Taille capteurs et limites raisonnables...

remico · Novembre 30, 2015, 13:16:41

Citation de: Somedays le Novembre 30, 2015, 12:02:12
Si c'est le nombre d'ouverture, ce n'est donc pas "le diamètre réel du diaphragme qui joue le rôle principal dans la visibilité de la diffraction" tel que le blog-couleur.com l'écrit.

Je reprends le tableau rapporté par Remico:
Si l'on s'en tient à ces valeurs, la pixelisation intense des boîtiers actuels ne sert à rien dans la grande majorité des cas.
Par exemple, les capteurs APS-C de 24 MPx ont un pas de seulement 3.9 µm. C'est-à-dire un pas inférieur au diamètre du disque d'Airy dès que le nombre d'ouverture passe au-dessus de 3.5. Et encore, je considère là un cas de rayonnement favorable (dans le bleu.)

Mais les bureaux d'études arrivent à dépasser ces contraintes. Exemple:

(source: test du Fuji X20 sur focus-numérique.com)

Il vaut donc mieux se méfier des tableaux et des calculs trop généralistes. Et préférer constater la qualité de visu.

Je savais bien qu'il y avait un truc.

fred134 · Novembre 30, 2015, 15:57:53

Citation de: Somedays le Novembre 30, 2015, 12:02:12
Si l'on s'en tient à ces valeurs, la pixelisation intense des boîtiers actuels ne sert à rien dans la grande majorité des cas.
Par exemple, les capteurs APS-C de 24 MPx ont un pas de seulement 3.9 µm. C'est-à-dire un pas inférieur au diamètre du disque d'Airy dès que le nombre d'ouverture passe au-dessus de 3.5.

Mais les bureaux d'études arrivent à dépasser ces contraintes. Exemple: ...
Il vaut donc mieux se méfier des tableaux et des calculs trop généralistes. Et préférer constater la qualité de visu.

On ne peut pas raisonner aussi simplement avec ce tableau. Comme dit en page 1, ces chiffres de "diamètre de diffraction" ne sont pas une "limite" au-delà de laquelle tout est flou. C'est une mesure de la taille du flou, mais s'appliquant à un flou progressif. Il faut plutôt voir la diffraction comme un filtre avec une atténuation progressive des hautes fréquences (sa FTM est d'ailleurs quasiment une droite).

Par ailleurs, la diffraction est une fonction connue en théorie, elle peut donc largement se corriger dans le logiciel de développement (Canon le fait aussi), c'est le principe de la correction des défauts connus.
Mais ce n'est pas uniquement pour cette raison qu'il faut se méfier des tableaux :-)

Somedays · Décembre 01, 2015, 11:28:38

Citation de: fred134 le Novembre 30, 2015, 15:57:53
On ne peut pas raisonner aussi simplement avec ce tableau. Comme dit en page 1, ces chiffres de "diamètre de diffraction" ne sont pas une "limite" au-delà de laquelle tout est flou. C'est une mesure de la taille du flou, mais s'appliquant à un flou progressif. Il faut plutôt voir la diffraction comme un filtre avec une atténuation progressive des hautes fréquences (sa FTM est d'ailleurs quasiment une droite).

Personne n'a affirmé qu'il y a une limite au-delà de laquelle il y a flou total. Il a été question d'estimer l'étendue du flou.

Citation
Par ailleurs, la diffraction est une fonction connue en théorie, elle peut donc largement se corriger dans le logiciel de développement (Canon le fait aussi), c'est le principe de la correction des défauts connus.
Mais ce n'est pas uniquement pour cette raison qu'il faut se méfier des tableaux :-)

Oui, on peut facilement constater les progrès des logiciels de développement qui accompagnent la montée de la pixelisation des capteurs. Avec le schéma ci-dessus, j'ai plutôt pris l'exemple du système de réduction de la diffraction LMO de Fuji, qui, lui, ne porte que sur le traitement du jpeg, est désactivable via une fonction ON/OFF, et ne fonctionne que pour les optiques X de marque Fuji.

Fuji va même jusqu'à personnaliser ce traitement, objectif par objectif:

la nature artistique de l'image doit être prise en compte. C'est le cas, par exemple, de l'effet de flou artistique (« bokeh ») obtenu en photographiant des sujets proches avec l'objectif XF60mm R MACRO, ou de la haute résolution fournie par l'objectif XF23mmF1.4 R. Dans la mesure où le cliché final doit impérativement refléter la personnalité de l'objectif, une recherche d'adéquation est donc menée pour chaque objectif, tout en évaluant à plusieurs reprises la qualité de l'image.

Tant de sophistication cause bien des malentendus. À commencer par les tests où il n'est quasiment jamais précisé quelle option a été retenue pour les tests (raw ou jpeg, logiciel de développement utilisé, éventuellement position On ou Off, tel boîtier sur tel objectif, etc.). Sans compter le talent propre du développeur. Ça devient encore plus compliqué.

remico · Décembre 01, 2015, 12:41:46

Citation de: Somedays le Décembre 01, 2015, 11:28:38
Personne n'a affirmé qu'il y a une limite au-delà de laquelle il y a flou total. Il a été question d'estimer l'étendue du flou.
Oui, on peut facilement constater les progrès des logiciels de développement qui accompagnent la montée de la pixelisation des capteurs. Avec le schéma ci-dessus, j'ai plutôt pris l'exemple du système de réduction de la diffraction LMO de Fuji, qui, lui, ne porte que sur le traitement du jpeg, est désactivable via une fonction ON/OFF, et ne fonctionne que pour les optiques X de marque Fuji.

Fuji va même jusqu'à personnaliser ce traitement, objectif par objectif:

Le disque d'airy produit le même effet qu'un flou gaussien (convolution).
On peut donc l'inverser en partie (déconvolution) au prix d'une remontée du bruit.
Plus il y a de pixels et plus un lissage du bruit pourra être fort sans dégrader l'image.

Le plus simple pour visualiser un disque d'airy c'est de prendre une photo d'un ciel étoilé et on verra bien qu'une étoile qui devrait faire un point sur l'image, s'étale sur plusieurs pixel d'autant plus que le diaphragme est fermé.

Citation de: Somedays le Décembre 01, 2015, 11:28:38
Fuji va même jusqu'à personnaliser ce traitement, objectif par objectif:

C'est impératif,il doit être personnalisé par objectif (la formule optique doit jouer) et aussi par ouverture (taille du disque d'Airy) et par focale dans le cas d'un zoom.

Comme la limite de cette technique c'est la remontée du bruit il est possible aussi que les ingénieurs ont optimisé le plus possible mais pas complètement pour ne pas avoir trop de bruit.

fred134 · Décembre 01, 2015, 17:22:00

Citation de: remico le Décembre 01, 2015, 12:41:46
Le disque d'airy produit le même effet qu'un flou gaussien (convolution).

Tu voulais dire un effet analogue je suppose ? (au sens que c'est aussi une convolution)
Parce que ce n'est pas la même fonction, la diffraction s'étale plus loin et affecte donc davantage le contraste général/local (je veux dire par là : pas seulement les détails).

NB : je ne suis ni spécialiste ni puriste, je précise juste tout ça parce que la diffraction n'est pas forcément toujours très bien comprise... (en partie à cause de l'image du disque d'Airy, amha)

remico · Décembre 02, 2015, 15:30:43

Moi non plus je ne suis pas spécialiste et google n'aide pas beaucoup, il ne me trouve que des pdf remplis de formules math.

Le flou gaussien peut se régler, son étendue et son intensité (son sigma) pour "correspondre" avec la diffraction ( le disque principal).

Il y a un calculateur en ligne il suffit de rentrer la taille et le sigma et il génère la matrice correspondante :
http://dev.theomader.com/gaussian-kernel-calculator/

J'ai trouvé aussi un logiciel qui essaye de faire correspondre la dégradation de l'image et un filtre gaussien, pour l'annuler. C'est juste pour illustrer il est un peu long avec les tiff du K10D qui ne fait pourtant que 10 Mpix.

Image analyzer http://meesoft.logicnet.dk/

Une fois l'image chargée il faut aller dans :
Opérations > Filtres > Restauration par déconvolution
Choisir flou gaussien dans le menu déroulant, cocher miroir carré
Puis lancer estimation du spectre (il va générer une image)
Et cliquer sur le bouton Suppose, il va essayer de faire correspondre une courbe gaussienne avec le masque généré, on voit bien que les courbes ne se superposent pas tout à fait.
Ensuite cliquer sur test et accepter les valeurs par défaut sauf nombre d'itération à 2 (10 par défaut)

Avec une photo il trouve un sigma de 1,14 pour une matrice de 7x7 et il me repêche quelques détails.

fred134 · Décembre 02, 2015, 18:48:13

Citation de: remico le Décembre 02, 2015, 15:30:43
Le flou gaussien peut se régler, son étendue et son intensité (son sigma) pour "correspondre" avec la diffraction ( le disque principal).
...

Merci pour tes liens.

Ce que je voulais juste signaler plus haut, c'est que le flou de diffraction s'étale davantage, et affecte aussi les fréquences basses et moyennes (à cause des anneaux secondaires au-delà du disque principal).

Sa FTM est proche d'une droite, alors qu'un flou gaussien aura une FTM en cloche (gaussienne).
(ex pour la FTM de la diffraction : https://fr.wikipedia.org/wiki/Fonction_de_transfert_de_modulation )

remico · Décembre 02, 2015, 19:41:33

Image issue de wikipedia

Si le flou de diffraction (le disque d'Airy) s'étale sur x pixel et rien n'empêche de compenser par un filtre de même taille. Les petites vaguelettes du disque d'Airy représentent des intensité lumineuses très faibles ne pas les compenser n'est pas trop important.

Je joins une capture d'écran de la même fenêtre de déconvolution d'image analyzer, mais à deux moments différents.

Celle du haut après avoir appuyé sur le bouton Supposer ou le logiciel va essayer de faire coller le plus possible la courbe bleue (filtre gaussien) et la verte (l'image du spectre)
Celle du bas, après avoir appuyé sur le bouton Test, on voit bien le filtre gaussien que le logiciel va essayer de compenser.