Résolution du capteur et piqué des objectifs

[jenga]

Rien à voir avec une interaction entre photons, donc.

Les phénomènes physiques liés à la lumière se décrivent, selon le cas, par une approche "particule" (les photons) ou par une approche ondulatoire.

L'approche "photon", qui représente la lumière par des "grains" séparés, rend bien compte des interactions de la lumière avec la matière; on explique ainsi les raies des spectres lumineux, l'accumulation de charges électriques dans nos capteurs sous l'effet de la lumière incidente, etc.

L'approche ondulatoire rend bien compte en particulier de la diffraction: chaque portion de l'objet diffractant (par exemple les bords des traits d'une mire) se comporte comme un émetteur d'onde, et ce sont les interférences entre toutes ces ondes qui produisent dans le plan image des figures avec des pics et des creux d'intensité.

Les ondes provenant de deux points de l'objet diffractant arrivent "en phase" à un point du plan image quand elles parcourent la même distance pour atteindre ce point, ou plus généralement quand la différence entre les deux trajets est un multiple de la longueur d'onde: le sommet d'une onde survient en même temps qu'un sommet précédent de l'autre onde, donc elles s'ajoutent et on obtient un pic d'intensité.
Au contraire, si la différence de distance entre les deux trajets pour atteindre un certain point du plan image est égale à une demi-longueur d'onde (ou plus généralement à un nombre impair de demi-longueurs), le max d'une onde arrive en même temps que le min de l'autre et les deux s'annulent: on obtient un zéro d'intensité en ce point du plan image.
Il faut bien sûr considérer tous les points du bord de l'objet diffractant, pas seulement deux comme je viens de le faire, mais le principe est le même.

Donc, le phénomène de diffraction est décrit par la théorie ondulatoire de la lumière et pas par la théorie corpusculaire, mais je ne dirais pas que ça n'a rien à voir car les deux décrivent des manifestations différentes du même objet.

[Echo]

Bonjour,

Simple curiosité:

J'ai longtemps lu et cru que moins un capteur est pixelisé, moins il est exigeant par rapport aux optiques.
Exemple parlant et connu, le Sony A7SII plein format 12mpix donnerait de bons résultats avec des objectifs moins bons voire médiocres sur le capteur plein format 42mpix du A7RII. C'est la logique que j'avais intégrée et je n'avais pas encore eu l'occasion de la mettre à l'épreuve.

Hier, j'ai utilisé deux objectifs différents alternativement sur deux appareils: un Olympus E-M1 micro 4/3 16mpix de 2013 et un Panasonic GF1 micro 4/3 12mpix de 2009.
A 100 isos et différentes ouvertures, en RAW et en traitant les fichiers pareils, le piqué est toujours meilleur sur le E-M1. C'est particulièrement visible sur les bords et avec l'optique la plus "faible" du lot, le 14mm Panasonic. Autant il n'est pas mauvais du tout sur l'E-M1, autant il est assez moyen sur le GF1.

Est-ce la qualité du capteur ? Ou peut-être la mise au point qui est plus précise sur l'E-M1 ?
Observation pas très utile, j'en conviens, mais l'explication théorique m'intéresse.

Merci 

Faut ,un capteur qui n'est pas assez pixelisé peut très bien ne pas accepter de très bonnes optiques. elles seront médiocres avec 12 Mpx et excellentes avec 20 Mpx.

[pichta84]

Même en analogique donc, les choses ne sont pas simples : la projection d'une mire sur un film ne donnera jamais une image parfaite, à cause de la nature des photons. Ils diffractent et interfèrent avec eux même, sans qu'il y ait besoin de lentilles

Tu es sûr de ça ?

C'est un des point de la mécanique quantique qui a posé beaucoup de problèmes aux physiciens. On peut présenter les choses autrement, mais une expérience le prouve effectivement.

[rsp]

Même en analogique donc, les choses ne sont pas simples : la projection d'une mire sur un film ne donnera jamais une image parfaite, à cause de la nature des photons. Ils diffractent et interfèrent avec eux même, sans qu'il y ait besoin de lentilles
C'est un des point de la mécanique quantique qui a posé beaucoup de problèmes aux physiciens. On peut présenter les choses autrement, mais une expérience le prouve effectivement.

Deux flux de lumière qui se croisent ne se perturbent pas. Je suis curieux de savoir de quelle expérience il s'agit.

[Nikojorj]

Faut ,un capteur qui n'est pas assez pixelisé peut très bien ne pas accepter de très bonnes optiques. elles seront médiocres avec 12 Mpx et excellentes avec 20 Mpx.

Là, il va falloir argumenter un peu plus voire donner des exemples!
Je suis tenté de penser que ce que tu dis là est impossible à format égal, il faudrait que la qualité d'image diminue quand on rééchantillonne l'image de 20 à 12MPx, ça gratte un peu.

[rsp]

Deux flux de lumière qui se croisent ne se perturbent pas. Je suis curieux de savoir de quelle expérience il s'agit.

J'ai trouvé un article sur le sujet. Rien à voir avec le notre. Ils ont lié des photons après les avoir fait interagir avec un matériau particulier.
Désolé, c'est du hors sujet...

[Somedays]

Pour montrer que la taille des capteurs n'explique pas tout, voilà une illustration de l'évolution qualitative de la technologie Exmor de Sony (l'un des meilleurs concepteurs de capteurs, sinon le meilleur).
Les générations 1 à 4 sont "Front-illuminated" (toujours exploité), les générations 5 (Exmor R) et 6 (Exmor RS) sont "Back-illuminated" (généralisé sur les smartphones et les compacts, mais de plus en plus présent sur des boîtiers FF).
   
 

 

[Somedays]

...Et un tableau sur les boîtiers photo équipés en capteurs Exmor/Exmor R/Exmor RS.
Données à faire évoluer.
   
 

               
               
           
Avec aussi les données de Sony sur les gammes actuelles de capteurs:
https://www.sony-semicon.co.jp/products_en/IS/sensor2/products/index.html

[pichta84]

Tu es sûr de ça ?

Absolument certain, c'est une des curiosité de la mécanique quantique.

[pichta84]

Ah le contraste n'aurait rien à voir avec le piqué ?

Le piqué c'est bien le microcontraste, grosso modo un test MTF mesure la perte de contraste entre le blanc et le noir des reseaux de mires de différentes finesses.

Oui le piqué est en relation avec la contraste, mais ça va avoir de l'influence sur l'homogénéité plutôt que sur la piqué au central par exemple.
Ok, merci d'avoir relevé l'approximation.

[zuiko]

Deux flux de lumière qui se croisent ne se perturbent pas. Je suis curieux de savoir de quelle expérience il s'agit.

Pour mettre en évidence le caractère ondulatoire de la lumière, il y a par exemple l'expérience de Young :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Fentes_de_Young
Deux petits trous éclairés par une seule source et on regarde à la sortie de belles franges d'interférences lumineuses.
J'ai eu çà à calculer pour mon BAC C de 1970 et çà ma donné un 18 en physique, c'est pour çà que je m'en souviens