A quant le capteur du Sony Alpha 7R VI dur un Z8 II?

[al646]

Juste pour illustrer le problème de la diffraction...
Si à une certaine ouverture, la tâche d'airy recouvre copieusement 4 pixels sur un 45 MP, sur un 12 mp, ce sera approximativement un seul pixel (en rouge), voici donc ce que le capteur voit:

[al646]

Si on fait le calcul du diamètre de la tâche d'airy pour la longueur d'onde moyenne (vert) de 0.525 μm, on voit qu'à f/22, D = 28.2 μm et à f/11, D = 14.1 μm, soit exactement la moitié:
Physiquement et mathématiquement, un capteur dont la limite de diffraction est à f/11 et travaillant à f/22 ne donnera pas plus de détail qu'un capteur 4x mois pixellisé dont le pitch est 2x moindre.

[55micro]

Sachant que "l'ultra haut de gamme" s'améliore avec le temps, et que les limites dépendent de la technologie du moment.
Il y a une sacrée différence entre mes images d'un D2x et celles d'un Z8.

Sauf quand la technologie se heurte à la physique. Et pour l'instant, le plafond de verre de la diffraction n'a pas été brisé.

[al646]

Sauf quand la technologie se heurte à la physique. Et pour l'instant, le plafond de verre de la diffraction n'a pas été brisé.

Toutafé,
physique 1 - technologie 0
La diffraction ne pourra jamais être contournée, un peu comme la gravité... si on laisse tomber son Zf 3x, il touchera le sol 3x, ce sera pareil pour le Zf II et même le Zf XIII

[kochka]

Sauf si on sort de l'épure, par ex en réduisant la dimension de la tache par logiciel?
On sait le faire avec le bruit, alors pourquoi pas un jour?

[al646]

Sauf si on sort de l'épure, par ex en réduisant la dimension de la tache par logiciel?
On sait le faire avec le bruit, alors pourquoi pas un jour?

C'est comme vouloir réduire la gravité par logiciel... Bref, un bon délire après une soirée bien arrosée 😂

[livartow]

Sauf si on sort de l'épure, par ex en réduisant la dimension de la tache par logiciel?
On sait le faire avec le bruit, alors pourquoi pas un jour?

Non, on ne sait pas réduire le bruit par logiciel, on ne fait que "recréer" l'image sans l'artéfact. Si tu cherches à réduire l'effet de la diffraction, alors il existe déjà une fonction "réduction de la diffraction" mais comme toujours cela joue sur l'impression sans réussir à réduire l'effet. C'est juste un boost de netteté qui augmente avec l'ouverture.

[al646]

Non, on ne sait pas réduire le bruit par logiciel, on ne fait que "recréer" l'image sans l'artéfact. Si tu cherches à réduire l'effet de la diffraction, alors il existe déjà une fonction "réduction de la diffraction" mais comme toujours cela joue sur l'impression sans réussir à réduire l'effet. C'est juste un boost de netteté qui augmente avec l'ouverture.

Effectivement, les algorithmes de déconvolution permettent juste d'augmenter la netteté du contour des taches d'airy, ce qui rebooste artificiellement le contraste, mais la perte de détail est inévitable:

AI Overview

On a Nikon D850, the resolution drops to an effective 12 megapixels at approximately f/16.Because of the extremely dense 45.7-megapixel sensor, the D850 is highly sensitive to the physical laws of diffraction. Here is how resolution and aperture behave on this camera:f/5.6 to f/8: The diffraction limit for maximum optical sharpness. Stopping down past f/8 begins the gradual loss of micro-contrast and fine detail.f/11: The resolution drops to roughly 24 megapixels. Images are still highly detailed but are no longer making full use of the sensor's native megapixel count.f/16: The Airy disk (the blur circle of light) expands enough that the resolving power drops to about 12 megapixels. Detail becomes noticeably soft.f/22 and smaller: Resolution drops well below 10 megapixels, resulting in visibly mushy or smeared details.

Bref, 66.8 mpixels, ok, mais pour le paysage, cela n'apportera strictement rien...

[Verso92]

Non, on ne sait pas réduire le bruit par logiciel, on ne fait que "recréer" l'image sans l'artéfact.

J'avoue avoir du mal à comprendre la différence... on ne recréé rien, on enlève juste l'artefact.

Si tu cherches à réduire l'effet de la diffraction, alors il existe déjà une fonction "réduction de la diffraction" mais comme toujours cela joue sur l'impression sans réussir à réduire l'effet. C'est juste un boost de netteté qui augmente avec l'ouverture.

Ça s'appelle une fonction de (dé)convolution.


J'avais fait l'essai avec Capture One, à l'époque, lors de l'essai présenté précédemment ("Diffraction 2" sans filtre et "Diffraction 3" avec filtre) :

[kochka]

Je ne prétend pas savoir la solution (heureusement). Je diss simplement que l'on ne peut écarter cette hypothèse. 
J'ai vu trop de cas que les sachant déclaraient impossible, se réaliser parce que l'on avait pris le pb autrement.

[jenga]

Dans le même genre, on lisait dans les années 70 que la diffraction empêcherait à tout jamais de faire des circuits intégrés par litho optique avec des largeurs de traits inférieure au micron...

La diffraction n'est pas une "barrière" au sens d'un blocage brutal à une certaine valeur. C'est un filtre passe-bas, qui se déconvolue très bien (i.e. de façon mathématiquement exacte, on ne parle pas d'une simple accentuation) pourvu que l'image ait été échantillonnée correctement.

La limite, c'est la montée du bruit dans les hautes fréquences (les plus amorties par la diffraction, que la déconvolution augmente donc le plus).

C'est donc affaire de compromis entre la restitution des fréquences et la montée du bruit, qui limite l'ouverture au-delà de laquelle la déconvolution ne fonctionne plus en pratique. Mais ce n'est évidemment pas f/5.6 comme on le lit parfois, cf. les tests de Verso (qui de mémoire avait déjà publié des comparatifs avec/sans pour une plus large plage d'ouvertures.

[al646]

Dans le même genre, on lisait dans les années 70 que la diffraction empêcherait à tout jamais de faire des circuits intégrés par litho optique avec des largeurs de traits inférieure au micron...

La diffraction n'est pas une "barrière" au sens d'un blocage brutal à une certaine valeur. C'est un filtre passe-bas, qui se déconvolue très bien (i.e. de façon mathématiquement exacte, on ne parle pas d'une simple accentuation) pourvu que l'image ait été échantillonnée correctement.

La limite, c'est la montée du bruit dans les hautes fréquences (les plus amorties par la diffraction, que la déconvolution augmente donc le plus).

C'est donc affaire de compromis entre la restitution des fréquences et la montée du bruit, qui limite l'ouverture au-delà de laquelle la déconvolution ne fonctionne plus en pratique. Mais ce n'est évidemment pas f/5.6 comme on le lit parfois, cf. les tests de Verso (qui de mémoire avait déjà publié des comparatifs avec/sans pour une plus large plage d'ouvertures.

La diffraction existe quelle que soit l'ouverture d'un objectif, même à f/1.0, la diffraction est présente, ceci-dit, la taille des taches d'airy est tellement petite par rapport au photosites du capteur, que c'est totalement irrelevant.
L'ouverture pour laquelle la diffraction devient un souci dépend donc de la taille des photosites (pitch du capteur) et du diamètre de la tache par rapport à ce pitch...
On considère généralement que la diffraction pénalise la résolution du capteur quand le diamètre de la tache d'airy est le double de la taille d'un photosite, en dessous, cela affecte juste le contraste, mais pas les micro-détails.
La déconvolution permet de renforcer le contraste en accentuant les bords des taches d'airy, mais quand on travaille à une ouverture trop fermée, il n'y a pas de miracle... Enfin, pour la perte de résolution, il n'y a aucun remède. A f/16, la résolution d'un d850 n'est plus que de 12 MP, on est dans ce genre de situation:

[al646]

En résumé, l'utilité d'un capteur 66.8 MP si on veut exploiter la pleine résolution impose de rester en deçà de f/5.6, ce qui n'empêche que le résultat, peu importe l'ouverture, ne sera jamais moins bon qu'avec un capteur moins pixelisé (en faisant abstraction de la dynamique et du bruit)

AI Overview

Sur un capteur plein format Sony de haute résolution (comme le capteur de 61 Mpx des A7R IV / A7R V ou la version 66,8 Mpx du Sony Alpha A7RVI), la perte théorique de résolution due à la diffraction commence dès f/5.6, mais elle ne devient réellement visible à l'œil nu qu'à partir de f/11.

[Verso92]

[...] cf. les tests de Verso (qui de mémoire avait déjà publié des comparatifs avec/sans pour une plus large plage d'ouvertures.

Nan, nan : ce sont ici l'intégralité des tests que j'avais fait à l'époque (déjà publiés sur le forum, effectivement)...  ;-)

[seba]

Dans le même genre, on lisait dans les années 70 que la diffraction empêcherait à tout jamais de faire des circuits intégrés par litho optique avec des largeurs de traits inférieure au micron...

La diffraction est toujours une limite mais actuellement les steppers utilisent des longueurs d'ondes très courtes et des objectifs très ouverts.

[jenga]

Nan, nan : ce sont ici l'intégralité des tests que j'avais fait à l'époque (déjà publiés sur le forum, effectivement)...  ;-)

Au temps pour moi.
(c'est tout de même assez parlant, jusqu'à f/16)

[jenga]

La déconvolution permet de renforcer le contraste en accentuant les bords des taches d'airy, mais quand on travaille à une ouverture trop fermée, il n'y a pas de miracle
(...)
on est dans ce genre de situation:

Pas de miracle, certes, mais cette image est trompeuse, elle montre un éclairement à quasi 100% du max jusqu'à 60% du rayon du premier passage à 0.

En réalité, à 60% du rayon du premier passage à 0, l'éclairement n'est plus qu'environ 25% du max, pas proche de 100%

La réalité est donc différente de ce que suggère cette image. Il n'y a aucune difficulté à séparer 2 pics qui se croisent à 25% de leur max.

[jenga]

On considère généralement que la diffraction pénalise la résolution du capteur quand le diamètre de la tache d'airy est le double de la taille d'un photosite

La diffraction est toujours une limite mais actuellement les steppers utilisent des longueurs d'ondes très courtes et des objectifs très ouverts.

L'UV extrême d'ASM, actuellement en production de puces jusqu'à 5 nm, utilise une longueur d'onde 13,5 nm et une ouverture NA = 0.33, soit un nombre d'ouverture 1/0.66 puisqu'on est dans le vide.
(impossible d'utiliser des objectifs en EUV, juste des miroirs et le vide)

Donc une tache d'Airy de diamètre 50 nm environ. On ne devrait donc pas pouvoir imager des structures plus petites que 25nm...

La prochaine génération à plus grande ouverture (NA = 0.55) est destinée aux puces 2 nm.

[seba]

L'UV extrême d'ASM, actuellement en production de puces jusqu'à 5 nm, utilise une longueur d'onde 13,5 nm et une ouverture NA = 0.33, soit un nombre d'ouverture 1/0.66 puisqu'on est dans le vide.
(impossible d'utiliser des objectifs en EUV, juste des miroirs et le vide)

Donc une tache d'Airy de diamètre 50 nm environ. On ne devrait donc pas pouvoir imager des structures plus petites que 25nm...

La prochaine génération à plus grande ouverture (NA = 0.55) est destinée aux puces 2 nm.

Voilà on a bien progressé par rapport aux années 1970.

[jenga]

Je ne sais pas, il y a une vidéo sur Youtube qui présente un stepper qui fonctionne avec des rayons X.

L' extrême UV à 13.5 nm c'est de l'X mou.

L'important, c'est qu'on image des structures 10 fois plus petites que la tache d'Airy du système optique 

[seba]

L' extrême UV à 13.5 nm c'est de l'X mou.

L'important, c'est qu'on image des structures 10 fois plus petites que la tache d'Airy du système optique 

Oui j'ai changé ma réponse, on parle de la même chose en fait.

[Verso92]

A f/16, la résolution d'un d850 n'est plus que de 12 MP, on est dans ce genre de situation:

Attention à ce genre d'affirmation s'appuyant sur des modélisations simplifiées...

[kochka]

Hé bien cela commence à sortir du simple ON PEUT PAS!
Attendons les tests.

[55micro]

Le crécerelle aux rayons X, ça devient macabre 

[kochka]