Diffraction et m4/3

Démarré par Glouglou, Décembre 18, 2019, 18:11:36

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Glouglou

Si j'ai bien compris la diffraction est due à la diffusion de la lumière lors de son passage par un diaphragme de petit diamètre.
Ses effets négatifs sont inversement proportionnels à la taille des photosites du capteur.
J'ai lu ici ou là que la diffraction dégradait de manière visible l'image à partir de F8.0 en m4/3 avec un capteur de 20MP.
J'ai lu également que certains boîtiers corrigeaient la diffraction ce qui me laisse perplexe ...
Des avis?
Bernard

Echo

La diffraction est due à tout obstacle qui entrave la lumière. Le diamètre de l'objectif est un obstacle de même le diaphragme, ou son absence. Jusque là j'ai surtout entendu dire que c'était l'objectif qui corrigeait la diffraction.

seba

L'objectif ne peut pas corriger la diffraction.
Pour un objectif parfaitement corrigé, plus il est ouvert, plus il est résolvant.
Compte-tenu du format, f/8 semble être une limite raisonnable (qu'on peut franchir quand même en cas de besoin) tout comme f/16 en 24x36mm.
Certains boîtiers corrigent effectivement les effets de la diffraction (par recalcul de l'image) avec un résultat qui paraît-il permet de gagner 1 cran d'ouverture.

Nikojorj

Fais des essais pour te rendre compte, c'est le plus simple!

À savoir aussi qu'un peu d'accentuation permet assez facilement de rattraper un bon peu des pertes, ce n'est pas comme avec du flou de mise au point.

Perso, f/16 et même pas peur... Les fins détails sont un peu empâtés mais rien de grave, je trouve.

Glouglou

J'ai poursuivi mes lectures et théoriquement, pour un capteur m4/3 de 20MP toujours, la diffraction commencerait à intervenir à partir de 2.8 c'est à dire qu'à cette ouverture aucun point lumineux ne pourrait être inférieur à la taille d'un photosite. Ce qui ne se vérifie pas en pratique car d'autres "défauts optiques" plus importants masquent la diffraction.

Finalement on passe de 2.8 à 8 sans vraiment de dommages puisque la fermeture du dia va efficacement "diminuer" les autres défauts même si la diffraction augmente.

Les choses resteront elles ainsi avec l'augmentation de la définition des capteurs ou verrons-nous se déplacer le curseur du genre: " Avec un capteur 20MP cet objectif était au mieux de sa forme à F8.0 mais avec un capteur de 30MP il le sera à F5.6"?
Bernard

Nikojorj

C'est surtout que la figure de diffraction (disque d'Airy) n'étale pas uniformément la lumière sur un disque, elle garde un pic très marqué au centre, et ça garde beaucoup mieux les détails.
On ne peut pas vraiment comparer le disque d'Airy à l'étalement produit par une erreur de mise au point, qui lui étale uniformément la lumière, voire en met un peu plus sur les bords du disque.

Pour l'ouverture optimale de l'objectif je ne pense pas qu'elle varie avec la taille du capteur.

Verso92

Citation de: Glouglou le Décembre 19, 2019, 07:58:42
J'ai poursuivi mes lectures et théoriquement, pour un capteur m4/3 de 20MP toujours, la diffraction commencerait à intervenir à partir de 2.8 c'est à dire qu'à cette ouverture aucun point lumineux ne pourrait être inférieur à la taille d'un photosite.

De toute façon, par principe, aucun point (lumineux ou pas) ne peut être inférieur à la taille d'un photosite...

Nikojorj

Après discrétisation certes! Mais là il est question de l'image qui se forme sur le capteur, avant discrétisation.

Glouglou

Deux questions ...

- Pourquoi aucun point lumineux ne peux il être inférieur à la taille d'un photosite?
- C'est quoi la discrétisation?
Bernard

Nikojorj

Citation de: Glouglou le Décembre 19, 2019, 09:40:10
- Pourquoi aucun point lumineux ne peux il être inférieur à la taille d'un photosite?
Je laisse Verso répondre. ;)

Citation- C'est quoi la discrétisation?
Le fait de transformer une image, faire de variations continues* de lumière, en image raster avec des cases de dimensions finies où on a une valeur RGB unique pour cette case.

*ou continues à l'échelle qui nous intéresse, pas encore trop besoin de physique quabntique en photo ;) ;)

Verso92

Citation de: Glouglou le Décembre 19, 2019, 09:40:10
- Pourquoi aucun point lumineux ne peux il être inférieur à la taille d'un photosite?

"Pixel", c'est la contraction de Picture Element. Autrement dit, c'est la brique de base d'une image numérique.

Le photosite, c'est le support physique du pixel, pour faire court.



Un pixel ne peut donc rien contenir (pas de points, de formes, de détails...), il est la brique de base.

Il sera noir ou blanc (0 ou 1) dans une image binaire, il sera codé de 0 à 255 dans une image 8 bits en niveaux de gris, etc.

Glouglou

Je m'y perds ... Comment s'appelle le truc le plus petit situé derrière une lentille collectrice dans lequel "tombe" la lumière sortie de l'objectif?
Bernard

Verso92

#12
Citation de: Glouglou le Décembre 19, 2019, 16:11:41
Je m'y perds ... Comment s'appelle le truc le plus petit situé derrière une lentille collectrice dans lequel "tombe" la lumière sortie de l'objectif?

Le photosite. C'est l'organe physique.


Le pixel, c'est l'entité logique.

Sur un capteur de type Bayer, le pixel se verra associé un triplet RVB.

Prenons l'exemple d'un photosite filtré en rouge dans la matrice : la valeur du rouge sera la valeur collectée par le photosite "rouge" et la valeur du vert et du bleu seront issues d'un calcul effectué sur les photosites voisins filtrés en vert et en bleu, respectivement.

Glouglou

Bernard

etsocal

Citation de: Echo le Décembre 18, 2019, 20:11:54
La diffraction est due à tout obstacle qui entrave la lumière. Le diamètre de l'objectif est un obstacle de même le diaphragme, ou son absence. Jusque là j'ai surtout entendu dire que c'était l'objectif qui corrigeait la diffraction.
Le diamètre de l'objectif ne peut être vraiment considéré comme un "obstacle" (pour un objectif d'appareil photographique). Par contre le diamètre du diaphragme n'est pas vraiment un obstacle mais il influe sur les aberrations de diffraction dont peut être victime une photo. L'obstacle, ce sont les lames du diaphragme.

"Jusque là j'ai surtout entendu dire que c'était l'objectif qui corrigeait la diffraction".  Quand je dis qu'il ne faut pas écouter les gens qui ne savent pas mais qui parlent beaucoup. ;D

Il ne faudrait pas confondre aberrations chromatiques et diffraction. Les deux phénomènes sont liés à la nature ondulatoire (et corpusculaire) de la lumière mais sont d'origines très différentes.

Le disque d'Airy, notion importante en microscopie optique et photo astro est effectivement lié à un phénomène de diffraction dont dépend le pouvoir séparateur de l'instrument. Mais ces notions n'ont que très peu d'influence pratique avec les objectifs photographiques modernes dont la résolution (pouvoir séparateur) est surtout  dépendante de la conception optique (nb de lentilles, verres spéciaux....) et du diaphragme.   
Michel

seba

Citation de: etsocal le Décembre 20, 2019, 06:36:47
Le disque d'Airy, notion importante en microscopie optique et photo astro est effectivement lié à un phénomène de diffraction dont dépend le pouvoir séparateur de l'instrument. Mais ces notions n'ont que très peu d'influence pratique avec les objectifs photographiques modernes dont la résolution (pouvoir séparateur) est surtout  dépendante de la conception optique (nb de lentilles, verres spéciaux....) et du diaphragme.   

L'influence de la diffraction est déterminante pour peu qu'on ferme suffisamment le diaphragme.
Notamment en macro où l'ouverture effective est rapidement très réduite.
C'est aussi ce qui explique que les tout petits formats ferment très peu ou même n'ont pas de diaphragme.

Michmich06

Citation de: Nikojorj le Décembre 18, 2019, 21:42:35
Fais des essais pour te rendre compte, c'est le plus simple!

À savoir aussi qu'un peu d'accentuation permet assez facilement de rattraper un bon peu des pertes, ce n'est pas comme avec du flou de mise au point.

Perso, f/16 et même pas peur... Les fins détails sont un peu empâtés mais rien de grave, je trouve.
Hors sujet mais cette photo (et tant d'autres en incluant les miennes évidemment) me fait rebondir sur un autre problème du micro 4/3, les starbursts qui sont juste horribles. Pour avoir une étoile à peu près potable, je ferme à F22, oui oui vous avez bien lu, avec mon 12-100 et mon laowa 7.5 je shoote des paysages à F22. Je privilégie la plus belle étoile possible quand j'ai le soleil dans le cadre, quitte à perdre énormément en piqué. Ou plus récemment maintenant si possible je fais 2 prises, une à F8 pour l'ensemble de l'image et une à F22 pour l'étoile du soleil. Et même avec ça je suis pas totalement satisfait de l'effet starburst à F22.
Si seulement on pouvait fermer à F84... Bon OK il faudrait 3/4 d'heure de pose en plein jour sans ND mais au moins on aurait peut-être une belle étoile.. ;D

seba


Zaphod

Citation de: Michmich06 le Décembre 21, 2019, 15:46:41
Hors sujet mais cette photo (et tant d'autres en incluant les miennes évidemment) me fait rebondir sur un autre problème du micro 4/3, les starbursts qui sont juste horribles. Pour avoir une étoile à peu près potable, je ferme à F22, oui oui vous avez bien lu, avec mon 12-100 et mon laowa 7.5 je shoote des paysages à F22. Je privilégie la plus belle étoile possible quand j'ai le soleil dans le cadre, quitte à perdre énormément en piqué. Ou plus récemment maintenant si possible je fais 2 prises, une à F8 pour l'ensemble de l'image et une à F22 pour l'étoile du soleil. Et même avec ça je suis pas totalement satisfait de l'effet starburst à F22.
La qualité des starbursts dépend beaucoup des objectifs... avec mon 9-18 c'était toujours immonde, même à f/22.
Le 12-32 est plutôt potable là dessus (mais pas facile à utiliser de nuit avec son absence de mise au point manuelle).
Le Laowa 7.5...  pas essayé souvent avec mais je ne les trouve pas si mal.

Question subsidiaire, si ces étoiles sont liées à la diffraction, elles apparaissent plus tôt sur du m43 ou pas ?
en gros sur une photo à 12 mm f/11 en micro 4/3 on a les mêmes étoiles que sur du 24 mm 24x36 à f/11 ou à f/22 ?

seba

Citation de: Zaphod le Décembre 21, 2019, 17:09:42
Question subsidiaire, si ces étoiles sont liées à la diffraction, elles apparaissent plus tôt sur du m43 ou pas ?
en gros sur une photo à 12 mm f/11 en micro 4/3 on a les mêmes étoiles que sur du 24 mm 24x36 à f/11 ou à f/22 ?

Très bonne question.

On suppose que les diaphragmes ont la même forme.
Pour un 12mm f/11, surface = 0,93mm² - périmètre = 3,43mm - rapport p/s = 3,69
Pour un 24mm f/11, surface = 3,74mm² - périmètre = 6,85mm - rapport p/s = 1,83
Pour un 24mm f/22, surface = 0,93mm² - périmètre = 3,43mm - rapport p/s = 3,69

Si la lumière diffractée dépend du périmètre et l'éclairement de l'image dépend de la surface, on peut s'attendre à ce que l'étoile de diffraction sera similaire pour un 12mm f/11 et un 24mm f/22.


seba

Citation de: seba le Décembre 21, 2019, 17:35:10
On suppose que les diaphragmes ont la même forme.
Pour un 12mm f/11, surface = 0,93mm² - périmètre = 3,43mm - rapport p/s = 3,69
Pour un 24mm f/11, surface = 3,74mm² - périmètre = 6,85mm - rapport p/s = 1,83
Pour un 24mm f/22, surface = 0,93mm² - périmètre = 3,43mm - rapport p/s = 3,69

Si la lumière diffractée dépend du périmètre et l'éclairement de l'image dépend de la surface, on peut s'attendre à ce que l'étoile de diffraction sera similaire pour un 12mm f/11 et un 24mm f/22.

Non après réflexion je crois que ce n'est pas bon. Je vais partir sur des exemples concrets.

Nikojorj

Le résultat m'intéresse ! J'aurais pensé que ça ne dépend que de l'objectif,  pas du format, mais je peux me tromper lourdement.

Zaphod

En pratique oui les starburst dépendent énormément de l'objectif...

Nikojorj

Quand je serai de retour a la maison dans une semaine je pourrai tester le même objectif sur apsc et sur m43 (aaargh pas de lettre mu sur le clavier du téléphone la vie est comme une installation de Windows Millenium à qui il manque une DLL) si ca peut faire avancer le schmilblick.

seba

Je compte utiliser un zoom pour que le diaphragme ait la même forme.
Par exemple à 18mm et à 36mm.