Efficacité d'angle d'une monture (Value Angle) - définition et implications

olivier1010 · Juin 17, 2019, 15:27:20

Fujifilm a calculé le "value angle" qu'on pourrait traduire par "efficacité d'angle" ou peut être valeur de mérite d'angle, pour quelques montures.
Cette valeur, basée sur un rapport entre le diamètre de la monture, la distance capteur / flanc de monture, et la taille du capteur, caractérise selon Fuji la difficulté de produire des objectifs très performants pour une monture et un capteur donné.

C'est finalement assez intuitif même si la formule est un peu complexe. Plus le capteur est grand, plus la monture est petite, et plus la distance entre capture et monture est faible, plus il est difficile de concevoir un objectif performant.

value angle = 2 × arctan ((diamètre de monture – diagonale du capteur) / (2 × distance capteur flanc de monture))

Il serait intéressant de calculer le "value angle" pour les anciennes montures, comme la monture EF, FD et autres monture 24x36 de l'époque. En full frame et en APS.

La monture Full Frame Sony E est très mal placée... En comparaison aux montures Canon RF et Nikon Z.

Nikojorj · Juin 17, 2019, 15:37:24

Bon, la monture avec la plus grande valeur d'angle a celle qui a le parc optique natif le plus époustouflifiant, CQFD...

Et les concepteurs d'optiques pour chambre (valeur d'angle très négative) ont du se défenestrer tous en chœur à la lecture du communiqué de presse de Fuji aussi.

Sinon, petite coquille : plus la distance entre capture et monture est moins grande, moins il est plus difficile de concevoir un objectif performant. C'est ce qu'on démontre depuis l'avènement des tirages courts il y a... Heu... Longtemps?

tbjm · Juin 17, 2019, 15:52:04

bizarrement ceux qui ont les plus mauvaises notes sont aussi ceux qui sortent des objectifs qui piquent un max: Fuji en APS et Sony en FF

tbjm · Juin 17, 2019, 15:55:45

Citation de: Nikojorj le Juin 17, 2019, 15:37:24
Bon, la monture avec la plus grande valeur d'angle a celle qui a le parc optique natif le plus époustouflifiant, CQFD...
Et les concepteurs d'optiques pour chambre (valeur d'angle très négative) ont du se défenestrer tous en chœur à la lecture du communiqué de presse de Fuji aussi.

FF Nikon en Z donc?

rascal · Juin 17, 2019, 16:08:22

c'est vrai que NW666 n'est pas clair mais sinon :
https://www.chassimages.com/forum/index.php/topic,297361.0.html
^^

Nikojorj · Juin 17, 2019, 17:41:28

Citation de: tbjm le Juin 17, 2019, 15:55:45
FF Nikon en Z donc?

Non, EF-M Canon, 5 zooms et 3 fixes (dont un f/1.4).

Citation de: rascal le Juin 17, 2019, 16:08:22
c'est vrai que NW666 n'est pas clair mais sinon :

Vu le titre, je crois que c'est plus clair de causer de cette forfaiture communicante ici!

albatar1976 · Juin 17, 2019, 20:18:00

Citation de: tbjm le Juin 17, 2019, 15:52:04
bizarrement ceux qui ont les plus mauvaises notes sont aussi ceux qui sortent des objectifs qui piquent un max: Fuji en APS et Sony en FF

Oui les RF et Z sont des bouses

rsp · Juin 17, 2019, 20:54:19

Ma compréhension est plutôt : plus l'angle est grand et plus le concepteur a de latitude dans son travail de conception. Cela peut se traduire par une amélioration de la qualité optique mais aussi d'un autre paramètre, par exemple les coûts.
Ce qui reste mystérieux, c'est pourquoi ceux qui trouvent ça super d'avoir plus de possibilités au niveau de la conception ne comprennent pas qu'avoir plus de possibilités est un mieux dans tous les domaines. Exemples : plus de dynamique, un capteur stabilisé, etc.

Powerdoc · Juin 17, 2019, 21:06:10

On aimerait savoir, comment Fuji a pondu cela, et même si c'est vrai, rien ne prouve qu'il existe une relation linéaire , sinon il y aurai des montures de 60 et un tirage de 10 (mais à mon avis ce genre de choix aboutirait a d'autres problèmes ... )

Somedays · Juin 18, 2019, 08:16:34

Leica/Panasonic/Sigma n'est pas spécialement connu pour être une bande de branques en optiques, et pourtant ils ont récemment choisi de "médiocres" valeurs de tirage mécanique et de diamètre de monture pour leur système L.

Chez les autres constructeurs non plus, l'impact de ce value angle sur la qualité/luminosité/compacité des modèles sortis ne transpire pas.

Somedays · Juin 18, 2019, 08:27:59

Avec une figure, c'est mieux. La formule du "value angle" n'a rien de compliquée, c'est de la trigonométrie élémentaire. Mais la revue allemande qui publie cette figure s'est trompée: ce qui est entre parenthèses doit être inversé. La formule donnée par Olivier1010 en début de fil est la bonne.

remico · Juin 18, 2019, 12:06:05

Citation de: Powerdoc le Juin 17, 2019, 21:06:10
On aimerait savoir, comment Fuji a pondu cela, et même si c'est vrai, rien ne prouve qu'il existe une relation linéaire , sinon il y aurai des montures de 60 et un tirage de 10 (mais à mon avis ce genre de choix aboutirait a d'autres problèmes ... )

Les objectifs Sony ne seraient pas de bonne qualité, peut-être que Fuji prépare sa clientèle à un saut qualitatif.

Il y a une limite à l'inclinaison des rayons arrivant sur le capteur au-delà de laquelle le capteur devient aveugle, le cas par exemple de certains grand angles ou ultra grands angles pour télémétriques de l'époque argentique.

Fuji continue à penser "reflex" puisqu'avec un reflex le tirage limite la possibilité d'approcher la lentille arrière du capteur, faut laisser passer le miroir. Mais s'il n'y a plus de miroir rien n'empêche de venir au ras de l'obturateur, le tirage n'a plus de valeur limitative à la distance lentille arrière <=> capteur

Pour ses calculs concernant la monture Canon M, Fuji a pris 47mm. Sur Northlight-Image il y a le schéma de la monture M en comparaison avec la EF :
http://www.northlight-images.co.uk/canon-camera-mounts-and-change/

Si je mets ce schéma à l'échelle en mesurant sur l'écran, en-dessous de 47mm il y a encore des trucs qui ne laissent pas passer la lumière, les ergots de la baïonnette, les contacts on a plutôt un diamètre "utile" de 34mm environ.

tbjm · Juin 18, 2019, 12:42:44

Citation de: rsp le Juin 17, 2019, 20:54:19
Ce qui reste mystérieux, c'est pourquoi ceux qui trouvent ça super d'avoir plus de possibilités au niveau de la conception ne comprennent pas qu'avoir plus de possibilités est un mieux dans tous les domaines. Exemples : plus de dynamique, un capteur stabilisé, etc.

parce que ca n'est pas présent dans leur marque

remico · Juin 18, 2019, 13:01:56

Citation de: Somedays le Juin 18, 2019, 08:27:59
Avec une figure, c'est mieux. La formule du "value angle" n'a rien de compliquée, c'est de la trigonométrie élémentaire. Mais la revue allemande qui publie cette figure s'est trompée: ce qui est entre parenthèses doit être inversé. La formule donnée par Olivier1010 en début de fil est la bonne.

La formule est juste mais le tableau est faux. Alors que sur Canonwatch la formule est fausse (inversion des paramètres de la division ) mais le tableau est juste.

Pour la monture M, je répète que la valeur retenue de 47mm n'a pas de sens mais bon :

2 x Tangente d'arc ( ((diamètre de monture – diagonale du capteur) / (2 × tirage))
= 2 x Tangente d'arc ( ((47 – 28,2) / (2 × 18))
= 2 x Tangente d'arc ( 18,8 / 36) = 2 x Tangente d'arc 0.522222 ...
= 55°14 environ et non pas 58°6

Pour être juste il faudrait reprendre les calculs avec 34mm de diamètre utile de la monture M, et non pas le tirage de la monture ni la distance de ce plus faible diamètre au capteur mais bien la distance de la lentille arrière et de son diamètre et là c'est beaucoup plus compliqué, moins facile à vendre. On est habitué aux approximations marketing.

https://www.canonwatch.com/what-is-value-angle-and-why-does-fujifilm-think-canon-has-the-edge-with-the-eos-m-mount/

Somedays · Juin 18, 2019, 13:31:58

Citation de: remico le Juin 18, 2019, 13:01:56
La formule est juste mais le tableau est faux. Alors que sur Canonwatch la formule est fausse (inversion des paramètres de la division ) mais le tableau est juste.

Pour la monture M, je répète que la valeur retenue de 47mm n'a pas de sens mais bon :

2 x Tangente d'arc ( ((diamètre de monture – diagonale du capteur) / (2 × tirage))
= 2 x Tangente d'arc ( ((47 – 28,2) / (2 × 18))
= 2 x Tangente d'arc ( 18,8 / 36) = 2 x Tangente d'arc 0.522222 ...
= 55°14 environ et non pas 58°6

- tout est juste dans le 1er post de ce fil (formule et tableau).
- le journal allemand se trompe dans sa formule, puisque tangente = côté opposé / côté adjacent et non l'inverse.
- dans ton calcul, la formule est correcte mais pas la donnée sur la diagonale du capteur APS-C des EOS M, légèrement plus petite que les autres APS-C (26,8mm contre 28.2mm), ce qui explique l'écart d'angle que tu constates (55.1° à la place de 58.6°).

Pour le reste, il est évident que la lumière passe à travers la lentille arrière et non en fonction du diamètre de la monture comme s'il n'y avait pas d'objectif.

Ce paramètre "value angle" est insignifiant et les équipes de Panasonic/Leica/Sigma ne sont pas stupides, elles ont récemment choisi un tirage et un diamètre de monture en fonction de contraintes autrement plus importantes.
Des sites de fanboys Canon se sont jeté sur cette anecdote "c'est les gars de Fuji qui le disent eux-mêmes" parce que ça leur fait plaisir, c'est tout.

rsp · Juin 18, 2019, 13:59:24

Je viens de mesurer le diamètre réellement disponible : à quelques millimètres du capteur, dans un M5, on dispose de 31,5 mm. C'est la même valeur en sortie de l'adaptateur EF/EF-M, ce qui ne veut pas dire grand-chose car ce diamètre est adapté à des objectifs pour réflex. Au niveau de la monture, à 18 mm du capteur on dispose de 41 mm au maximum.

remico · Juin 18, 2019, 17:19:48

Citation de: Somedays le Juin 18, 2019, 13:31:58

- le journal allemand se trompe dans sa formule, puisque tangente = côté opposé / côté adjacent et non l'inverse.

Merci de corriger et pour cette révision de trigo.

Le coté adjacent serait donc deux fois le tirage, mais pourquoi 2 fois ?

Et pour le côté opposé ils enlèvent la diagonale du capteur au diamètre de la monture qui ne sont pas à la même distance de ce point.

Sauf que j'ai bien l'impression qu'ils additionnent (soustraient plutôt) des choux et des carottes. En regardant l'équation on peut la développer en deux fractions:

2 x Tangente d'arc ( ((diamètre de monture – diagonale du capteur) / (2 × tirage))

= 2 arctan diamètre de monture / 2 x tirage (= angle entre un point situé à 2 fois le tirage (adjacent) depuis la monture et celle-ci (opposé))
- diagonale du capteur / 2 x tirage (= angle entre un point à 2 fois le tirage (adjacent) depuis le capteur et la diagonale du capteur (opposé) .

Un autre calcul serait pour ce point à 2 fois le tirage depuis la monture, d'enlever de l'angle avec la monture comme il est calculé, l'angle avec le capteur (diagonale du capteur / tirage) mais ce n'est pas ce qui est représenté sur le schéma.

A part d'avantager les petits capteurs avec le tirage le plus faible je ne vois pas, ou j'ai fait une erreur de raisonnement.

remico · Juin 18, 2019, 18:06:50

Citation de: remico le Juin 18, 2019, 17:19:48

A part d'avantager les petits capteurs avec le tirage le plus faible je ne vois pas, ou j'ai fait une erreur de raisonnement.

Je complète avec le calcul du Value Angle pour le Pentax Q :
capteur 4,55 x 6,17 mm, diagonale 7,66mm
tirage 9,2 mm
diamètre de monture 32mm (calculés sur photo ci-dessous)

2 x Tangente d'arc ( ((diamètre de monture – diagonale du capteur) / (2 × tirage))
= 2 arctan ( ( 32 - 7,66) / 2 x 9.2) = 2 arctan 24,34 / 18,4= 106,42

Le Pentax Q a un value angle de 106 autant dire qu'il atomise la concurrence dommage que Pentax ait arrêté la fabrication.

Nikojorj · Juin 18, 2019, 18:53:23

Citation de: remico le Juin 18, 2019, 18:06:50
Le Pentax Q a un value angle de 106 autant dire qu'il atomise la concurrence dommage que Pentax ait arrêté la fabrication.

CQFD derechef!

rsp · Juin 18, 2019, 19:44:31

Je suis retourné voir sur l'excellent site de Pierre Toscani à quoi ressemblent les rayons qui sortent d'un objectif et vont vers le capteur. Si j'ai bien compris, je ne suis pas certain que cet angle soit si important que ça.
En tout cas c'est toujours un plaisir d'y aller regarder les schémas et lire toutes les explications précises sur ces sujets.
Pour celles et ceux qui ne connaissent pas encore : http://www.pierretoscani.com/optique.html
Il n'y a pas que ces pages techniques, le reste aussi vaut le coup d'œil.

olivier1010 · Juin 18, 2019, 20:00:17

Citation de: tbjm le Juin 17, 2019, 15:52:04
bizarrement ceux qui ont les plus mauvaises notes sont aussi ceux qui sortent des objectifs qui piquent un max: Fuji en APS et Sony en FF

Fujifilm ne dit pas qu'il est impossible de fabriquer de très bonnes optiques avec une monture disposant d'un mauvais "value angle", mais simplement que c'est plus difficile. On peut en déduire éventuellement un coût de fabrication plus élevé, voir des compromis optiques plus prononcés qui deviennent nécessaires à cause d'un "value angle" moins bon.

L'angle d'attaque des rayons en bordure de capteur est également il me semble un paramètre important à prendre en compte, car de lui découle la nécessité de compenser adéquatement le capteur à ce niveau, et la nécessité d'un parc optique homogène sur ce plan.

L'angle d'attaque capteur est dépendant à la base des mêmes paramètres que le "value angle", auquel vient s'ajouter la distance capteur / lentille arrière de l'objectif. Une formule retrofocus (lentille arrière plus lointaine du capteur) permettant un angle d'attaque plus faible, si je ne me trompe.

Le "value angle" caractérise donc plutôt les capacités intrinsèque du couple capteur / monture, auquel vient s'ajouter le paramètre du choix de formule optique, qui influe notamment sur l'angle d'attaque capteur.

A partir d'un même "value angle donné", il est donc encore possible de choisir une conception optique différente (formule plus ou moins retrofocus / tele) ce qui conditionne aussi les performances du parc d'objectif.
Il me semble donc qu'un "value angle" plus grand permet plus de latitude à la base. Sur ce point, la conception de la monture Sony E semble avoir été influencée surtout par la recherche d'une meilleure compacité, plutôt que la possibilité de proposer un parc optique très performant à bas coût.
Ensuite, il est intéressant il me semble de s'intéresser à la conception des deux monture Canon RF et Nikon Z, dont le "value angle" (et le diamètre) sont assez proches et meilleurs que ceux de la monture Sony E, mais dont la distance capteur / flanc de monture est assez différente (16mm pour Nikon, 20mm pour Canon).

olivier1010 · Juin 18, 2019, 20:13:38

Citation de: rsp le Juin 18, 2019, 19:44:31
Je suis retourné voir sur l'excellent site de Pierre Toscani à quoi ressemblent les rayons qui sortent d'un objectif et vont vers le capteur. Si j'ai bien compris, je ne suis pas certain que cet angle soit si important que ça.
En tout cas c'est toujours un plaisir d'y aller regarder les schémas et lire toutes les explications précises sur ces sujets.
Pour celles et ceux qui ne connaissent pas encore : http://www.pierretoscani.com/optique.html
Il n'y a pas que ces pages techniques, le reste aussi vaut le coup d'œil.

Si, c'est important je pense, pour deux raisons :

1) Le capteur devient aveugle pour des angles d'incidence élevés (perte de sensibilité), contrairement à la pellicule argentique plus tolérante. Il a donc fallu concevoir des capteurs avec une inclinaison progressive des micro-lentilles des photosites sur les bords du capteur, pour compenser la perte.

2) Pour le dual pixels et donc en particulier pour l'efficacité de l'autofocus basé sur le dual pixels, l'inclinaison des rayons sur les bords du capteur est un problème, la différence de phase devenant plus difficile à détecter plus les rayons sont obliques.

Le choix de la distance capteur flanc de monture de 20mm chez Canon RF, en comparaison des 16mm de Nikon, a donc peut être été préféré pour éviter de défavoriser le système dual pixels (angle d'incidence plus faible)

Les écrits de Pierre Toscani ne prennent certainement pas en compte ce paramètre d'épaisseur du capteur dans un système à deux couches distantes de photosites et détection de phase comme le dual pixels.

Verso92 · Juin 18, 2019, 20:17:56

And the winner is (et de très, très loin)... Sigma SD Quattro* !

;-)

*capteur APS-C, tirage très long (celui du reflex conservé via bossage sur le boitier).

rsp · Juin 18, 2019, 21:58:39

Citation de: olivier1010 le Juin 18, 2019, 20:13:38
Les écrits de Pierre Toscani ne prennent certainement pas en compte ce paramètre d'épaisseur du capteur dans un système à deux couches distantes de photosites et détection de phase comme le dual pixels.

Je n'ai jamais entendu parler ni lu que les deux couches sont à des distances différentes mais que ce sont deux moitiés du même photo-site qui sont lues séparément et reçoivent de la lumière issue du même point selon deux trajets différents.
Si tu as une meilleure explication que celle publiée à l'époque du 70D par DPR, je suis preneur :https://www.dpreview.com/reviews/canon-eos-70d/3
Merci d'avance.

VincentM · Juin 18, 2019, 22:29:01

Et pourquoi les contacts ne sont pas DANS la baïonnette, cela ferait gagner une place énorme?