Prévoir, calculer et simuler le flou

[chelmimage]

Le fil en cours sur les optiques qui rendent un effet 3D m'incite à essayer de quantifier la netteté ou le le flou selon l'éloignement par rapport au plan de mise de point..
Si on veut rendre un effet 3D il faut bien qu'il existe déjà en réalité, par des sujets situés à diverses distances. La photo remplace la vision binoculaire par la variation du  flou..  Heureusement que ce phénomène existe sinon il n'y aurait pas d'effet 3D.
Encore qu'avec seulement du  net on puisse bien distinguer les volumes.. Essentiellement par l'éclairage comme ici

[chelmimage]

Pour revenir au sujet, j'ai proposé, depuis longtemps, un graphique qui quantifie la définition des images.
Je pars de la définition du capteur en Mpix.
Ensuite, compte tenu de la valeur du cercle de confusion à une distance donnée, je calcule combien de cercles de confusion jointifs je peux positionner sur la surface du capteur. Si le diamètre du cercle de confusion (cdc) fait 2 fois le côté  d'un pixel., je peux positionner 4 fois moins de cdc que de pixels du capteur.
Dans mon exemple, le capteur comporte 16 Mpix. Avec un cdc de 2 pixels je pourrais mettre 4 millions de cdc. Ce qui veut dire que l'information est divisée par 4 et dans ce cas un capteur de 4 Mpix suffirait. Tout ceci parce que l'échantillonnage est statistique. Donc, de proche en proche, on voit que le nombre de pixels nécessaires diminue plus on s'éloigne du plan de mise au point.
J'ai positionné, sur le graphique suivant
-(échelle verticale logarithmique en Mpx ou Mcdc)
-échelle horizontale
la distance depuis l'appareil photo.
la courbe rouge qui représente ce nombre de pixels.
. J'ai aussi porté des droites horizontales  qui définissent la résolution équivalente du capteur en fonction de la dimension du cdc.  Les  intersections de la courbe et des droites précisent à quelles distances correspondent  les diverses résolutions.

[chelmimage]

En fait ce fil se résume à ce qui suit : Est-il possible en partant de l'image nette de simuler ce que sera l'image floue si la mise au point n'aura pas été faite dans ce plan
Ma manip utilisait une photographie double A4 de paysage (un livre).
Voici un extrait de la vue d'ensemble.
C'est environ les 2/3 du cadrage initial.

[chelmimage]

Pour le vérifier,cette possibilité, je fais une photo nette du sujet. Et j'applique à cette photo nette le flou idoine.
Il se trouve que Photoshop elements 14 dont je dispose permet de le faire grâce à l'utilitaire flou de l'objectif. . La variable étant le rayon de flou.
Dans ma manip, j'avais choisi arbitrairement de faire une mise au point à 1m et de regarder le flou à 1,5 m avec un EM1 16 Mpix. Et le 14-150 que je voulais régler à 50 mm.
Dans le feu de l'action,! après vérification des paramètres j'ai fait la photo à la focale de 49 mm (dixit exif) et les distances sont de 1,02 m et 1,46 m., Je le précise tellement j'ai été étonné du résultat.
C'est d'ailleurs ce que j'ai représenté sur le graphique. En fait, on voit que le choix que j'ai fait conduisait à situer la photo à une distance où le diamètre du CdC  mesure 30 pixels.
J'ai donc pris la photo nette du paysage en faisant la mise au point à 1,46 m. Avec Photoshop je lui ai appliqué un flou de l'objectif, de rayon 15 pixels, et j'ai comparé avec la photo floue obtenue en faisant la mise au point à 1,02m.
Voici donc 2 copies d'écran
La première met côte à côte : la photo nette et la photo floue.

[chelmimage]

La seconde met côte à côte : la photo floutée par Photoshop d'une photo nette (obtenue par une mise au point à 1,46 m) et la photo floue (obtenue par une mise au point à 1,02 m).

[chelmimage]

Je trouve que la différence est peu visible.et mes hypothèses  vérifiées. J'en suis même surpris. Il s'agit quand même de 2 photos différentes au départ.
A ce stade, j'entends déjà les promoteurs du bokeh à 2000 euros dire, oui mais, et le bokeh ?.
Et bien dans cet exemple, vous avez un objectif parfait. Il n'a pas de bokeh spécifique puisque ce que rend l'objectif est identique au traitement mathématique fait par Photoshop.

Certains ne comprenaient pas la différence entre ce que j'appelais:
"» quantité de flou » donc le résultat brut Photoshop
et
« qualité de flou » le biais surajouté qui résulte des « particularités de l'objectif ».qui ici n'existe pas.

Je pense que ceci répond à GAA et à d'autres incrédules qui attendent depuis 1 an cette manip?

[restoc]

Le fil en cours sur les optiques qui rendent un effet 3D m'incite à essayer de quantifier la netteté ou le le flou selon l'éloignement par rapport au plan de mise de point..
Si on veut rendre un effet 3D il faut bien qu'il existe déjà en réalité, par des sujets situés à diverses distances. La photo remplace la vision binoculaire par la variation du  flou..  Heureusement que ce phénomène existe sinon il n'y aurait pas d'effet 3D.
Encore qu'avec seulement du  net on puisse bien distinguer les volumes.. Essentiellement par l'éclairage comme ici

Euh non : nos ancêtre savaient créer du relief sans bokeh : ici l' image de gravure rupestre est sur un plan perpendiculaire à l'objectif.

Ce sont les variations de tonalités et ombres posées sur des formes connues du cerveau qui lui en déduit un relief 3d.

Il est à noter que certains au départ verront l'image en creux d'autres en relief du fait de l'absence d'un repère en profondeur permettant au cerveau de lever le doute.

Pour ceux qui connaissent: prés de Djanet-Sahara Algèrien 1975  Ekta.

[chelmimage]

Et si on veut avoir des chances de voir un effet 3 D il faut situer des sujets à des distances qui procurent des niveaux de flou que l'œil sait discerner. Je fournis l'échelle à vous de positionner les échelons!!
Voici le graphique auquel j'ai rajouté une courbe pour le 24X36. Pas de surprise on voit que le flou augmente plus vite vers l'arrière.

[chelmimage]

Euh non : nos ancêtre savaient créer du relief sans bokeh : ici l' image de gravure rupestre est sur un plan perpendiculaire à l'objectif.
Ce sont les variations de tonalités et ombres posées sur des formes connues du cerveau qui lui en déduit un relief 3d.
Il est à noter que certains au départ verront l'image en creux d'autres en relief du fait de l'absence d'un repère en profondeur permettant au cerveau de lever le doute.
Pour ceux qui connaissent: prés de Djanet-Sahara Algèrien 1975  Ekta.

Pas d'objection..

[Somedays]

J'essaie de comprendre ton graphe. Prenons un capteur tel que cdc = 2p, distance de MAP = 1.02m.
Quelles sont alors la ou les valeurs de ce que tu appelles "niveaux de netteté en arrière de la distance de mise au point" ?
Merci d'avance.

[chelmimage]

 
J'essaie de comprendre ton graphe. Prenons un capteur tel que cdc = 2p, distance de MAP = 1.02m.
Quelles sont alors la ou les valeurs de ce que tu appelles "niveaux de netteté en arrière de la distance de mise au point" ?
Merci d'avance.

Pour un cdc de 2 pix la netteté équivalente est égale à 4 Mpix >>>>échelle logarithmique de gauche entre 1 et 10.
C'est aussi égal à 16 Mpix/4=4 Mpix

[Somedays]

Pour un cdc de 2 pix la netteté équivalente est égale à 4 Mpix >>>>échelle logarithmique de gauche entre 1 et 10.
C'est aussi égal à 16 Mpix/4=4 Mpix

OK, mais pourquoi "en arrière de la distance de mise au point"?
La netteté n'est pas la même selon la distance au-delà de celle de la MAP...

[chelmimage]

OK, mais pourquoi "en arrière de la distance de mise au point"?
La netteté n'est pas la même selon la distance au-delà de celle de la MAP...

Je ne sais pas si mon expression est bonne. Ce que je veux dire c'est que la netteté est maximale dans le plan de la distance de mise au point et plus on s'en éloigne vers l'arrière et plus la netteté dans un plan donné diminue.
Il se passe le même phénomène vers l'avant. Aux distances inférieures à 1 ,02 m, dans mon cas, l'image est de plus en plus floue c'est le flou avant. Il est d'ailleurs "plus brutal" vers l'avant. ça donnerait ça..

[chelmimage]

OK, mais pourquoi "en arrière de la distance de mise au point"?
La netteté n'est pas la même selon la distance au-delà de celle de la MAP...

La forme de la courbe dépend du format du capteur, de la focale de l'objectif et de l'ouverture. Et ces 3 paramètres sont pris en compte dans le paramètre qu'on appelle hyperfocale.
Par exemple, si on a 2 configurations de format de capteur différentes avec des objectifs de focales différentes et des ouvertures différentes mais que le calcul donne la même valeur d'hyperfocale, la courbe de progressivité du flou (celle que je montre) est la même.

[Somedays]

Je ne sais pas si mon expression est bonne. Ce que je veux dire c'est que la netteté est maximale dans le plan de la distance de mise au point et plus on s'en éloigne vers l'arrière et plus la netteté dans un plan donné diminue.
Il se passe le même phénomène vers l'avant. Aux distances inférieures à 1 ,02 m, dans mon cas, l'image est de plus en plus floue c'est le flou avant. Il est d'ailleurs "plus brutal" vers l'avant. ça donnerait ça..

D'accord, mais dans ce cas il faut indiquer dans le titre du graphe: "selon la distance"
et non spécialement "en arrière plan de la distance de mise au point".

[chelmimage]

D'accord, mais dans ce cas il faut indiquer dans le titre du graphe: "selon la distance"
et non spécialement "en arrière plan de la distance de mise au point".

Oui, excellente remarque.. C'est simplement parce que je pensais à ma simulation pour un plan situé en arrière de la mise au point. Mais le graphique est toutes distances (enfin celles que je fais apparaître dans l'intervalle des abscisses X.)

[fhi]

Je trouve que la différence est peu visible.et mes hypothèses  vérifiées. J'en suis même surpris.

J'ai fait pas mal de tests comparatifs et avec des optiques assez différentes, j'obtiens toujours des cdc identiques dans les flous à quelques micro-pouillèmes près (hors courbure de champ). Evidemment, il faut que la Map soit parfaitement faite au même endroit
Ici en crop 100%, le Zeiss 135 f/2 à f/2,8 comparé au flou du Canon 100 f/2 à f/2 (même point de vue donc diaph. différents pour 2 focales différentes).
Le Canon montre de l'aberration sphérique sous-corrigée (c'est un crop du flou d'arrière-plan) alors que le Zeiss est parfaitement neutre. Au final les cdc sont complètement comparables.

[fhi]

Crop à 400% pour bien apprécier les aberrations.

[chelmimage]

Merci pour ton intéressante participation.. Juste un conseil. Il serait mieux de mettre les crops en latéral plutôt qu'en superposé;
La largeur est limitée à 1400, la hauteur à 940. En affichage forum direct, tu perds une partie de l'avantage du 400% des crops

[Polak]

D'un objectif à l'autre , on peut avoir des résultats très différents . Les aberrations produites hors de la zone de focalisation aux grandes ouvertures en sont la cause. Cela peut se traduire pas un bokeh plus ou moins structuré qu'on peut qualifiier de plus ou moins flou.

[fhi]

L'idée est de montrer que malgré les différences de rendu (aberration sphérique marquée du Canon 100 f/2), l'évolution du bokeh est parfaitement identique à celle du Zeiss. Il y a quand même 25 ans d'écart entre ces deux générations...
Dit autrement : il est extrêmement difficile de faire mentir l'optique géométrique sur ce point (hors courbure de champ)! Sauf à foirer les Map évidemment .
L'optique est une chose très subtile qu'on ne peut comprendre qu'en connaissant l'optique géométrique + les principales aberrations. Sans oublier le développement logiciel.
Le crop 100% sur la zone de Map (soleil un peu plus intense au moment de déclencher avec le Zeiss) :

[trebuh]

Je trouve que la différence est peu visible.et mes hypothèses  vérifiées. J'en suis même surpris. Il s'agit quand même de 2 photos différentes au départ.
A ce stade, j'entends déjà les promoteurs du bokeh à 2000 euros dire, oui mais, et le bokeh ?.
Et bien dans cet exemple, vous avez un objectif parfait. Il n'a pas de bokeh spécifique puisque ce que rend l'objectif est identique au traitement mathématique fait par Photoshop.

Certains ne comprenaient pas la différence entre ce que j'appelais:
"» quantité de flou » donc le résultat brut Photoshop
et
« qualité de flou » le biais surajouté qui résulte des « particularités de l'objectif ».qui ici n'existe pas.

Je pense que ceci répond à GAA et à d'autres incrédules qui attendent depuis 1 an cette manip?

Merci beaucoup pour ce topic, c'est très intéressant.

[jbpfrance]

Je ne sais pas si mon expression est bonne. Ce que je veux dire c'est que la netteté est maximale dans le plan de la distance de mise au point et plus on s'en éloigne vers l'arrière et plus la netteté dans un plan donné diminue.
Il se passe le même phénomène vers l'avant. Aux distances inférieures à 1 ,02 m, dans mon cas, l'image est de plus en plus floue c'est le flou avant. Il est d'ailleurs "plus brutal" vers l'avant. ça donnerait ça..

Et qu'est-ce que ça donne comme profondeur de champ pour une prise de vue nette à 3 mètres par exemple ?
(STP)
Normalement la courbe en Mont Fuji devrait s'aplatir un peu mais de combien ?

[chelmimage]

Et qu'est-ce que ça donne comme profondeur de champ pour une prise de vue nette à 3 mètres par exemple ?
(STP)
Normalement la courbe en Mont Fuji devrait s'aplatir un peu mais de combien ?

Voici..Le Mont Fuji s'élargit effectivement beaucoup. Attention: L'échelle des X est multipliée par 6..

[chelmimage]

Dans le titre de la photo du dessus j'ai oublié de mentionner qu'une des courbes était pour le format 4tiers. Et on voit bien que la profondeur de champ est plus grande..
Encore un détail: La pointe de la courbe est parfois mal rendue en raison d'un échantillonnage un peu trop lâche par rapport à l'étroitesse de la profondeur de champ, 40 points pour la totalité de l'excursion en distance.