Nouveau AF-S Nikkor 24-70 mm f/2,8E ED VR - Le test

[seba]

3 - Les angles sont plus piqués que les zones des tiers. C'est un peu surprenant, mais c'est typiquement le genre de phénomène lié à une courbure de champ qui fait que la distance de mise au point pour le côté est différente de la zone de mise au point pour le centre.

Pour ce qui est de la remontée du piqué dans les angles, ça pourrait aussi être dû au fait que le vignettage optique diminue les aberrations.
Enfin c'est une hypothèse à considérer.
Car c'est mentionné dans la littérature.

[seba]

Le 24-70 VR a une bonne distorsion à 24mm, 50mm et à 70mm. Cette distorsion s'inverse à 35mm.

Mais c'est affreux.
Je crois que même mon zoom Makinon ne fait pas ça, pas à ce point.

[Verso92]

Plutôt que de s'abimer les yeux à comprendre quelles sont les zones de netteté sur une image [...]

Le problème, c'est qu'il n'y a même pas besoin de s'abimer les yeux... ce zoom, il ne "marche" pas pour l'archi : pas la peine de faire des manips compliquées pour s'en rendre compte.

[magnolia]

Pour ce qui est de la remontée du piqué dans les angles, ça pourrait aussi être dû au fait que le vignettage optique diminue les aberrations.
Enfin c'est une hypothèse à considérer.
Car c'est mentionné dans la littérature.

Je te conseille de télécharger l'image d'origine sur Dropbox est de regarder les coins et la zone des tiers à 100%. Tu verras que les coins sont excellents.

[seba]

Je te conseille de télécharger l'image d'origine sur Dropbox est de regarder les coins et la zone des tiers à 100%. Tu verras que les coins sont excellents.

Non là tu m'en demandes trop.
Tout ce qui est internet, tout ça, je suis une quiche.
...

Ah mais je vois que tu as mis un lien. J'essayerai demain.
Je clique et on verra, mais s'il y a des manips supplémentaire à faire c'est mort pour moi.

[magnolia]

(c'est dans un monde "parfait", bien sûr... mais c'est juste pour illustration, et j'espère que c'est "parlant")

C'est clair et efficace.

[Barbej]

La diffraction est un phénomène lié à la nature ondulatoire de la lumière.

Aucun rapport avec la qualité des verres, etc : juste le diamètre du trou...

à l'appui de ce que dit verso: https://www.lesnumeriques.com/appareil-photo-numerique/photo-diffraction-taille-photosites-a1010.html

[seba]

Bien j'ai réussi à télécharger l'image pour l'examiner.
A priori dans les angles ça remonte un peu, sinon pour moi c'est difficile de dire d'où ça vient.
Il y a pas mal d'objectifs dans ce cas et d'après ce qu'on peut lire, ce serait attribuable (dans certains cas) au fait que les faisceaux les plus obliques sont plus diaphragmés (à cause de l'effet œil de chat).
Et que donc les aberrations sont moindres.
Maintenant, si ça vient de ça ou de la courbure de champ, je ne saurais pas le dire.

[seba]

En tout cas les courbes FTM de LensRentals me semblent assez conformes à ce qu'on peut voir sur l'image.
Enfin en sagittal ça descend puis ça remonte bien.

[magnolia]

C'est compliqué. Ces courbes de LensRentals sont faites à l'infini et non à moyenne distance. Et à l'infini, sur les photos de paysage que j'ai faites à 50mm et f2.8, c'est bien meilleur qu'à moyenne distance. Je ne vois pas la courbure de champ sur ces photos.

Pour moi, ces courbes sont très bonnes pour un zoom de cette catégorie, mais ne sont pas représentatives de ce qu'on voit ici. À cette distance, sur une gigantesque mire plane, les courbes chuteraient drastiquement dans la zone des tiers. Une chute bien plus violente que l'astigmatisme qu'on voit ici.

[seba]

A mon avis ton sujet est déjà bien plus loin qu'une distance moyenne.

[magnolia]

A mon avis ton sujet est déjà bien plus loin qu'une distance moyenne.

Je ne sais pas ce qu'on entend par distance moyenne. Disons qu'ici on est au 50mm et l'immeuble est à 40m. Si on fait une photo de paysage à 200m, je ne vois plus cette perte de netteté dans la zone des tiers. C'est donc pour dire que ça dépend de la distance à laquelle on travaille.

On voit donc qu'on observe des différences importante selon qu'on travaille à 1000 fois la focale (architecture) ou 5000 fois la focale (paysage). Quand on sait que les tests sur mire se font à 30 fois la focale, cela explique souvent les désaccords entre ce que ces outils mesurent et ce qu'on voit sur les photos.

[seba]

Je ne sais pas ce qu'on entend par distance moyenne. Disons qu'ici on est au 50mm et l'immeuble est à 40m. Si on fait une photo de paysage à 200m, je ne vois plus cette perte de netteté dans la zone des tiers. C'est donc pour dire que ça dépend de la distance à laquelle on travaille.

On voit donc qu'on observe des différences importante selon qu'on travaille à 1000 fois la focale (architecture) ou 5000 fois la focale (paysage). Quand on sait que les tests sur mire se font à 30 fois la focale, cela explique souvent les désaccords entre ce que ces outils mesurent et ce qu'on voit sur les photos.

Je trouve ça étrange.
Par exemple, pour un 50mm , à 50 mètres l'augmentation de tirage est de 50 microns soit pas grand chose (0,1% de la distance focale). Je doute que ça change quelque chose à la qalité de l'image.
Pour un 50mm, à mon avis on peut considérer qu'une distance moyenne c'est quelques mètres.

[Tonton-Bruno]

Je n'ai jamais eu l'occasion de faire un test très rigoureux.

A priori, voici les distances que j'aimerais pouvoir vérifier:

- 25 fois la distance focale (portrait en buste format horizontal)
- 50 fois la distance focale (portrait en pied vertical)
- 100 fois la distance focale (portrait de groupe de 3,60 x 2,40m)
- 500 fois la distance focale (18m de large)
- 1000 fois la distance focale (36m de large)
- 3000 fois le distance focale (100m de large)

Je crains néanmoins qu'au-delà de 15m de distance, les turbulences atmosphériques ne soient trop perturbatrices.

[seba]

Entre 1000x et 3000x il faudrait déjà que l'AF fasse la différence. En est-il capable ?

[Tonton-Bruno]

Entre 1000x et 3000x il faudrait déjà que l'AF fasse la différence. En est-il capable ?

Oui.
Je l'ai vérifié plusieurs fois, et je suis même surpris que tu en doutes.

[seba]

Oui.
Je l'ai vérifié plusieurs fois, et je suis même surpris que tu en doutes.

Avec quel objectif ?
Pour un 50mm ça fait 50 mètres et  150 mètres. Si la mise au point se fait sur une distance de 76 mètres, le cercle de confusion admissible sera de 6microns pour un sujet à 50 mètres et de même pour un sujet à 200 mètres (pour une ouverture de 2,8).
Avec un 24mm ça fait 24 mètres et 72 mètres. Pour un capteur avec des photosites de 8 microns et une ouverture de 2,8 , ça ne fait aucune différence.
D'autre part, la répétabilité de l'AF ne me semble pas au top (en faisant plusieurs fois la mise au point sur le même sujet, la bague de mise au point s'arrête parfois sur des distances assez différentes).

[titisteph]

Le 24-70 VR a une bonne distorsion à 24mm, 50mm et à 70mm. Cette distorsion s'inverse à 35mm.

Mais c'est affreux.
Je crois que même mon zoom Makinon ne fait pas ça, pas à ce point.

C'est ce que j'avais noté en premier quand je l'ai eu en mains. Pour moi, c'est en effet difficile à accepter.

Mais en situation de reportage, ça passe inaperçu.

[magnolia]

Regardez ce qui se passe si on enlève la courbure de champ. Sur un Zeiss Cp.2 50mm, à gauche vous avez une courbe MTF relevée sur une surface plane en fonction de la distance au centre. À droite, vous avez la même courbe ou sur chaque différente zone de l'image, l'utilisateur à fait la mise au point à cet endroit avant de la mesurer.

Si vous faites de la photo d'architecture (plane) à la distance utilisée pour la mesure, c'est la courbe de gauche qui vous intéresse. Si par contre, vous voulez connaitre la netteté que vous aurez sur un portrait dans la zone des tiers (portrait classique décalé) et que vous faites la mise au point sur ses yeux qui sont dans la zone des tiers, c'est la courbe de droite qu'il faudra regarder.

Et comme vous pouvez le constater, ces courbes sont très différentes...

PS: Elles viennent du site de LensRentals

[seba]

Mmh oui...le premier graphique montre un peu la même chose que celui que j'ai posté un peu plus haut.

[magnolia]

Mmh oui...le premier graphique montre un peu la même chose que celui que j'ai posté un peu plus haut.

Dans le premier graphique du Zeiss 50mm, même les MTF à 10 et 20 paires de ligne tombent fortement ce qui n'était pas le cas dans ton graphique du Nikon 24-70 à 50mm.

[seba]

Dans le premier graphique du Zeiss 50mm, même les MTF à 10 et 20 paires de ligne tombent fortement ce qui n'était pas le cas dans ton graphique du Nikon 24-70 à 50mm.

Oui la tendance est la même mais pas l'amplitude.

[Yves]

J'ai lu les messages de magnolia sur la FTM avec intérêt; quelques remarques:

Comme on suppose que l'objectif a une réponse linéaire (encore une très grosse approximation)

C'est une approximation excellente, les optiques photos ont une réponse linéaire pour tout usage normal. Peut-être voulais-tu dire que la réponse d'un objectif n'est pas invariante par translation (sur le champ couvert)?

Ce que j'affirme ici, c'est qu'il est impossible de connaitre la réponse MTF d'un objectif autour de la fréquence de Nyquist du capteur (115 paires de lignes sur un D850) en utilisant les méthodes où on monte l'objectif sur un boitier et on fait des tests sur mire. La résolution spatiale du capteur fait que ce qu'il mesure implique un repli de fréquence autour de la fréquence de Nyquist.

Les méthodes de test se basant sur des mires "slanted edge" (échelon incliné) permettent de faire un suréchantillonnage, donc de mesurer la FTM (objectif + capteur) au-delà de la fréquence de Nyquist du capteur. Cf par exemple :

- page Imatest http://www.imatest.com/docs/sharpness/
"MTF can be measured above the Nyquist frequency (0.5 cycles/pixel) thanks to the binning/oversampling algorithm"

et les références données ci-dessous.

Le gros avantage des FTM, c'est leur côté multiplicatif. Si vous appliquez deux transformations à une image, pour avoir la FTM des deux transformations, il suffit de multiplier les FTM de chacune des transformations. Donc quand on mesure la FTM du couple objectif/capteur on calcule la FTM de l'objectif multipliée par la FTM du capteur. La FTM de ce dernier s'écrase à la fréquence de Nyquist et devrait même théoriquement rester nulle après si un filtre antialiasing parfait était présent devant. Donc l'influence du capteur se fait sentir sur toute la courbe. Par contre, si on connait le capteur et ses caractéristiques et donc sa FTM, on peut retrouver la FTM de l'objectif en faisant une division par la FTM du capteur. La FTM du capteur, on la connait assez bien pour les basses fréquences, mais plus on s'approche de la fréquence de Nyquist, plus elle est faible et plus elle dépend de toutes ces subtilités comme la largeur des puits, les microlentilles, etc. Comme tu le dis aussi, il y a les problèmes liés à la matrice de Bayer. Bref, plus on s'approche de cette fréquence de Nyquist, plus il faudrait diviser la FTM du couple objectif/capteur par un nombre proche de 0 et qu'on connait très mal.

La FTM d'un capteur sans filtre passe-bas ne s'écrase pas nécessairement à la fréquence de Nyquist. Quelques exemples trouvés sur internet :

- capteur e2v EV76C664 https://www.e2v.com/content/uploads/2017/01/DS_1.3M_ONYX_v5.pdf
FTM = 0,67 à la fréquence de Nyquist (cf p. 2, MTF at Nyquist)

- article Dutton et al., Imaging Sensor Workshop 2003 http://www.imagesensors.org/Past%20Workshops/2003%20Workshop/2003%20Papers/35%20Dutton%20et%20al.pdf
FTM ~ 0,76 à la fréquence de Nyquist à 400 nm (figure 2 p. 2)

- article "Pixel crosstalk and correlation with Modulation Transfer Function of CMOS image sensor", Estribeau et Magnan http://oatao.univ-toulouse.fr/304/1/estribeau_304.pdf
FTM entre 0,6 et 0,8 à la fréquence de Nyquist, cf figures 15 et 16 p. 8

- blog Harvest Imaging (Albert Theuwissen) http://harvestimaging.com/blog/?p=1328
Figure 3, la FTM simulée pour des pixels idéaux avec un facteur de remplissage (fill factor) 1 est ~0,64

- article "Interferometric measurement of sensor MTF and crosstalk", Georgiev et al. http://www.ingentaconnect.com/contentone/ist/ei/2017/00002017/00000015/art00009?crawler=true&mimetype=application/pdf
Cf figure 11, dernière page, et "We actually cover frequencies much above Nyquist, which are not computed by the Imatest software"

[chelmimage]

Dans le contexte du test d'un objectif, j'avais imaginé la méthode suivante.
https://www.chassimages.com/forum/index.php/topic,182435.msg3850259.html#msg3850259

Elle permet d'avoir des mesures relatives chiffrées pour des photos à courte distance et pas seulement une estimation visuelle de la qualité de la résolution du couple objectif-boîtier.

Le résultat de la mesure est simple, il est donné par les valeurs de la moyenne et de l'écart-type de l'histogramme d'une photo incluant la mire, que l'on se fait soi-même.

Cette méthode rudimentaire nécessite un peu d'organisation et d'apprentissage mais si on utilise toujours la même on peut obtenir d'abord des résultats comparatifs sur un même objectif employé dans des conditions différentes, l'ouverture par ex, ou dans des zones différentes de l'image, puis sur plusieurs objectifs si on arrive à se définir une méthode répétitive.

Elle donne des mesures pour 2 fréquences de la mire de résolution. La Fmax et Fmax/2. J'en ai mis seulement 2, pour la simplicité de la mire.

C'est le logiciel de développement de l'appareil photo qui fait la mesure. C'est assez facile pour les courtes focales qui demandent moins de recul mais l'augmentation du nombre de pixels n'y est pas favorable.. Mais il reste toujours possible de l'adapter à ses propres conditions d'essai. Par ex, en l'agrandissant pour augmenter les distances de prise de vue.
En pratique, la dimension mini de la mire dépend de la netteté et du contraste des transitions N/B qu'on est capable d'obtenir à l'impression.
Le principe est décrit dans l'intervention 1. Mais j'ai modifié la mire ultérieurement au fur et à mesure de ma réflexion et de mes essais!..
Des exemples de résultats sont aux interventions 16, 18, 20. (et suivantes).

[magnolia]

C'est une approximation excellente, les optiques photos ont une réponse linéaire pour tout usage normal. Peut-être voulais-tu dire que la réponse d'un objectif n'est pas invariante par translation (sur le champ couvert)?

J'ai surement du une ânerie sur ce point. J'ai pensé aux problèmes chromatiques, mais ce n'est surement pas un problème de non linéarité. Merci de ta remarque.

Les méthodes de test se basant sur des mires "slanted edge" (échelon incliné) permettent de faire un suréchantillonnage, donc de mesurer la FTM (objectif + capteur) au-delà de la fréquence de Nyquist du capteur.

Tu as raison, à la fréquence de Nyquist, la MTF du capteur n'est pas nulle. C'est d'ailleurs pour cela que j'ai dit qu'elle s'écrasait sans jamais vraiment dire qu'elle était nulle. En fait, pour les capteurs, il faut faire attention pour définir la MTF car le résultat dépend de la phase. Par exemple, à la fréquence de Nyquist, si on alterne bande blanche et noire qui ont chacune une largeur de 1 pixel, si ces bandes sont parfaitement alignées avec le capteur la MTF serait de 1. Si on est en déphasage avec le capteur, elle peut descendre à 0 (cas où chaque bande est à cheval sur un pixel et un autre). Pour définir la MTF d'un capteur, on moyenne le résultat selon tous ces déphasages. On tombe sur quelque chose de l'ordre de 0.6. Et le liens que tu montres donnent des capteurs qui ont de telles MTF à la fréquence de Nyquist.

Mais à cause du phénomène de repli de fréquence, responsable du Moiré, il vaut mieux que le capteur photo ne laisse pas passer les fréquences au dessus de la fréquence de Nyquist. Soit on met un filtre passe-bas (filtre anti-aliasing) soit on espère que l'objectif et le capteur font déjà office de filtre passe bas. Voici par exemple la MTF des capteurs des 5DS (avec filtre passe bas) et 5DSR (sans filtre passe bas).