Questions sur l'utilisation de la mire-test CI en numérique

GLR30 · Novembre 23, 2018, 15:41:30

Bonjour,
Je m'étais procuré au début des années 2000, un jeu de mire-test CI ; je les avais utilisé en argentique essentiellement de façon comparative, c'est à dire pour comparer différents objectifs au même rapport de reproduction, mais pas forcément à 50x la focale ou avec le film préconisé (panchromatique 25 asa, etc.), mais plutôt sur support inversible.
Aujourd'hui, avec les capteurs numériques, je me pose bien des questions sur l'usage de cette mire et l'interprétation des résultats...
Je viens donc prendre vos avis.
Les extraits à 100 % des pixels qui suivent ont été obtenus avec une focale de 400mm, à pleine ouverture (f4), boîtier Nikon D810, 64isos
Le matériel porté par un trépied bois Berlebach ultra stable de 8,5kg, la mise au point faite en LV (plusieurs prises) et déclenchement retardé après relevage du miroir.
La distance mire-capteur est de 50x la focale, l'orthogonalité sans doute perfectible, mais sans importance ici puisque la mire n'occupe qu'une assez faible partie centrale du format (d'ailleurs les résultats aux 4 coins de la mire sont identiques)
La prise de vue faite en extérieur par temps gris et sans turbulence notable.
Afin d'éviter au maximum l'apparition d'artefacts j'ai ramené à zéro le gain et le détail sous ACR je n'ai fait que régler un peu la BdB, la luminosité, les niveaux et j'ai très légèrement augmenté le contraste, car le fichier NEF était sous exposé et très mou et grisâtre.

Voici d'abord ce détail à 100 % des lignes progressivement de plus en plus resserrées, à propos desquelles le mode d'emploi de CI indique qu'elles servent de « mesure du pouvoir de résolution » jusqu'à la valeur 100 l/mm (pourquoi parlent-ils ici de résolution et ailleurs avec les autres symboles de définition ?)
Dans ce cas, je dirais que la résolution s'arrête aux abords de la valeur 80 l/mm, au-delà on voit que les structures entrent « en résonance » avec la matrice de Bayer et limitent le pouvoir de résolution :

GLR30 · Novembre 23, 2018, 15:43:17

Deuxième crop 100 % montrant les dessins des « symboles de définitions iso » :
Cette fois les 100 l/mm sont quasiment atteintes (je dirais entre 90 et 100)
Pourtant si les traits en obliques ne sont pas dans le sens des photosites et de fait ne peuvent entrer en résonance avec la matrice, les traits verticaux/horizontaux eux le sont bien et sont cependant bien définis ici ?

GLR30 · Novembre 23, 2018, 15:44:41

Troisième exemple avec ce crop 100 % des cercles comportant des traits et des cercles concentriques allant là encore jusqu'à la définition de 100 l/mm : ici la définition (résolution?) maximale est facilement atteinte et semble même pouvoir être dépassée jusqu'à, peut être 120 l/mm...

GLR30 · Novembre 23, 2018, 15:45:29

D'ailleurs, un petit coup d'accentuation et hop... :

GLR30 · Novembre 23, 2018, 15:46:52

Voilà, je ne sais pas trop comment interpréter ces résultats car ces mires étaient conçues pour un support argentique bien précis, alors que la technologie numérique est venue apporter ses propres codes avec une image formée de plusieurs photosites, ainsi que sa propension à créer des artefacts, en particulier sur ce type de structures.
Pourquoi aussi une telle différence de résultat sur les lignes resserrées et les autres motifs (même sans parler de ce qui est propre au numérique, je veux dire que dans l'absolu il est plus facile de séparer jusqu'à la valeur 100 les petits pavés octogonaux et les cercles, que les lignes ) ?
Alors bien sûr je peux toujours utiliser ces mires pour comparer des optiques et/ou capteurs entre eux, aux mêmes rapports de reproduction, mais comment définir dans l'absolu (c'est à dire dans l'esprit où ces mires étaient conçues à l'origine) la qualité d'une optique (et du capteur) à présent en numérique ?
Autre chose que je ne comprends pas dans le MdE CI : il est écrit « le format du film utilisé n'entre pas en ligne de compte » ? Voulaient-ils dire que sans rien changer à la distance mire-planfilm, on pouvait tout aussi bien utiliser un 6x7 qu'un 24x36 ou plus petit ? Est-ce à dire que si je fais le test avec le D7200 à la même distance, donc avec des détails 50 % plus gros et donc plus résolus, le test sera pourtant valable aussi ?

GLR30 · Novembre 23, 2018, 16:01:33

Le premier crop étant apparu très sombre, je le reposte un peu éclairci

chelmimage · Novembre 23, 2018, 17:08:53

Il y a beaucoup d'éléments à discuter dans tes interventions.. Je manque un peu de temps.
Mais trois remarques simples:
lorsque des détails sont plus gros sur le sujet, ils sont moins résolus.(moins fins)
La définition c'est le nb de Mpix du capteur.
La résolution c'est le nb de pix par unité de longueur du capteur.
La même résolution de capteur en APSC et 24X36 conduit à une définition 2,2 fois plus importante de l'image en 24X36.

GLR30 · Novembre 23, 2018, 17:47:53

Citation de: chelmimage le Novembre 23, 2018, 17:08:53
Il y a beaucoup d'éléments à discuter dans tes interventions.. Je manque un peu de temps.
Mais trois remarques simples:
lorsque des détails sont plus gros sur le sujet, ils sont moins résolus.(moins fins)
La définition c'est le nb de Mpix du capteur.
La résolution c'est le nb de pix par unité de longueur du capteur.
La même résolution de capteur en APSC et 24X36 conduit à une définition 2,2 fois plus importante de l'image en 24X36.

Oui, cela je le savais.
J'évoquais que dans le MdE, ils parlaient tantôt de définition, tantôt de résolution; et ce bien avant l'apparition des capteurs numériques; peut être simplement pour éviter une répétition... ?
Mais c'est un détail.

chelmimage · Novembre 23, 2018, 18:23:17

Citation de: GLR30 le Novembre 23, 2018, 17:47:53
Oui, cela je le savais.
J'évoquais que dans le MdE, ils parlaient tantôt de définition, tantôt de résolution; et ce bien avant l'apparition des capteurs numériques; peut être simplement pour éviter une répétition... ?
Mais c'est un détail.

OK.
Est ce que cette mire a un tracé très fin et net sur les bords des traits.
J'ai aussi des mires de CI. J'ai l'impression qu'elles ne ressemblent pas à celle ci .
Mais, vues sous la loupe je trouve qu'elles ne sont pas assez nettes ni rigoureuses pour s'y fier aux si hautes résolutions.
Un moyen d'y parer, tu te mets 2 fois plus loin,( ou 1,5) , si tu as le recul, et tu considères que la résolution affichée est à multiplier par 2 ou 1,5.... De cette façon, les bords des traits noirs un peu déchiquetés (vu sous la loupe) auront moins d'influence sur le résultat.

GLR30 · Novembre 23, 2018, 18:55:46

Je trouve que les traits, notamment les plus fins, ont un contour net même observés avec une loupe... mais cela reste subjectif n'est-ce pas...
Voici un crop 100 % de la mire prise ici à 105x la focale de 400mm (42 mètres)
Même trt que les précédentes (niveaux, luminosité, un peu de contraste, mais pas d'accentuation)
Dans ce cas on pourrait dire que la résolution est 2,1x 55 l/mm soit 115 l/mm environ...

Arnaud17 · Novembre 23, 2018, 19:53:44

Les mires, à l'origine, servaient à déterminer le pouvoir séparateur des optiques, on raisonnait en nombre de paires de lignes.
Se servir de ce genre de mire pour déterminer les capacités des capteurs est eut-être possible mais j'ai des doutes.

GLR30 · Novembre 23, 2018, 20:24:18

Citation de: Arnaud17 le Novembre 23, 2018, 19:53:44
Les mires, à l'origine, servaient à déterminer le pouvoir séparateur des optiques, on raisonnait en nombre de paires de lignes.
Se servir de ce genre de mire pour déterminer les capacités des capteurs est eut-être possible mais j'ai des doutes.

Moi aussi j'ai des doutes et interrogations, et c'est bien ce que j'explique dans mon introduction...
Mais je suis bien certain que d'autres que moi ont fait cette expérience.
Peut être se manifesteront-ils ?
Et de toutes façons, d'autres apporteront leurs avis.

dioptre · Novembre 23, 2018, 20:29:28

Pour faire ce que vous voulez faire il faudrait commencer par utiliser de vrais mires !

https://www.edmundoptics.com/c/test-targets/1099/

GLR30 · Novembre 23, 2018, 20:32:13

Ainsi la mire CI n'est pas une vraie mire ?
(je me doute bien qu'il en existe d'autres, mais j'ai celle-ci, alors...)

Opticien · Novembre 23, 2018, 20:54:27

Citation de: dioptre le Novembre 23, 2018, 20:29:28
Pour faire ce que vous voulez faire il faudrait commencer par utiliser de vrais mires !

https://www.edmundoptics.com/c/test-targets/1099/

- et faire travailler l'objo à 50x sa focale, à l'infini, ou/et à sa distance minimale, sans parler des objos macros
- à une même température de référence (20°C, puis à 3°C, et éventuellement à 45°C - encore que là, les télés seront limités / l'agitation thermique)
- cesser de comparer n'importe quoi à n'importe quoi, surtout n'importe comment
- apprendre et s'exercer à la métrologie

GLR30 · Novembre 23, 2018, 21:13:07

Citation de: Opticien le Novembre 23, 2018, 20:54:27
- et faire travailler l'objo à 50x sa focale, à l'infini, ou/et à sa distance minimale, sans parler des objos macros
- à une même température de référence (20°C, puis à 3°C, et éventuellement à 45°C - encore que là, les télés seront limités / l'agitation thermique)
- cesser de comparer n'importe quoi à n'importe quoi, surtout n'importe comment
- apprendre et s'exercer à la métrologie

Allons, allons, il était juste question ici de voir si l'on pouvait transposer l'utilisation des mires telle que CI le préconisait en les mettant à disposition des amateurs à l'époque argentique, dans le cadre d'un test en numérique...
Pas de réaliser des tests ultra poussés que seuls les industriels font (et encore)
(et vous avez oublié en infrarouge/uv, par grand vent, sous la pluie et la neige...)

seba · Novembre 24, 2018, 08:59:49

Les mires CI sont des mires parmi d'autres et bien aussi valables.
Par contre, en ce qui concerne l'orientation (radiale ou sagittale), quelle est la part de l'objectif et quelle est la part du capteur ?
Si pour l'argentique ça n'avait pas d'importance, avec un capteur la résolution est différente en X-Y ou en diagonale.

chelmimage · Novembre 24, 2018, 09:09:56

Il y a quelques années je m'étais aussi "amusé" à ce type de manip.
Avec le principe suivant. Au lieu de faire une multitude de mires, je n'en faisais qu'une seule. Et la variation de résolution (qu'on peut calculer très facilement) était la conséquence de prises de vue à des distances différentes.
C'est ici..
https://www.chassimages.com/forum/index.php/topic,182435.0.html
Malheureusement le crash a supprimé les images.
(J'ai toujours la mire!)
Le test consiste à faire une photo aux limites de la résolution de l'appareil. Pour toi environ 100/110 plign/mm.
A ces limites, le contraste entre les traits noirs et blancs diminue plus ou moins.
Pour que ce soit intéressant, et comparatif, il faut s'apprêter à faire plusieurs mesures dans des conditions différentes pour l'objectif.
Et le moyen de mesure reste toujours l'histogramme qui fournit une mesure assez fine et reproductible.
C'est quand même plus facile que de juger sur les petits ronds de ta mire précédente.
Je pense que tu es optimiste dans ton interprétation et je verrais le max plutôt vers 45.

GLR30 · Novembre 24, 2018, 11:06:23

Citation de: chelmimage le Novembre 24, 2018, 09:09:56
Il y a quelques années je m'étais aussi "amusé" à ce type de manip.
Avec le principe suivant. Au lieu de faire une multitude de mires, je n'en faisais qu'une seule. Et la variation de résolution (qu'on peut calculer très facilement) était la conséquence de prises de vue à des distances différentes.
C'est ici..
https://www.chassimages.com/forum/index.php/topic,182435.0.html
Malheureusement le crash a supprimé les images.
(J'ai toujours la mire!)
Le test consiste à faire une photo aux limites de la résolution de l'appareil. Pour toi environ 100/110 plign/mm.
A ces limites, le contraste entre les traits noirs et blancs diminue plus ou moins.
Pour que ce soit intéressant, et comparatif, il faut s'apprêter à faire plusieurs mesures dans des conditions différentes pour l'objectif.
Et le moyen de mesure reste toujours l'histogramme qui fournit une mesure assez fine et reproductible.
C'est quand même plus facile que de juger sur les petits ronds de ta mire précédente.
Je pense que tu es optimiste dans ton interprétation et je verrais le max plutôt vers 45.

Si tu fais allusion à ma réponse 9, je trouve qu'on discerne encore très bien l'orientation des traits à la valeur 55, d'où mon estimation de 115 l/mm puisque la distance est ici 2,1x la distance "règlementaire" du MdE, mais ceci n'a pas grande importance pour le moment.
Mon but étant surtout, comme j'ai essayé de l'expliquer, de voir comment on pouvait "transposer" l'usage de cette mire conçue pour l'argentique, dans le domaine numérique.
[at] seba: Oui, la question de l'orientation (pour les mesures radiales/sagittales) est intéressente, et je n'y avais pas pensé...

chelmimage · Novembre 24, 2018, 11:42:42

Eh bien, voici la mire que j'ai imaginée spécialement pour le numérique.
On imprime cette mire du mieux qu'on peut sur le meilleur support de façon à avoir des traits les plus nets possibles sur un format A4 ou approchant, à optimiser selon imprimante et densité d'impression.
Puis on la photographie de façon à ce que l'étendue en largeur occupe 1024 pixels de photo, quel que soit l'appareil.
Sur la photo de la mire on a 2 zones: les traits espacés, les traits rapprochés.
Les traits espacés servent de référence pour faire une mesure de l'écart type de cette zone. Imaginons un ET de 100.
Sur la zone à traits rapprochés qui est la zone de test de la résolution on fait la même mesure d'ET.
La qualité de l'optique est donnée par le rapport des ET. Plus l'écart type de la zone des traits rapprochés est grand et plus l'image est nette.
Dans la zone des traits rapprochés on dispose de 2 pixels de photo pour 1 pixel de mire (critère de Shannon), et du double pour les gros traits.
ET donc on vérifie directement l'adéquation entre appareil et objectif..

chelmimage · Novembre 24, 2018, 12:12:49

Les gros rectangles noirs et blancs existent pour favoriser l'autofocus mais en réalité la mire suffit, et ils sont évidés pour ne pas vider les cartouches d'encre..!

chelmimage · Novembre 24, 2018, 14:00:05

Voici une courbe montrant la variation du rapport de l'ET de luminance sur les traits rapprochés relativement à l'ET sur les gros traits.
Lorsqu'on échantillonne dans les conditions de Shannon ou mieux il n'y a pas de différence entre la valeur ET sur les gros traits et les traits fins et le rapport tend vers 1?
Si on diminue l'échantillonnage le rapport des ET baisse et l'image devient gris uniforme.
Il se produit la même chose si l'objectif n'est pas de qualité suffisante.
NB: L'échelle horizontale correspond au nombre de pixels de photo qui échantillonne 1 pixel de mire,
et quelle que soit sa dimension d'impression la largeur de la mire est équivalente à 512 pixels.
Si imprimer en format A4 nécessite trop de recul avec des objectifs de longue focale on peut imprimer sur des formats plus petits mais dans ce cas attention à la qualité d'impression.!

GLR30 · Novembre 24, 2018, 20:19:31

Oui, chelmimage, tu fais bien d'écrire : « ... je m'étais amusé... », certains ici faisant des efforts aussi pitoyables que vains pour tenter de nous faire croire qu'ils sont « sérieux »...
Merci pour ta mire et son mode d'utilisation, même si au premier abord cela me paraît un peu compliqué.
Je n'ai pas d'imprimante, mais on peut toujours le faire réaliser.
Quoiqu'il en soit, mes petits tests comparatifs personnels (et amusants) entre différentes optiques sur la mire CI m'ont déjà fourni beaucoup d'informations.

titisteph · Novembre 25, 2018, 15:21:53

Moi non plus, je considère qu'il n'est pas forcément indispensable d'avoir une extrême rigueur scientifique pour tirer plein d'infos d'un test de mire maison.

On peut très bien se contenter d'une carte routière, d'un pied et d'un éclairage uniforme. Bien sûr, plus le pied est costaud et l

chelmimage · Novembre 26, 2018, 08:22:17

La méthode n'est pas compliquée.
Elle peut être parfois difficile à mettre en œuvre. Car plus l'appareil est pixellisé et plus la focale à tester est grande et plus il faut de recul pour centrer l'image des 512 pixels de la mire sur 1024 pixels de photos.
Et ça dépend aussi de la dimension physique réelle de l'impression. Si on pense avoir une qualité d'impression suffisante sur un format plus petit, pourquoi pas!
Et commencer par la plus courte focale facilement testable donne une idée de ce qu'on peut obtenir.
J'ai imaginé cette méthode pour répondre à la question: Est ce que cet objectif qui est bon sur un 12 Mpix va donner d'aussi bons résultats sur un 24 Mpix ? Qu'on peut transposer à 24 et 36 Mpix actuellement.
Une valeur entre 1024 et 1100 max est recommandée.. ça ne change pas beaucoup les résultats comme le montre le graphique ci-dessus.