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Le retour de la diffraction

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Bour-Brown
Suite aux merveilleux échanges sur la diffraction, et indirectement grâce à
JLG (j'ai suivi le lien de son site), je suis tombé sur ces merveilleux
exemples :
http://www.the-digital-picture.com/Reviews/Sigma-85mm-f-1.4-EX-DG-HSM-Lens-Review.aspx

On passe la souris sur les différentes ouvertures et on regarde l'image
résultante. Vers le bas de la page, c'est super très beaucoup rigolo : plus
on ouvre le diaphragme, plus la diffraction adoucit l'image, qui se retrouve
d'une mollesse tout à fait extraordinaire en dessous de F2. Donc d'un côté
on a la théorie, la diffraction va pourrir les petits capteurs dès qu'on
ferme, et d'un autre la pratique, la diffraction pourrit les grands capteurs
quand on ouvre.

La palme à un Zeiss de plus de 1.000 euros, d'ailleurs.

Pas à dire, j'adore les lois de l'optique et de la physique réunies, moi.

10 réponses

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efji
Le 03/25/2012 11:11 AM, Bour-Brown a écrit :

Dans le cas du grand capteur, d'une résolution habituelle et de l'ouverture
du diaphragme, cette dégradation est considérée comme un compromis tout à
fait acceptable. Elle montre l'équilibre entre différentes contraintes, et
le choix éclairé que doit faire tout bon photographe, c'est une compétence.



:) Bonne remarque.

Il et à noter que, y compris pour les optiques de course,
la dégradation due à la diffraction est beaucoup plus faibe
que celle due aux diverses aberrations optiques que l'on voit
sur ton exemple.

A noter également que la différence de comportement vis à vis de la
diffraction entre un FF et un DX ou un 4/3 est très faible.

Beaucoup plus faible que ce qu'on gagne à utiliser un capteur
plus petit pour concevoir des optiques grande ouvertes, légères
et pas trop chères.

Faire un 1.7/20 rikiki pour 4/3 comme celui que j'ai, et qui pique
d'enfer à pleine ouverture, ça semble beaucoup plus simple que
qu'un 1.7/50 équivalent pour FF. Et c'est infiniment plus léger
à porter.


Or on peut très bien imaginer l'inverse.


-- ce qui m'étonne davantage est la chute de luminosité de l'image quand
on travaille à pleine ouverture (surtout dans les comparaisons en bas de
l'article).



Oui, moi aussi. En TTL je ne me l'explique pas, c'est comme si l'objectif
informait d'un diaphragme incorrect et que le boîtier appliquait
aveuglément.



Ce sont les coins de l'image qui sont montrés, là où la dégradation
optique est la plus forte a priori, et aussi où se voit le vignettage
aux grandes ouvertures.

--
F.J.
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Charles Vassallo
Bour-Brown a écrit :

-- ce qui m'étonne davantage est la chute de luminosité de l'image quand
on travaille à pleine ouverture (surtout dans les comparaisons en bas de
l'article).



Oui, moi aussi. En TTL je ne me l'explique pas, c'est comme si l'objectif
informait d'un diaphragme incorrect et que le boîtier appliquait
aveuglément.



On invoque généralement le fait que les rayons fortement obliques
répugnent à entrer dans le capteur. Or, tout objectif à forte ouverture
lui envoie de tels rayons (incidence max à peu près 0,5/ouverture
numérique en radians dans l'approximation d'une lentille mince pour
l'objectif).

J'ai souvent rencontré dans la prose marketing (Olympus) l'invocation
d'une conception «télécentrique» des objectifs numériques modernes pour
combattre cet effet. On ramènerait ainsi l'incidence des rayons à des
valeurs plus acceptables. Je suis sceptique. Jamais vu de référence
explicative (mais aussi, je n'ai pas cherché trop fort).

Je suis aussi étonné qu'on ne parle jamais de couche anti-reflet déposée
sur ces capteurs pour convaincre les rayons de rentrer dans ce capteur.
Le problème est certes plus compliqué que pour réduire les réflexions
sur une interface verre/air, mais que font les ingénieurs (et la
gouvernement)? La question est brièvement évoquée dans
http://www.olympusmicro.com/primer/digitalimaging/concepts/quantumefficiency.html

Charles
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jdd
Le 25/03/2012 12:06, Charles Vassallo a écrit :

Je suis aussi étonné qu'on ne parle jamais de couche anti-reflet
déposée sur ces capteurs pour convaincre les rayons de rentrer dans ce
capteur.



devant le capteur il y a une micro lentille, ca doit changer pas mal
de choses.

Qui plus est il faut être prudent avec les sites des fabricants, qui
sont parfaitement capables de dire n'importe quoi rien que pour gêner
la concurrence. On ne risque pas d'y trouver rien que de très banal.

jdd


--
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Midway
Bour-Brown a écrit :
Suite aux merveilleux échanges sur la diffraction, et indirectement grâce à
JLG (j'ai suivi le lien de son site), je suis tombé sur ces merveilleux
exemples :
http://www.the-digital-picture.com/Reviews/Sigma-85mm-f-1.4-EX-DG-HSM-Lens-Review.aspx

On passe la souris sur les différentes ouvertures et on regarde l'image
résultante. Vers le bas de la page, c'est super très beaucoup rigolo : plus
on ouvre le diaphragme, plus la diffraction adoucit l'image, qui se retrouve
d'une mollesse tout à fait extraordinaire en dessous de F2. Donc d'un côté
on a la théorie, la diffraction va pourrir les petits capteurs dès qu'on
ferme, et d'un autre la pratique, la diffraction pourrit les grands capteurs
quand on ouvre.

La palme à un Zeiss de plus de 1.000 euros, d'ailleurs.

Pas à dire, j'adore les lois de l'optique et de la physique réunies, moi.



A grande ouverture, ce n'est pas la diffraction qui rend l'image plus
molle, mais les aberrations optiques.
Donc en fermant un peu, on obtient une meilleure définition. Mais en
fermant trop, on voit apparaître le problème de la diffraction. Il en
résulte une plage d'ouverture optimale, généralement autour de f/5.6 ou
f/8.

Sur les merveilleux échanges sur la diffraction, la question n'était
pas qu'elle n'existe pas (elle existe, c'est indiscutable), mais que
certains soutiennent encore l'idée que "plus de pixels = forcément
diffraction précoce".

Déjà en 2004 à la sortie du Canon 20D, on avait déjà ce genre de
commentaires: oulala, attention à la diffraction, avec autant de pixels
! Rendez-vous compte, le capteur du 20D atteignait...8 MPx. ;o)
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Midway
efji a écrit :
Le 03/25/2012 11:11 AM, Bour-Brown a écrit :

Dans le cas du grand capteur, d'une résolution habituelle et de l'ouverture
du diaphragme, cette dégradation est considérée comme un compromis tout à
fait acceptable. Elle montre l'équilibre entre différentes contraintes, et
le choix éclairé que doit faire tout bon photographe, c'est une compétence.



:) Bonne remarque.

Il et à noter que, y compris pour les optiques de course,
la dégradation due à la diffraction est beaucoup plus faibe
que celle due aux diverses aberrations optiques que l'on voit
sur ton exemple.

A noter également que la différence de comportement vis à vis de la
diffraction entre un FF et un DX ou un 4/3 est très faible.

Beaucoup plus faible que ce qu'on gagne à utiliser un capteur
plus petit pour concevoir des optiques grande ouvertes, légères
et pas trop chères.

Faire un 1.7/20 rikiki pour 4/3 comme celui que j'ai, et qui pique
d'enfer à pleine ouverture, ça semble beaucoup plus simple que
qu'un 1.7/50 équivalent pour FF. Et c'est infiniment plus léger
à porter.




Attention, un 20mm 1.7 a un diamètre d'iris maximum de 20/1.7, donc
laisse passer nettement moins de lumière que le 50mm 1.7. On devra donc
monter plus haut dans les ISO ou augmenter le temps d'exposition.

Cela dit, ce 20mm1.7 est une petite merveille, un excellent rapport
qualité/encombrement.
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Bour-Brown
Midway a écrit
( jkmuhu$4hj$ )

On devra donc monter plus haut dans les ISO ou augmenter le temps
d'exposition.



Euh, t'es sûr de ça ?

Parce que pour moi, dans des conditions de lumière données, le triplet
[ sensibilité | vitesse | diaphragme ] est une constante, et la focale
n'intervient pas.
Avatar
Bour-Brown
efji a écrit
( jkmpan$nn0$ )

Beaucoup plus faible que ce qu'on gagne à utiliser un capteur
plus petit pour concevoir des optiques grande ouvertes, légères
et pas trop chères.



Exactement.

On n'a pas arrêté de nous tanner avec le fait que les optiques actuelles ne
seraient pas lumineuses.

Je pense que les constructeurs ont vu se dégrader les performances aux deux
extrémités de la plage des ouvertures, mais de façon beaucoup plus
importante en bas qu'en haut. Ils se sont dit qu'il valait mieux limiter en
ouverture, sinon l'appareil ouvre et le taux de photos moches explose, et
laisser en fermeture, vu qu'on a de la marge avec les vitesses.


Faire un 1.7/20 rikiki pour 4/3 comme celui que j'ai, et qui pique
d'enfer à pleine ouverture, ça semble beaucoup plus simple que
qu'un 1.7/50 équivalent pour FF. Et c'est infiniment plus léger
à porter.



Yé, j'en ai un aussi, il est vraiment bon.

Et un truc intelligent avec cet objectif, c'est qu'en mode P mon boîtier
garde la grande ouverture le plus longtemps possible.

(si on veut que ça ferme un peu, suffit de tourner la molette)


Ce sont les coins de l'image qui sont montrés, là où la dégradation
optique est la plus forte a priori, et aussi où se voit le vignettage
aux grandes ouvertures.



Bon sang mais c'est bien sûr !
(ce m'était complètement sorti de la tête)
Avatar
Bour-Brown
Charles Vassallo a écrit
( 4f6eee2b$0$21482$ )

On invoque généralement le fait que les rayons fortement obliques
répugnent à entrer dans le capteur.



Oui, j'avais oublié que c'était un crop de coin, honte à moi.


On ramènerait ainsi l'incidence des rayons à des valeurs plus acceptables.
Je suis sceptique.



Si j'avais à réduire l'oblicité des rayons périphériques, j'augmenterais la
distance entre l'objectif et le capteur. Or - on l'a vu avec le micro 4/3 -
les constructeurs préfèrent aujourd'hui la compacité, et rapprochent au
maximum l'un de l'autre.


Je suis aussi étonné qu'on ne parle jamais de couche anti-reflet déposée
sur ces capteurs



Je pense qu'il s'agit davantage de procédés de fabrication que de physique
théorique. Si on sait techniquement faire, on améliore au niveau du capteur,
sinon on fait avec, ou bien on améliore ailleurs.
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Ghost-Rider
Le 25/03/2012 12:06, Charles Vassallo a écrit :

J'ai souvent rencontré dans la prose marketing (Olympus) l'invocation
d'une conception «télécentrique» des objectifs numériques modernes pour
combattre cet effet. On ramènerait ainsi l'incidence des rayons à des
valeurs plus acceptables. Je suis sceptique. Jamais vu de référence
explicative (mais aussi, je n'ai pas cherché trop fort).



C'est quand même le principe des objectifs rétro-focus qui ne datent pas
d'hier, bien que le but ait été différent : laisser la place pour le miroir.
Leica a fait une tentative différente en orientant les puits des pixels.

Je suis aussi étonné qu'on ne parle jamais de couche anti-reflet déposée
sur ces capteurs pour convaincre les rayons de rentrer dans ce capteur.
Le problème est certes plus compliqué que pour réduire les réflexions
sur une interface verre/air, mais que font les ingénieurs (et la
gouvernement)? La question est brièvement évoquée dans
http://www.olympusmicro.com/primer/digitalimaging/concepts/quantumefficiency.html



Article intéressant qui montre :
- la grande différence de rendement des CCD rétro-éclairés avec les CCD
de base (3ème schéma),
- les profondeurs de pénétration très différentes des rayons selon leur
longueur d'onde (table 1), ce qui explique bien le principe des capteurs
Foveon.

--
Ghost Rider
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Ghost-Rider
Le 25/03/2012 13:26, Bour-Brown a écrit :

Si j'avais à réduire l'oblicité des rayons périphériques, j'augmenterais la
distance entre l'objectif et le capteur.



Rétro-focus.

Or - on l'a vu avec le micro 4/3 -
les constructeurs préfèrent aujourd'hui la compacité, et rapprochent au
maximum l'un de l'autre.



Pas de miroir à laisser passer dans les hybrides.

--
Ghost Rider
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