Des rumeurs!

[jenga]

Mais souvent le diaphragme n'est pas rond.

Du coup, pour un diaphragme polygonal, il n'y a pas d'anneaux mais des rayons (en haut sur l'axe, en bas au bord).

C'est pour cela que j'ai écrit "presque parfait", "presque rond", etc.

Lorsque le diaphragme n'est pas rond, ce qui est bien sûr le cas de nos reflex, les fréquences spatiales ne sont pas coupées de façon homogène.

Pour bien comprendre (toujours sans calcul, mais ça se calcule très bien), il faut voir que chaque point du plan de Fourier représente une fréquence spatiale, plus précisément:

• le centre du plan représente le continu (fréquence nulle)
• tous les points sur un cercle à distance donnée du centre représentent des fréquences ayant la même valeur absolue, par exemple 57 paires de lignes/mm
• la position du point sur ce cercle (au nord, à l'est, à 10° de l'est, etc.) représente l'orientation de la fréquence spatiale

Prenons par exemple un diaph carré pour simplifier. Les "coins" du diaphragme sont plus éloignés du centre, donc laissent passer des fréquences plus élevées, mais seulement dans les orientations correspondant aux angles du carré. Le problème perd donc sa symétrie de révolution: la figure de diffraction d'un point lumineux n'est plus une succession d'anneaux d'amplitudes décroissantes, mais une figure plus complexe ayant des fréquences variables selon l'orientation.

C'est le cas des célèbres figures de diffraction des diaphragmes de reflex, celles de la première ligne de ton tableau, correspondant aux nombre de lamelles, donc de "coins", des différents diaphragmes.
Dans la deuxième ligne de ton tableau (en bord de champ), on subit en plus les défauts de l'objectif, là je suis totalement ignare pour les qualifier.

Il y a toujours des "anneaux", mais comme ces photos sont prises en saturant violemment le capteur on ne voit pas les creux. Voici ce qui se passe en saturant un peu moins, pour un trou carré:
(c'est encore très saturé car, par exemple, le premier "anneau" est déjà 10 fois moins lumineux que le centre: il faut donc saturer la prise de vue pour en voir plusieurs)


On constate que la figure de diffraction possède des fréquences spatiales horizontales et verticales plus élevées qu'en diagonale (d'un facteur racine de 2); c'est dû au fait que les coins du diaphragme sont plus éloignés du centre que le milieu de ses bords, d'un facteur racine de 2 justement, et laissent passer des fréquences racine de 2 fois plus élevées dans ces directions.

[jenga]

Je ne suis pas certain que ce soit la bonne explication.
Si je comprends bien, dans ce cas de figure, si on utilisait un diaphragme annulaire, on garderait les fréquences élevées et on couperait les basses fréquences.
Je ne crois pas que c'est ce que l'on peut observer.

Oui, cela permet d'augmenter le contraste. De telles ouvertures annulaires sont commercialisées pour ce faire:
https://www.thorlabs.com/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=8531

[seba]

C'est le cas des célèbres figures de diffraction des diaphragmes de reflex, celles de la première ligne de ton tableau, correspondant aux nombre de lamelles, donc de "coins", des différents diaphragmes.
Dans la deuxième ligne de ton tableau (en bord de champ), on subit en plus les défauts de l'objectif, là je suis totalement ignare pour les qualifier.

C'est un diaphragme à 7 lamelles. Les rayons sont perpendiculaires aux bords des lamelles.
Il y a des défauts (aberrations) au centre et au bord.
Au centre aberration sphérique et chromatique, réduites assez rapidement.
Au bord peuvent se rajouter coma, astigmatisme.

[seba]

Oui, cela permet d'augmenter le contraste. De telles ouvertures annulaires sont commercialisées pour ce faire:
https://www.thorlabs.com/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=8531

Je ne crois pas que le plan de Fourier soit dans le plan du diaphragme.
Le montage utilisé est celui-ci, pour le traitement des images par filtrage spatial ou dans certaines techniques en microscopie. Le plan de Fourier est situé au foyer de l'objectif (lentille 1).
Les diaphragmes annulaires de ton lien sont destinés à être placés dans le plan de Fourier.

When the Fourier plane is imaged onto the filter, the center region, which contains Gaussian light (TEM00), will become blocked by the center obstruction. This allows the higher order modes of the Fourier plane, which contain diffraction information, to pass through and form the image. This will cause an overall loss of light intensity and generalized, smooth features, but it will enhance any sharp lines or boundaries.

[seba]

On constate que la figure de diffraction possède des fréquences spatiales horizontales et verticales plus élevées qu'en diagonale (d'un facteur racine de 2); c'est dû au fait que les coins du diaphragme sont plus éloignés du centre que le milieu de ses bords, d'un facteur racine de 2 justement, et laissent passer des fréquences racine de 2 fois plus élevées dans ces directions.

D'après ta description, les fréquences spatiales horizontales et verticales correspondent aux angles du diaphragme.
Mais dans ce cas de figure, les angles du diaphragme carré sont situés en diagonale.

[egtegt²]

C'est un choix personnel, que je respecte totalement.

Non, ça n'est pas un choix personnel, un appareil photo n'est pas un appareil de mesure, c'est un appareil pour capturer des images. Si tu utilises ton appareil pour faire de l'astronomie, alors c'est un appareil de mesure, mais c'est une utilisation totalement marginale et en fin de compte détournée d'un appareil photo. D'ailleurs les astronomes utilisent du matériel dédié, pas des appareils photos.

[Verso92]

Non, ça n'est pas un choix personnel, un appareil photo n'est pas un appareil de mesure, c'est un appareil pour capturer des images. Si tu utilises ton appareil pour faire de l'astronomie, alors c'est un appareil de mesure, mais c'est une utilisation totalement marginale et en fin de compte détournée d'un appareil photo. D'ailleurs les astronomes utilisent du matériel dédié, pas des appareils photos.

C'est exactement mon point de vue.

Les arguments avancés par jenga ne valent que d'un point de vue métrologie, mais sont inadaptés à la photo...

[jenga]

D'après ta description, les fréquences spatiales horizontales et verticales correspondent aux angles du diaphragme.
Mais dans ce cas de figure, les angles du diaphragme carré sont situés en diagonale.

Je réfléchis à ta remarque, tout-à-fait pertinente.

(Je n'ai jamais travaillé avec des diaphragmes carrés, juste des ronds bien ronds    En fait, j'ai ajouté cette figure suite à ta remarque "pour un diaphragme polygonal, il n'y a pas d'anneaux mais des rayons". Je voulais illustrer le fait que dans tous les cas il y a l'équivalent d'anneaux, mais que sur beaucoup de photos on ne les voit pas à cause d'un contraste inadéquat. J'ai donc voulu illustrer ce point par une figure de diffraction par autre chose qu'un trou rond, montrant tous les "anneaux")

[jenga]

Je ne crois pas que le plan de Fourier soit dans le plan du diaphragme.

C'est un point important.

Pourtant, les figures de diffraction d'un point lumineux sur fond sombre (voir les exemples que tu as postés, les nombreuses photos de réverbères illustrant le nombre de lamelles des diaphragmes) sont bien les transformées de Fourier de la forme du diaphragme.

Ce qui est sûr, c'est que si le diaph est dans le plan de Fourier, alors l'image d'un point à l'infini (un réverbère allumé la nuit...) diffracté par le diaphragme est la transformée de Fourier du diaphragme; c'est bien la figure qu'on observe.

Peut-on obtenir la même figure de diffraction du point à l'infini avec une position différente du diaphragme?
Et dans ce cas, puisque le processus est linéaire (tant que la capteur n'est pas saturé), les mêmes conclusions sur le filtrage devraient s'appliquer?

[jenga]

Non, ça n'est pas un choix personnel, un appareil photo n'est pas un appareil de mesure, c'est un appareil pour capturer des images. Si tu utilises ton appareil pour faire de l'astronomie, alors c'est un appareil de mesure, mais c'est une utilisation totalement marginale et en fin de compte détournée d'un appareil photo. D'ailleurs les astronomes utilisent du matériel dédié, pas des appareils photos.

C'est exactement mon point de vue.

Les arguments avancés par jenga ne valent que d'un point de vue métrologie, mais sont inadaptés à la photo...

Lorsque je prends des photos, je ne fais ni métrologie ni astronomie. Mais je ne veux pas de moiré, sauf dans le cas où je le chercherais explicitement. Je ne veux pas non plus de traits fins qui se dédoublent ou changent de couleur de temps en temps. Bref, pas d'artefacts de sous-échantillonnage.

Je préfère largement une image un peu plus molle (parce que l'optique l'a filtrée à la bonne limite avant l'échantillonnage par le capteur), mais sans artefact.

C'est un point de vue, vous en avez un différent et je le respecte, mais je ne vois pourquoi le mien ne serait pas recevable.

[Verso92]

Lorsque je prends des photos, je ne fais ni métrologie ni astronomie. Mais je ne veux pas de moiré, sauf dans le cas où je le chercherais explicitement. Je ne veux pas non plus de traits fins qui se dédoublent ou changent de couleur de temps en temps. Bref, pas d'artefacts de sous-échantillonnage.

Je préfère largement une image un peu plus molle (parce que l'optique l'a filtrée à la bonne limite avant l'échantillonnage par le capteur), mais sans artefact.

C'est un point de vue, vous en avez un différent et je le respecte, mais je ne vois pourquoi le mien ne serait pas recevable.

Et, justement, je n'ai pas de traits fins qui se dédoublent ou changent de couleur de temps en temps...


Ne pas oublier que les défauts ("les artefacts de sous-échantillonnage", comme tu les appelles), tu les vois sur les crops à 1 600%, qui ne sont là que pour illustrer ce qui se passe au niveau du pixel, rien de plus.

Ci-dessous, le crop à 100% est ce qu'il y a, d'un point de vue photographique, de plus exigeant (tout en sachant que l'impression, même avec les meilleures imprimantes du marché réglées à la perfection, sur le papier permettant le meilleur piqué possible, sera loin derrière : cf post #342) :

[seba]

Je réfléchis à ta remarque, tout-à-fait pertinente.

(Je n'ai jamais travaillé avec des diaphragmes carrés, juste des ronds bien ronds    En fait, j'ai ajouté cette figure suite à ta remarque "pour un diaphragme polygonal, il n'y a pas d'anneaux mais des rayons". Je voulais illustrer le fait que dans tous les cas il y a l'équivalent d'anneaux, mais que sur beaucoup de photos on ne les voit pas à cause d'un contraste inadéquat. J'ai donc voulu illustrer ce point par une figure de diffraction par autre chose qu'un trou rond, montrant tous les "anneaux")

Tu peux regarder ce fil, par exemple.

https://www.chassimages.com/forum/index.php/topic,302785.0.html

[seba]

C'est un point important.

Pourtant, les figures de diffraction d'un point lumineux sur fond sombre (voir les exemples que tu as postés, les nombreuses photos de réverbères illustrant le nombre de lamelles des diaphragmes) sont bien les transformées de Fourier de la forme du diaphragme.

Ce qui est sûr, c'est que si le diaph est dans le plan de Fourier, alors l'image d'un point à l'infini (un réverbère allumé la nuit...) diffracté par le diaphragme est la transformée de Fourier du diaphragme; c'est bien la figure qu'on observe.

Peut-on obtenir la même figure de diffraction du point à l'infini avec une position différente du diaphragme?
Et dans ce cas, puisque le processus est linéaire (tant que la capteur n'est pas saturé), les mêmes conclusions sur le filtrage devraient s'appliquer?

Je ne sais pas, les figures de diffraction du diaphragme correspondent à la diffraction de Fraunhofer je crois. Mais oui on peut placer le diaphragme à différents emplacements (sur l'axe), ce sera pareil.
Peut-être que le diaphragme est dans le plan de Fourier pour lui-même mais sinon, pour le traitement des images c'est le schéma que j'ai posté plus haut qui indique son emplacement (le sujet doit être au foyer objet et le plan de Fourier est au foyer image, c'est là qu'il faut placer les masques pour le filtrage spatial).

[jenga]

Tu peux regarder ce fil, par exemple.

https://www.chassimages.com/forum/index.php/topic,302785.0.html

Merci pour ta réponse, et pour l'autre également. Les figures du fil que tu cites sont bien les transformées de Fourier des diaphragmes à N lamelles.

Avec le logiciel de manipulation d'images GIMP, on peut utiliser le paquet de filtres G'MIC, qui comporte entre autres une transformée de Fourier. bi-dimensionnelle.

Lorsqu'on l'applique à un polygone régulier à N côtés, qui est une bonne approximation d'un diaphragme (je n'ai pas eu la patience de reproduire la courbure des lamelles), on retrouve bien les formes caractéristiques visibles sur les photos dudit fil.

[seba]

Dans ce cas le plan de Fourier ne serait pas le diaphragme, mais plutôt le plan focal.
Je ne sais pas trop comment l'interpréter. Normalement, le sujet est placé au foyer objet, la source est imagée au foyer image (= plan de Fourier), et le sujet est imagé avec une deuxième lentille.