Flou et bokeh

[Polak]

Je maintiens: le cercle de confusion et le hors focus sont d'origine ou de cause différentes .

Le cercle de confusion est lié à la qualité du verre et à la diffraction entre autre (avant d'arriver sur le film ou le capteur !!). Il ne varie pas que l'image soit nette ou floue si on fait varier  la focalisation. La meilleure preuve est ... une belle image avec une zone nette trés piquée et un beau bokeh simultanément. On peut avoir un cdc parfaitement précis  et un flou total sur la même image... et c'est bien le même objectif dans les mêmes conditions.

Ensuite le cdc pour un appareil numèrique ( cette fois en sortie de capteur) c' est un peu plus complexe car à la simple géomètrie se superposent les phénomènes d'échantillonage et on passe dans le domaine des fréquences spatiales et temporelles ...et là bp de choses ne se résolvent pas par un simple schéma géométrique théorique.
Là où le cdc ou plus exactement la definition peut peut etre intervenir c'est dans la douceur ou progressivité du bokeh. Autrement dit un bokeh à 50 Mpix est il plus beau, doux etc  (?) qu'à 12 Mpix ...pour différents tirages évidemment. Théoriquement et statistiquement oui mais visuellement ?

Là

Le cercle de confusion est une notion purement géométrique destinée à déterminer une tolérance de netteté. Elle permet donc de décider quand c'est net. Elle ne dit rien sur le flou si ce n'est qu'il n'est  pas net ( c'est déjà pas mal).
La valeur choisie pour le cercle de confusion dépend de la taille de l'agrandissement ,de la distance de visualisation de l'image et de l'acuité visuelle de l'observateur. Les valeurs choisies pour calculer les tables de. pdc sont donc hypothétiques.

[spinup]

Le cercle de confusion est une notion purement géométrique destinée à déterminer une tolérance de netteté. Elle permet donc de décider quand c'est net. Elle ne dit rien sur le flou si ce n'est qu'il n'est  pas net ( c'est déjà pas mal).
La valeur choisie pour le cercle de confusion dépend de la taille de l'agrandissement ,de la distance de visualisation de l'image et de l'acuité visuelle de l'observateur. Les valeurs choisies pour calculer les tables de. pdc sont donc hypothétiques.

C'est ca. C'est un critere de netteté très général.

Mais l'utilisation pour determiner la PDC est un cas d'utilisation parmi d'autres, ce n'est pas sa définition.

Par exemple pour un stenopé ca peut permettre de definir son pouvoir separateur, qui va dependre de la taille du trou, de la distance trou-surface sensible, et de la taille de la surface sensible. Mais en aucun cas il ne s'agit de PDC.

Et meme pour un systeme optique a lentilles, dans le plan de netteté, l'utilisation du cercle de confusion s'applique aussi pour determiner le pouvoir separateur (la resolution), qui est affecté par d'autres facteur que la MAP, comme la diffraction, les aberrations optiques, le bougé, la diffusion.

[gebulon]

Je reviendrai plus tard, ça prend des chemins assez amusants !
Parler de CDC dans le bokeh ou de piqué du bokeh me laisse rêveur 

Vous voulez mesurer la netteté d'une zone floue, c'est assez curieux non ??

Pour répondre au sujet de la distance sujet/arrière plan, elle intervient grandement  da S le résultat final du bokeh.
À position, focale et ouverture constante, plus l'arrière plan est éloigné plus le bokeh sera doux et homogene.

[seba]

C'est ca. C'est un critere de netteté très général.

Mais l'utilisation pour determiner la PDC est un cas d'utilisation parmi d'autres, ce n'est pas sa définition.

Par exemple pour un stenopé ca peut permettre de definir son pouvoir separateur, qui va dependre de la taille du trou, de la distance trou-surface sensible, et de la taille de la surface sensible. Mais en aucun cas il ne s'agit de PDC.

Et meme pour un systeme optique a lentilles, dans le plan de netteté, l'utilisation du cercle de confusion s'applique aussi pour determiner le pouvoir separateur (la resolution), qui est affecté par d'autres facteur que la MAP, comme la diffraction, les aberrations optiques, le bougé, la diffusion.

Le cercle de confusion admissible, c'est un cercle suffisamment petit pour être admissiblement net.
Pour un sténopé on calcule le sténopé optimal pour que la tache image soit la plus petite possible et ensuite on peut regarder si cette tache est admissiblement nette ou pas.
Pour les aberrations, le bougé, etc...c'est complexe car une tache image n'est pas forcément ronde ni à éclairement uniforme. Par exemple s'il y a de l'aberration sphérique, l'image n'est ni nette ni floue, elle est douce (elle peut être bien détaillée mais avec une certaine diffusion).

[seba]

Vous voulez mesurer la netteté d'une zone floue, c'est assez curieux non ??

Le calcul de la profondeur de champ c'est exactement ça.
On mesure si le flou est suffisamment petit pour paraître encore suffisamment net.

[seba]

En présence d'aberration sphérique d'ailleurs, la profondeur de champ réelle sera beaucoup plus grande que la profondeur de champ calculée (comme on le voit ici, deux objectifs, même ouverture, à gauche bien corrigé, à droite aberration sphérique).

[seba]

Et ici en poussant le contraste, l'image est vraiment très douce au départ.

[gebulon]

Le calcul de la profondeur de champ c'est exactement ça.
On mesure si le flou est suffisamment petit pour paraître encore suffisamment net.

La profondeur de champ c'est la zone de netteté liee à l'objectif, l'ouverture et la distance sujet/photographe.
C'est invariable et mesurable aisément !
Le bokeh, c'est la zone hors PDC et pleins de paramètres supplémentaires influent sur le résultat visuel,
C'est pour moi bien moins mesurable !

Je rajouterais que l'on peut vouloir des bokeh très différents d'un style d'image à l'autre et que,
Comme on peut le voir sur le fil du 50mm 1,2 tant critoque, si on gère son ouverture et sa distance sujet/photographe/fond
On arrive à des résultats bien différents.
Je ne sais pas comment est mesurable mathématiquement mais avec l'expérience sur le terrain on connait vite les propriétés de son optique et on l'utilise en fonction.

[seba]

La profondeur de champ c'est la zone de netteté liee à l'objectif, l'ouverture et la distance sujet/photographe.
C'est invariable et mesurable aisément !

Pas du tout.
La profondeur de champ est très variable selon le cercle de confusion admissible qu'on choisit.
Par exemple 1,5 pixels pour une visualisation agrandie à l'écran, 30 microns pour une image 20x30cm agrandie à partir d'un capteur 24x36mm, plus grand pour la même image vue d plus loin...
C'est la zone qui paraît encore nette car elle n'est pas assez floue pour que ça se voie, dans les conditions où on visualise l'image.

Je rajouterais que l'on peut vouloir des bokeh très différents d'un style d'image à l'autre et que,
Comme on peut le voir sur le fil du 50mm 1,2 tant critoque, si on gère son ouverture et sa distance sujet/photographe/fond
On arrive à des résultats bien différents.
Je ne sais pas comment est mesurable mathématiquement mais avec l'expérience sur le terrain on connait vite les propriétés de son optique et on l'utilise en fonction.

Dans les calculs proposés par chelmimage, on suppose que l'objectif est parfait = suit les règles de l'optique géométrique.
S'il y a des aberrations suffisamment importantes qui vont modifier le diamètre et l'aspect d'une tache image très défocalisée, ce n'est plus valable.

[sofyg75]

La profondeur de champ c'est la zone de netteté liee à l'objectif, l'ouverture et la distance sujet/photographe.
C'est invariable et mesurable aisément !
Le bokeh, c'est la zone hors PDC et pleins de paramètres supplémentaires influent sur le résultat visuel,
C'est pour moi bien moins mesurable !

Je rajouterais que l'on peut vouloir des bokeh très différents d'un style d'image à l'autre et que,
Comme on peut le voir sur le fil du 50mm 1,2 tant critoque, si on gère son ouverture et sa distance sujet/photographe/fond
On arrive à des résultats bien différents.
Je ne sais pas comment est mesurable mathématiquement mais avec l'expérience sur le terrain on connait vite les propriétés de son optique et on l'utilise en fonction.

+1 des paramètres de pdv mais aussi de construction, comme le diaph (hors po), comme les traitements du verre (certes ça reste une histoire de contrastes et mico contrastes, mais comment les calculés sans connaitre la fabrication exacte). Sur ce test http://petapixel.com/2015/05/30/battle-of-the-nifty-fifties-canons-50mm-f1-8-lenses/ on voit par exemple que les deux 50mm 1.8 canon (le vieux tout pourri et le stm) bien qu'ayant une formule optique identique délivrent des bokeh différents.
Si on doit partir sur du calcul pur et dur, why not, mais comment mesurer ces facteurs là ?

[seba]

La profondeur de champ c'est la zone de netteté liee à l'objectif, l'ouverture et la distance sujet/photographe.
C'est invariable et mesurable aisément !

Un petit cours de Canon.

Circles of confusion

Depth-of-field is possible because your eyes are not perfect. They can't resolve the difference between a point and a very small circle of light. When a lens focuses, each point of the subject at the plane of focus is projected as a point on to the camera film or sensor. All these points give you a sharp image.

However, parts of the subject not in the plane of focus do not form image points on the film or sensor. The rays of light from these points on the subject come to a focus in front of or behind the film or sensor. This means that when these rays of light hit the film or sensor they form a small circle.

If this circle is so small that it appears as a point to your eyes, that part of the subject will appear sharp on the image. If your eyes see it as a circle, that part of the subject will appear unsharp. The largest circle that appears to be a point is called the 'circle of confusion' and is a key factor in defining depth-of-field.

[seba]

Et plus loin.

Print size

Depth-of-field appears greater in small prints than in big enlargements from the same negative or digital file. This is because as the image is magnified, the circles of confusion appear larger.

Viewing distance

However, print size is less important than it might appear, because you normally view big enlargements from a greater distance than you view small prints. As the viewing distance increases, so does the apparent depth-of-field because the circles of confusion appear smaller to the eye. In practice, the combination of print size and viewing distance can cancel each other out.

Although not quite the same principle, a good example of the effect of size and distance is seen in giant advertising posters. Up close, all you see are large cyan, magenta, yellow and black dots. Move back and a clear image appears in what appears to be fine detail. In fact, there is no fine detail – the appearance of a continuous tone image is an optical illusion.

Setting depth-of-field

As you can see, defining depth-of-field is a fairly arbitrary affair. So how can you hope to control the results produced by your camera? Here is a range of options.

[seba]

La profondeur de champ c'est la zone de netteté liee à l'objectif, l'ouverture et la distance sujet/photographe.
C'est invariable et mesurable aisément !

Une variable que tu as oubliée c'est le diamètre du cercle de confusion admissible qui n'est dimensionné que par le récepteur final (l'oeil) et qui dépend uniquement des conditions d'observation.

[gebulon]

Une variable que tu as oubliée c'est le diamètre du cercle de confusion admissible qui n'est dimensionné que par le récepteur final (l'oeil) et qui dépend uniquement des conditions d'observation.

Insi ue l faculté de discerner les couleurs, la qualité de l'écran, la taille du print, la qualité du papier ext.

Vous coupez toujours les cheveux en 12??
À la pdv la pdc est toujours la meme, point barre !
(Même matériel, même conditions)

30 microns d'écart??
Un af n'est certainement pas capable de faire le point au micron prêt.

[seba]

Vous coupez toujours les cheveux en 12??
À la pdv la pdc est toujours la meme, point barre !
(Même matériel, même conditions)

Ce n'est pas une hisoire de couper les chevuex en 12 mais de comprendre ce qu'on calcule.
En utilisant un objectif et un boîtier donnés, on peut calculer la profondeur de champ relativement au capteur (1,5 pixels par exemple).
Avec le même objectif et un autre boîtier (avec un nombre différents de pixels), la profondeur de champ (toujours 1,5 pixels) sera différente.
Si on tire l'image et qu'on la regarde d'une distance "standard", elle semblera plus grande.
Si on regarde cette épreuve de plus loin elle semblera plus grande encore.

Et puis médite cette phrase (Canon) :
As you can see, defining depth-of-field is a fairly arbitrary affair.
Comme vous pouvez le voir, définir la profondeur est une affaire passablement arbitraire.

Un af n'est certainement pas capable de faire le point au micron prêt.

On s'en fout.
Rien ne change, uniquement la visualisation.
As the viewing distance increases, so does the apparent depth-of-field because the circles of confusion appear smaller to the eye.

[gebulon]

Ce n'est pas une hisoire de couper les chevuex en 12 mais de comprendre ce qu'on calcule.
En utilisant un objectif et un boîtier donnés, on peut calculer la profondeur de champ relativement au capteur (1,5 pixels par exemple).
Avec le même objectif et un autre boîtier (avec un nombre différents de pixels), la profondeur de champ (toujours 1,5 pixels) sera différente.
Si on tire l'image et qu'on la regarde d'une distance "standard", elle semblera plus grande.
Si on regarde cette épreuve de plus loin elle semblera plus grande encore.

Et puis médite cette phrase (Canon) :
As you can see, defining depth-of-field is a fairly arbitrary affair.
Comme vous pouvez le voir, définir la profondeur est une affaire passablement arbitraire.

On s'en fout.
Rien ne change, uniquement la visualisation.

Méditer quoi ??

Il n'y a rien qui change avec un matériel donné et des conditions similaires on obtiendra la même PDC,
Et comme mes yeux ne sont pas parfaits, je suis curieux de voir si avec 50mp au lieu de 20 je serrai capable de voir une différence de pdc !

Il suffit de lire les table de dofmaster pour de rendre compte que ce qui change le plus la pdx, c'est la distance photogrzphe/sujet.
La il y a moyen d'avoir des métrés de diference, on est loin de tes microns !

Bref, si vous preferez enc. les mouches à coup de calculs mathématiques au micron prêts, c'est votre choix,
Reste que le calcul du bokeh c'est encore autre chose et un joli bokeh pour OC n'est pas un joli bokeh pour moi...

[seba]

Méditer quoi ??

Je ne sais pas, c'est bien du français ?
Comme vous pouvez le voir, définir la profondeur est une affaire passablement arbitraire.

Et comme mes yeux ne sont pas parfaits, je suis curieux de voir si avec 50mp au lieu de 20 je serrai capable de voir une différence de pdc !

Et bien voilà. Tu changes de matériel mais ce que tu perçois ne change pas.

Il suffit de lire les table de dofmaster pour de rendre compte que ce qui change le plus la pdx, c'est la distance photogrzphe/sujet.
La il y a moyen d'avoir des métrés de diference, on est loin de tes microns !

Et bien change le diamètre du cercle de confusion (tout le reste pareil) et tu verras que la profondeur de champ va changer et ça se chiffrera en mètres.

[Polak]

C'est ca. C'est un critere de netteté très général.

Mais l'utilisation pour determiner la PDC est un cas d'utilisation parmi d'autres, ce n'est pas sa définition.

Par exemple pour un stenopé ca peut permettre de definir son pouvoir separateur, qui va dependre de la taille du trou, de la distance trou-surface sensible, et de la taille de la surface sensible. Mais en aucun cas il ne s'agit de PDC.

Et meme pour un systeme optique a lentilles, dans le plan de netteté, l'utilisation du cercle de confusion s'applique aussi pour determiner le pouvoir separateur (la resolution), qui est affecté par d'autres facteur que la MAP, comme la diffraction, les aberrations optiques, le bougé, la diffusion.

Oui on dit la même chose . L'utilisation du concept de cercle de confusion pour la pdc n'en est qu'une.
C'est aussi le cercle de confusion qui explique qu'une image est nette alors que les rayons provenant de toute la surface d'une lentille convergente ne focalisent tous sur le même plan. ( voir la différence entre profondeur de champ et profondeur de focalisation dans les liens que j'ai mis plus haut)
Concernant le sténopé , j'ai compris depuis l'explication de Seba. Mais ce qui m'avait induit en erreur c'était ta remarque sur la pdc infinie du sténopé qui à mon avis n'a rien  à voir avec le cercle de confusion.
A mon avis la pdc infinie du sténopé vient du fait que tous les rayons sont axiaux.

[seba]

Concernant le sténopé , j'ai compris depuis l'explication de Seba. Mais ce qui m'avait induit en erreur c'était ta remarque sur la pdc infinie du sténopé qui à mon avis n'a rien  à voir avec le cercle de confusion.
A mon avis la pdc infinie du sténopé vient du fait que tous les rayons sont axiaux.

Le sténopé n'a pas un diamètre infiniment petit, donc la lumière provenant de chaque point objet va former une tache sur le capteur.
En plus même si le sténopé a un très petit diamètre, la tache image sera beaucoup plus grande à cause de la diffraction.
Pour la profondeur de champ, ce qu'on peut dire c'est qu'un sujet proche n'est pas plus flou qu'un sujet lointain (ou quasiment), mais que les deux manquent de netteté.

[Polak]

Le sténopé n'a pas un diamètre infiniment petit, donc la lumière provenant de chaque point objet va former une tache sur le capteur.
En plus même si le sténopé a un très petit diamètre, la tache image sera beaucoup plus grande à cause de la diffraction.
Pour la profondeur de champ, ce qu'on peut dire c'est qu'un sujet proche n'est pas plus flou qu'un sujet lointain (ou quasiment), mais que les deux manquent de netteté.

Oui bien-sûr mais un sténopé n'est pas une lentille convergente. Tous les rayons sont axiaux . Ils empruntent un chemin unique rectiligne. J'ai bien compris tes explications précédentes qu'il ne s'agit pas d'un rayon mais d'un faisceau etc.....
A mon avis le fait que le rayon ( ou faisceau) soit axial explique la pdc infinie du sténopé. C'est d'ailleurs le même principe géométrique qui explique que la fermeture du diaphragme occasionne l'augmentation de la pdc.  Plus les rayons sont axiaux plus la pdc augmente.        

[jaric]

Je soutiens entièrement ce que dit Seba. Le cercle de confusion est une notion totalement arbitraire basée sur le pouvoir séparateur de l'œil, et sur la distance d'observation d'un tirage compte tenu du rapport d'agrandissement (ou du rapport d'agrandissement d'une image sur écran).
De la valeur choisie pour le CdC dépendra la profondeur de champ admissible.

L'augmentation de la définition des capteurs et par là même le changement des habitudes d'observation (le nez sur le tirage ou le 100% écran) entraîne naturellement le choix d'une valeur plus faible pour le CdC qu'elle était à l'époque de l'argentique et il faut donc modifier en conséquence les tables et l'échelle de PdC sur les objectifs (les rares fois où elle existe encore).

Et une variation de quelques microns sur le CdC (ex. passage de 30 µm à 15 µm) peut facilement entraîner une variation de plusieurs mètres sur la PdC si la mise au point est suffisamment lointaine !

[chelmimage]

Et une variation de quelques microns sur le CdC (ex. passage de 30 µm à 15 µm) peut facilement entraîner une variation de plusieurs mètres sur la PdC si la mise au point est suffisamment lointaine !

Pour illustrer ce propos voici une construction graphique.
En abscisse ce sont des distances, en ordonnées c'est le nombre de cercle de confusion qu'on peut positionner sur la surface du capteur en fonction de la dimension de ce cercle de confusion.
J'assimile les cercles de confusion aux pixels du capteur..
C'est un appareil photo 24X36 de 18 Mpix.
La définition des images varie comme le nb de cercles de confusion.
Comme je fais une mise au point à 4 m. La définition de l'image est de 18 Mpix pendant que les cercles de confusion sont inférieurs au pixel. Lorsqu'ils dépassent le pixel on se trouve avec un appareil dont la définition va baisser au fur et à mesure que les cercles de confusion augmentent en dimension.
C'est la courbe rouge.
Ensuite, il y a des horizontales qui déterminent la définition de l'image lorsque le CdC mesure 2 pixels, puis  environ 3 pix qui correspond à la PdC " classique argentique"
L'intersection des droites et de la courbe défini la profondeur de champ correspondante.
On voit qu'il y a sur l'échelle des distances de très grandes variations. Elle passe de 6 m à 12 m.
Mais sur l'échelle des définitions de l'image aussi. De 18 , la définition max, on tombe à 1,4 Mpix.
Malgré tout 1,4 Mpix fait quand même 1400X1000 pixels. Si elle est nette lorsqu'on la regarde sur un écran c'est déjà pas mal!
Tout ceci correspond à une approche statistique. (Qui marche pas trop mal quand même)

[dio]

J'assimile les cercles de confusion aux pixels du capteur..

Heu oui mais non.

Le "cercle de confusion" c'est la limite de perception d'un humain devant un tirage.  Conventionnellement, 1 minute d'arc.

[jaric]

Heu oui mais non.

Le "cercle de confusion" c'est la limite de perception d'un humain devant un tirage.  Conventionnellement, 1 minute d'arc.

Chelmimage peut très bien prendre comme CdC un pixel ou 1,5 pixel s'il examine ses images à 100% écran !

C'est vraiment une question d'appréciation personnelle selon ses pratiques et on ne peut plus se limiter aux tirages papier qui ne représentent d'ailleurs plus qu'une petite proportion de toutes les images regardées.

[seba]

Oui bien-sûr mais un sténopé n'est pas une lentille convergente. Tous les rayons sont axiaux . Ils empruntent un chemin unique rectiligne. J'ai bien compris tes explications précédentes qu'il ne s'agit pas d'un rayon mais d'un faisceau etc.....
A mon avis le fait que le rayon ( ou faisceau) soit axial explique la pdc infinie du sténopé. C'est d'ailleurs le même principe géométrique qui explique que la fermeture du diaphragme occasionne l'augmentation de la pdc.  Plus les rayons sont axiaux plus la pdc augmente.        

Tout ton raisonnement serait aussi valable pour un sténopé de 1cm de diamètre par exemple. Et donc la profondeur de champ serait aussi infinie.