m4/3 équivalence 24x36 ?

[balfly]

Bonsoir Séba

La dimension que vous trouvez pour le cercle de confusion associé à la distance hyperfocale du Zeiss 35 mm f/2 est sensiblement plus élevée que celle que l'on rencontre habituellement.
(Je suis d'accord avec votre mesure, je trouve précisément 38 microns).

Ce résultat m'interpelle, surtout avec un objectif clairement estampillé Zeiss.
J'ai alors fait des mesures sur des images d'objectifs Leica trouvées sur le Net et j'ai obtenu assez souvent cette valeur, jamais plus, parfois moins.

J'ai essayé de comprendre la raison de ce choix.

Tout d'abord, le choix d'un faible diamètre du cercle de confusion (COF) n'est pas nécessairement un bon choix.
Tout dépend de ce que l'on veut faire.

Les possesseurs de Leica l'utilisent souvent pour des reportages, avec la nécessité d'opérer très rapidement. Pour éliminer le temps de MAP, il se prépositionnent sur le plan hyperfocal.
Dans ce cas le but n'est d'avoir une photo idéalement nette, mais d'avoir l'évènement imprévisible suffisamment net (c'est sûrement moins vrai de nos jours avec les MAP auto très performantes).
Choisir dans ce cas un petit COF (25 microns) risque d'être contre productif car cela conduit à avoir une grande distance hyperfocale, hors du domaine usuel des évènements, ou à choisir un
diaphragme fermé d'où une faible "vitesse" avec risque de flou (moins vrai de nos jours avec les hauts ISO).

Par ailleurs j'ai réfléchi à l'effet sur l'image d'un COF assez élevé.
En fait l'effet du flou sur l'image nette est mathématiquement une convolution, opération pas très intuitive.
Sauf sur des images de points isolés, la convolution n'apporte pas exactement un flou (au sens de la disparition de l'information), mais plutôt une réduction du contraste local.
Autrement dit la convolution du flou de MAP a comme effet principal de réduire le contraste des fréquences moyennes dans la FTM or dans les analyses actuelles des performances des objectifs en utilisation usuelle, c'est ces fréquences moyennes qui jouent le rôle essentiel.
Je pense pouvoir dire que les objectifs Zeiss ou Leica ont un très bon contraste, en particulier dans les fréquences moyennes, ce qui fait qu'ils résistent bien à un COF relativement élevé.

Un autre point, relativement à l'objectif Zeiss 35 mm f/2 est qu'il est prévu pour être utilisé en 24x36 et en APS, il est clair que le COF choisi n'est pas adapté à l'APS.

Cordialement

[Nikojorj]

Sauf sur des images de points isolés, la convolution n'apporte pas exactement un flou (au sens de la disparition de l'information), mais plutôt une réduction du contraste local.

Je me permettrai de respectueusement disconvenir : autant  dans le cas de la diffraction, par exemple, on a plus une perte de micro contraste que du flou (on a une fonction d'étalement très pointue, qui garde l'information du point assez centrée autour de là où elle devrait être), autant avec du flou de mise au point, on a le plus souvent une fonction d'étalement du point qui gomme plus les informations en les étalant assez uniformément dans le cercle de confusion ; ça dépend bien sûr de l'objectif, et notamment de la lisibilité de son bokeh, mais ça me semble souvent marqué dans ce sens.

[seba]

J'ai alors fait des mesures sur des images d'objectifs Leica trouvées sur le Net et j'ai obtenu assez souvent cette valeur, jamais plus, parfois moins.

Sur quel objectif Leica ?

[balfly]

A Séba

Sur quel objectif Leica ?

J'ai été voir sur le site d'un marchand qui propose (sans l'avoir nécessairement en stock) quelques dizaines d'objectifs Leica différents (Objectifs Bastille).
Je ne parle pas d'images prises avec des objectifs (je ne vois pas comment je pourrais en déduire un COF), mais d'images des objectifs sur lesquelles je vois les graduations de distances.
Le résultat de mes investigations montre que c'est volontairement que Leica choisit souvent un COF de l'ordre de 38 microns, ce n'est pas une erreur sur un produit unique.
J'ai alors essayé dans mon post précédent de trouver des explications, qui sont bien sûr des hypothèses.

A Nikorj

Je me permettrai de respectueusement disconvenir : autant  dans le cas de la diffraction, par exemple, on a plus une perte de micro contraste que du flou (on a une fonction d'étalement très pointue, qui garde l'information du point assez centrée autour de là où elle devrait être), autant avec du flou de mise au point, on a le plus souvent une fonction d'étalement du point qui gomme plus les informations en les étalant assez uniformément dans le cercle de confusion ; ça dépend bien sûr de l'objectif, et notamment de la lisibilité de son bokeh, mais ça me semble souvent marqué dans ce sens.

Je ne pense pas qu'on puisse dire que l'une est plus concentrée que l'autre.
Dans le cas de la diffraction on prend souvent, à tort à mon avis, le diamètre de la tache de diffraction comme la distance entre ses 2 zéros, égale à 2,44 n*lambda, cela n'a pas grand sens : si la tache est gaussienne on va lui donner une largeur infinie ?
En fait on est plus proche de l'efficacité réelle en remplaçant la fonction d'Airy par une fonction constante dont la largeur est à mi-hauteur de la fonction réelle, ce qui conduit à une largeur du diamètre d'environ n*lambda ou peut-être proche de 1,22 n*lambda (la cohérence joue un rôle). Dans ce cas il n'y a guère de différence entre flou de MAP et diffraction (toutes choses égales par ailleurs).
L'affaire de la diffraction reste cependant complexe, on le voit quand on l'étudie dans le cadre de la FTM : la largeur de la tache de diffraction dépend du contraste pris comme référence.

Pour parler de la convolution, raisonnons à une dimension, au lieu de 2 :
supposons que le flou de MAP soit une fonction rectangle de largeur 4 pixel
et que l'image soit un rectangle de largeur 10 pixels
l'effet du flou est donné par la convolution de l'un par l'autre, le résultat est un trapèze symétrique /=\ dont la largeur à mi-hauteur vaut 10 pixel, ainsi la largeur moyenne de l'image est inchangée. Le flou a seulement modifié l'acutance.
Ce n'est pas le cas si l'image est plus petite que le flou, il l'élargit. Dans ce cas le flou a modifié la résolution.
Plus généralement c'est le plus grand des 2 qui impose sa largeur.
D'un point de vue plus formel, l'étude de cette question dans le cadre de la FTM doit être assez facile puisque dans cet espace le produit de convolution devient un simple produit, mais je ne l'ai pas étudié donc je me méfie.

Je pense qu'il faut éviter de parler d'un étalement qu'on peut associer au bokeh, car le bokeh n'est visible que si le COF est beaucoup plus grand que les détails de l'image, ce qui n'est pas le cas dans l'étude de la profondeur de champ qui rend une image à peine floue. Ce n'est pas que le bokeh n'aie pas d'existence, mais simplement qu'il donne une fausse idée ici sur "une fonction d'étalement du point qui gomme plus les informations en les étalant assez uniformément dans le cercle de confusion". Comme je le disais dans mon post précédent, la convolution est une opération "pas très intuitive".

[Nikojorj]

Je ne pense pas qu'on puisse dire que l'une est plus concentrée que l'autre.

Je disais ça parce que c'est vraiment l'impression visuelle que ça me donne...
Pour un même diamètre de cercle de confusion, pris avec toutes les approximations que tu cites bien, je trouve le flou de diffraction bien plus lisible qu'un flou de mise au point, même pour un objectif dont le bokeh est relativement lisible.
Autant la tâche d'Airy est bien pointue quand on la représente en 3D, autant la fonction d'étalement du flou a souvent plus la tête d'un disque, voire d'une assiette (bords un peu relevés) pour le bokeh dédoublé qui fait mal aux yeux (nisen, je crois, on dit?).

Je pense qu'il faut éviter de parler d'un étalement qu'on peut associer au bokeh, car le bokeh n'est visible que si le COF est beaucoup plus grand que les détails de l'image, ce qui n'est pas le cas dans l'étude de la profondeur de champ qui rend une image à peine floue.

C'est peut-être là où j'ai tort, par contre : effectivement, avec un cercle de confusion assez petit on a un "petit flou" qui se décrit sans doute bien par une perte de microcontraste.

Du coup, le fait que ces objectifs soient bien dotés à ce niveau aurait tendance à mieux séparer le net du flou, visuellement?

[balfly]

A Nikorj

Je disais ça parce que c'est vraiment l'impression visuelle que ça me donne...
Pour un même diamètre de cercle de confusion, pris avec toutes les approximations que tu cites bien, je trouve le flou de diffraction bien plus lisible qu'un flou de mise au point, même pour un objectif dont le bokeh est relativement lisible.

Le problème est qu'il faut comparer l'effet de la diffraction et l'effet du flou à diamètre effectif égal.
Dans mon post j'ai ajouté "toutes choses égales par ailleurs" pour traduire cela.
Par exemple en prenant le diamètre effectif de diffraction Cdif = 1,22 n lambda (l'autre formule que j'ai citée donnerait un résultat encore plus faible) on trouve, pour n = 22, Cdif = 15 microns,
qui est déjà relativement faible devant le cercle de confusion classique Ccof égal à 25 microns, donc il est normal que dans ce cas l'effet de la diffraction soit peu visible devant celui du flou de MAP.
Maintenant évidemment si on prend Cdif' = 2,44 n lambda = 30 microns, supérieur à Ccof = 25 microns et qu'on trouve que le flou de diffraction semble relativement faible devant celui de MAP, on va dire : "oui mais c'est parce que la tache de diffraction n'occupe qu'une partie du diamètre calculé".
En fait cela revient au même mais dans le 1er cas on fait un calcul qui a un sens mathématique, dans le 2nd cas le calcul ne sert à rien.

C'est peut-être là où j'ai tort, par contre : effectivement, avec un cercle de confusion assez petit on a un "petit flou" qui se décrit sans doute bien par une perte de microcontraste.
Du coup, le fait que ces objectifs soient bien dotés à ce niveau aurait tendance à mieux séparer le net du flou, visuellement?

Je ne dis pas qu'on séparerait mieux le net du flou, je dis que le net approché restera visible pour un COF un peu plus grand (c'est la logique de mon explication).
Je pense que la séparation net-flou n'est pas importante dans les conditions d'un reportage dont j'ai parlé dans mon 1er post.
Ceci dit je pense que sur ce point on se rejoint en gros : un objectif qui a un excellent microcontraste dans les fréquences moyennes supportera mieux, en pratique, un COF élevé.
Mais c'est une hypothèse, bien sûr.

[seba]

A SébaJ'ai été voir sur le site d'un marchand qui propose (sans l'avoir nécessairement en stock) quelques dizaines d'objectifs Leica différents (Objectifs Bastille).
Je ne parle pas d'images prises avec des objectifs (je ne vois pas comment je pourrais en déduire un COF), mais d'images des objectifs sur lesquelles je vois les graduations de distances.
Le résultat de mes investigations montre que c'est volontairement que Leica choisit souvent un COF de l'ordre de 38 microns, ce n'est pas une erreur sur un produit unique.
J'ai alors essayé dans mon post précédent de trouver des explications, qui sont bien sûr des hypothèses.

Tu as un exemple ? D'après ce que j'ai vu, c'est toujours dans les 30 microns.

[chelmimage]

supportera mieux, en pratique, un COF élevé.

Je ne comprends pas le sens de cette proposition?

[balfly]

A Séba

Tu as un exemple ? D'après ce que j'ai vu, c'est toujours dans les 30 microns.

Sur Objectif Bastille j'ai mesuré pour les objectifs Leica M suivants :
TriElmar 16, 18, 21 mm ; f/4 ; COC = 32 microns pour les 3
35 mm ; 1.4 ; COC = 34
50 mm ; 0,95 ; COC = 22
18 mm ; 3.8 ; COC = 27
50 mm ; 1.4 ; COC = 28
135 mm ; 3.4 ; COC = 34
75 mm ; 2 ; COC = 27
35 mm ; 2.4 ;COC = 33
50 mm ; 2 ; COC = 26
50 mm ; 2.4 ; COC = 37
75 mm ; 2.4 ; COC = 32
90 mm ; 2.4 ; COC = 36
24 mm ; 3.8 ; COC = 31
21 mm  ; 1.4 ; COC = 36
24 mm ; 1.4 ; COC = 34
21 mm ; 3.4 ; COC = 34

(Je me suis aperçu que j'ai tendance à écrire COF à la place de COC)

A Chelminage

Je ne comprends pas le sens de cette proposition?

Le but est de comprendre pourquoi, sur pas mal de ses objectifs, Leica indique des distances hyperfocales qui correspondent à des cercles de confusion (COC) qui atteignent, voire dépassent, 35 microns. C'est surprenant, surtout sur ce haut de gamme, mais finalement je trouve que cela  a sa logique. Pour comprendre la phrase que vous citez, je pense qu'il faut se reporter à l'ensemble de mes 3 posts sur ce fil (moins d'une page à lire). Mais si finalement cela ne suffit pas, je développerai.

[seba]

21 mm  ; 1.4 ; COC = 36

Je ne comprends pas comment tu trouves ça.
Je calcule par exemple CdC = f²/N.d = 21²/5x2,8 = 31,5 microns.

[seba]

50 mm ; 0,95 ; COC = 22

Par contre là ça me paraît correct.

C'est assez incompréhensible.

[balfly]

Bonsoir Séba

En fait sur la 1ère le 2.8 n'est pas très en face du 5. Le décalage n'est pas facile à estimer car l'échelle des distances n'est pas linéaire (mais la loi est connue et je l'utilise).
J'ai fait des mesures plus précises sur votre photo et j'ai trouvé 4,8 m au lieu de 5 et même 4,7 en tenant compte du fait que les 2 fûts n'ont pas le même diamètre.
Cela me conduit à COC = 33 micron.

J'ai aussi trouvé 33 microns en me basant sur l'ouverture 5,6.

Mes mesures sur le site de Objectif Bastille sont certainement moins précises que sur la photo que vous donnez car leur photo est plus petite.
On voit le rôle de l'imprécision (36 au lieu de 33).
Mais mes erreurs doivent être parfois en plus et d'autres fois en moins.

De toutes façons je pense qu'on va être d'accord sur le fait que le COC de cet objectif est supérieur à 30 microns.
C'est étonnant alors que sur les 3 objectifs Nikon que j'ai, qui datent de l'époque de l'argentique, le COC vaut 25 microns.

[seba]

En fait sur la 1ère le 2.8 n'est pas très en face du 5. Le décalage n'est pas facile à estimer car l'échelle des distances n'est pas linéaire (mais la loi est connue et je l'utilise).

Normalement, pour une mise au point par augmentation du tirage, l'échelle des distances est proportionnée selon 1/d , d étant la distance ultrafocale.

[Nikojorj]

On voit le rôle de l'imprécision (36 au lieu de 33).

Est-ce qu'on n'est pas tout simplement dans la marge d'incertitude de la mesure, là?
Et est-ce qu'il ne s'agit pas de différences de toutes façons quasi-invisibles sur les images?

[seba]

Est-ce qu'on n'est pas tout simplement dans la marge d'incertitude de la mesure, là?
Et est-ce qu'il ne s'agit pas de différences de toutes façons quasi-invisibles sur les images?

Sans doute oui aux deux questions, mais n'empêche qu'il y a de véritables différences dans le choix du CdC selon l'objectif.
Et c'est ça qui est bizarre.

[seba]

Encore plus bizarre, ce tableau ne correspond pas aux gravures.

[seba]

Ah, il y a une autre gravure qui correspond à ce tableau.
Il y a deux versions de gravures.

[balfly]

A Séba

Normalement, pour une mise au point par augmentation du tirage, l'échelle des distances est proportionnée selon 1/d , d étant la distance ultrafocale.

Oui, je disais cela pour indiquer que je faisais ce que je pouvais pour que ce soit précis.

A Nikorj

Est-ce qu'on n'est pas tout simplement dans la marge d'incertitude de la mesure, là?
Et est-ce qu'il ne s'agit pas de différences de toutes façons quasi-invisibles sur les images?

Tout à fait d'accord.
Il n'empêche que les COC que l'on trouve, surtout celui du Zeiss qui a initié mon propos, sont de toute évidence plus élevés que ce qu'on croyais pouvoir attendre (dans les discussions de ce fil en particulier).
C'est ce que j'essaye de comprendre.

A Séba

Encore plus bizarre, ce tableau ne correspond pas aux gravures.

Ah, il y a une autre gravure qui correspond à ce tableau.
Il y a deux versions de gravures.

Bonne recherche !
Est-ce que les 2 versions de l'objectif sont de la même époque ?
(ma mesure sur la photo me donne 5,30 m au lieu de 5,28 m dans le tableau (d'où un COC de 29,5 microns), ce qui me confirme que mes mesures, sur des photos pas trop petites, sont bonnes)

[seba]

Oui, je disais cela pour indiquer que je faisais ce que je pouvais pour que ce soit précis.

Tu connais ce graphique ? Très pratique.
NF est la distance focale.
NO et NI sont les distances ultranodales.
FO et FI sont les distances ultrafocales.
La distance focale peut être positive ou négative.
Ce schéma permet de trouver facilement la position de l'image, pour une lentille convergente ou divergente, un objet réel ou virtuel, une image réelle ou virtuelle.
Il suffit de tracer une droite passant par l'angle du carré.

[seba]

Bonne recherche !
Est-ce que les 2 versions de l'objectif sont de la même époque ?
(ma mesure sur la photo me donne 5,30 m au lieu de 5,28 m dans le tableau (d'où un COC de 29,5 microns), ce qui me confirme que mes mesures, sur des photos pas trop petites, sont bonnes)

Apparemment il est sorti quand Leica n'avait pas encore de capteur 24x36mm.
Puis les gravures ont sans doute été adaptées au 24x36mm.

[balfly]

A Séba

Apparemment il est sorti quand Leica n'avait pas encore de capteur 24x36mm.
Puis les gravures ont sans doute été adaptées au 24x36mm.

OK, je n'y avais pas pensé.
Il n'empêche que cela ne résout pas la question des COC supérieurs à 30 microns
(et même 30 microns cela me semble déjà beaucoup, à priori).
Et pourquoi certains objectifs ont-ils un peu plus de 30 et d'autres un peu moins ?
(Les résultats précis donnés dans les tableaux de Leica vont de 27 à 33 microns).
Il est clair que visuellement la différence doit être faible, mais Leica donne des chiffres très précis !

[pichta84]

Il n'empêche que cela ne résout pas la question des COC supérieurs à 30 microns
(et même 30 microns cela me semble déjà beaucoup, à priori).
Et pourquoi certains objectifs ont-ils un peu plus de 30 et d'autres un peu moins ?
(Les résultats précis donnés dans les tableaux de Leica vont de 27 à 33 microns).
Il est clair que visuellement la différence doit être faible, mais Leica donne des chiffres très précis !

Sur un tableau comme celui présenté plus haut, le calcul donne autant de chiffres après la virgule que l'on veut, mais ça ne veut pas dire qu'ils sont significatifs. Une mesure est toujours entachée d'une incertitude (sans pour autant qu'elle soit considérée comme fausse, elle est imprécise). Par exemple, lorsqu'une mesure ne peut être évaluée à plus de 10% près, il est tout simplement impossible de décider si la valeur est 9, 10 ou 11. Sauf avec des méthodes itératives, mais on améliore peu.
Dans le cas présent, l'interpolation de valeurs sur des échelles non linéaires est très difficile il ne faut donc pas se formaliser aux vues les différents résultats.
Sinon, 30 microns est la valeur la plus communément employée pour le COC d'un capteur 24x36.

[balfly]

A pichta84

Sur un tableau comme celui présenté plus haut, le calcul donne autant de chiffres après la virgule que l'on veut, mais ça ne veut pas dire qu'ils sont significatifs. Une mesure est toujours entachée d'une incertitude (sans pour autant qu'elle soit considérée comme fausse, elle est imprécise). Par exemple, lorsqu'une mesure ne peut être évaluée à plus de 10% près, il est tout simplement impossible de décider si la valeur est 9, 10 ou 11. Sauf avec des méthodes itératives, mais on améliore peu.
Dans le cas présent, l'interpolation de valeurs sur des échelles non linéaires est très difficile il ne faut donc pas se formaliser aux vues les différents résultats.
Sinon, 30 microns est la valeur la plus communément employée pour le COC d'un capteur 24x36.

Je suis d'accord avec vous sur la réalité de l'imprécision en pratique, mais :
- si on considère que ce sont des dioptries qui sont affichées, les échelles sont linéaires (avec une petite restriction sans effet ici). Pas de problème d'interpolation.
Par exemple au lieu de lire 5m on lit 0,2 dioptries.
- Leica fait des tableaux très précis pour chaque type d'objectif, c'est une constatation, et d'un objectif Leica à l'autre le COC correspondant est assez variable, c'est surement volontaire, pas un hasard. Il doit y avoir une raison et c'est cela qui me pousse à chercher à comprendre.
- je sais bien que 30 microns est un COC classique, 25 microns aussi. Ce qui me surprend est que ce fabricant d'objectifs très hauts de gamme fasse le choix de COC qui semblent plutôt laxistes au niveau de la netteté acceptable. Cela aussi j'essaye de le comprendre (j'ai donné mon interprétation dans un post précédent mais je ne suis sûr de rien). 

[pichta84]

j'ai donné mon interprétation dans un post précédent mais je ne suis sûr de rien.

L'ensemble de tes arguments tiennent la route. Dans la pratique, les écarts de PdC ne doivent pas gêner beaucoup.
En ce qui concerne les 2 objectifs 50mm f0,95 (photos ci-dessus) la différence provient du fait que l'un est gravé pour les premiers Leica numériques M8 au capteur plus petit que le M10.

Je ne suis pas gêné par l'imprécision tant qu'elle ne perturbe l'objectif d'une mesure. En physique, de nombreux étudiants trichent pour faire plaisir à leur prof qui a établi une belle théorie (celle du généticien Mendel est exemplaire), tant que ça ne conduit pas à de fausses théories, ce n'est pas grave (c'est même émouvant) mais quand ça implique de théories fumeuses, je ne suis plus d'accord.

[seba]

Je ne suis pas gêné par l'imprécision tant qu'elle ne perturbe l'objectif d'une mesure. En physique, de nombreux étudiants trichent pour faire plaisir à leur prof qui a établi une belle théorie (celle du généticien Mendel est exemplaire), tant que ça ne conduit pas à de fausses théories, ce n'est pas grave (c'est même émouvant) mais quand ça implique de théories fumeuses, je ne suis plus d'accord.

On a déjà évoqué maintes fois le fait que les calculs de PdC sont basés sur certaines hypothèses (objectif parfait, pas de diffraction).
Les calculs sont précis mais ça ne veut pas dire que ce sera conforme à ce qu'on trouvera pour un objectif réel donné.
Dans bien des domaines les calculs sont basés sur des caractéristiques idéalisées (gaz parfaits, résistance des matériaux...), qui donnent néanmoins des résultats utilisables.

Pour la profondeur de champ, on peut très bien calculer par exemple qu'elle sera comprise entre 3,047m et 10,809m, mais on constatera sur une image qu'elle s'étendra d'environ 2,80 m à 20 m.
Ca veut dire que les calculs et la théorie sont faux ? Non. Ca veut dire que l'objectif est entaché d'aberrations, ce qui ne correspond plus aux hypothèses de départ.