme photoAddict.

Bon courage pour ton travail!   Et ton retour m'intéresse si tu fais une inversion d'objectif!

JP

[Pomme]

Tu as vu les test de G Thérain? Sur une optique macro, avec des bonnettes qualitatives, ça reste très bon contrairement à ceux que beaucoup de gens pensent. Surtout qu'à 10000 iso, ton image doit quand même être bien dégradée...

Mais bon, ton besoin est très spécifique, mais vu l'expérience de CCD1024 qui semble avoir travailler sur le même sujet que toi (ou tout au moins avec des besoins similaires), j'aurais tendance à tester des moyens simples avant de t'engager dans des optiques spécifiques qui couteront une fortune (matériel scientifique) Tu as fait l'essai avec le 50F1,8, ce n'était pas bon. Mais ça passerait peut être mieux avec une autre optique.
En règle générale, quand on travaille en macro, il vaut mieux inverser une optique classique plutôt que de rajouter une bague allonge.(mais dans ton cas, ce n'est pas de la macro énorme, je ne sais pas si c'est nécessaire) Mais peut être que ça te permettrait d'essayer plus d'optiques très qualitatives (pourquoi pas le nouveau 50 mm F1,4 Sigma art, excellent dès la pleine ouverture en usage normal?)
Comme tu travailleras à pleine ouverture, tu as juste besoin d'une bague d'inversion Nikon et éventuellement d'une bague allonge (sur le net j'ai vu que sur deux 50 mm, le grossissement tourne autour de 0,5 -0,6 pour un 50 mm, mais ça dépend des formules optiques), tu trouves ça pour pas cher sur des sites comme photoAddict.

Bon courage pour ton travail!   Et ton retour m'intéresse si tu fais une inversion d'objectif!

JP

J'ai essayé un 50 f/1.4 AI-S sur bague allonge et ce n'étais pas convainquant. L'image était vraiment "vaporeuse" à pleine ouverture et ne devenait acceptable qu'en fermant à f/2.8 ou f/4. Augmenter le grossissement a accentué les caractéristiques de l'optique. J'aurais bien aimé une optique optimisée pour la le piqué à pleine ouverture mais ce qui m'ennuie avec les optiques récente "grand public" comme le Sigma 50 f/1.4 Art c'est l'absence de bague de diaphragme.

Mais effectivement avant de dépenser une fortune, je vais tester des moyens plus simples. Je n'avais pas pensé à l'inversion sur des focales normales, j'en étais resté sur des grands angles comme le 20 ou le 28 mais dont l'ouverture est insuffisante.

Je vais sans doute voir du côté du 50mm f:1.2 (comme le suggère CCD1024) monté sur bague allonge ou inversé.

Je vous ferai part des résultats d'ici quelques mois. Merci à tous.

[jp60]

J'ai essayé un 50 f/1.4 AI-S sur bague allonge et ce n'étais pas convainquant. L'image était vraiment "vaporeuse" à pleine ouverture et ne devenait acceptable qu'en fermant à f/2.8 ou f/4. Augmenter le grossissement a accentué les caractéristiques de l'optique. J'aurais bien aimé une optique optimisée pour la le piqué à pleine ouverture mais ce qui m'ennuie avec les optiques récente "grand public" comme le Sigma 50 f/1.4 Art c'est l'absence de bague de diaphragme.

Mais effectivement avant de dépenser une fortune, je vais tester des moyens plus simples. Je n'avais pas pensé à l'inversion sur des focales normales, j'en étais resté sur des grands angles comme le 20 ou le 28 mais dont l'ouverture est insuffisante.

Je vais sans doute voir du côté du 50mm f:1.2 (comme le suggère CCD1024) monté sur bague allonge ou inversé.

Je vous ferai part des résultats d'ici quelques mois. Merci à tous.

Je ne sais pas si sur Nikon ça fonctionne, mais sur Canon, tu peux régler le diaph en procéder comme ça: d'abord mettre l'objectif dans son sens d'origine, régler l'ouverture, puis enlever l'objectif en maintenant enfoncé le bouton de contrôle de profondeur de champs.
Je ne sais pas quelle est la qualité du Nikon F1,2 mais quand on compare sur DXO le Canon le 50F1,2L (quand même réputé) et le sigma 50 mm Art, on voit que le Sigma est bien plus homogène dès la pleine ouverture, sans aberrations chromatiques (souvent amplifiées en macro) De tous les tests dispo, le Sigma est assez comparable au Zeiss otus 55mm.

JP

[seba]

Je ne sais pas si sur Nikon ça fonctionne, mais sur Canon, tu peux régler le diaph en procéder comme ça: d'abord mettre l'objectif dans son sens d'origine, régler l'ouverture, puis enlever l'objectif en maintenant enfoncé le bouton de contrôle de profondeur de champs.

Non, chez Nikon il faut bloquer le bitoniau à l'arrière de l'objectif, avec un bout de papier, un bout d'allumette...si toutefois ce n'est pas un diaphragme à commande électrique (dans ce dernier cas je ne sais pas).

[Jean-Claude]

Il n'y a pas de 1,4 parmi les 5 Nikkor Type E
Ceux-ci ne peuvent fonctionner que sur une baionnette Nikon compatible VR en préselection manuelle (pour les objo qui en ont une) et en tout auto à partir des D3 D700 compatibilité type E

[seba]

J'aurais bien aimé une optique optimisée pour la le piqué à pleine ouverture mais ce qui m'ennuie avec les optiques récente "grand public" comme le Sigma 50 f/1.4 Art c'est l'absence de bague de diaphragme.

Non, chez Nikon il faut bloquer le bitoniau à l'arrière de l'objectif, avec un bout de papier, un bout d'allumette...si toutefois ce n'est pas un diaphragme à commande électrique (dans ce dernier cas je ne sais pas).

C'était une interrogation pour le Sigma.

[vincent62]

C'était une interrogation pour le Sigma.

Je viens de regarder c'est la même chose si cela peu en éclairer certains.