Nov 20 2010

Ouvertures réelles des optiques lumineuses : quelle information au-delà de la polémique ?

Zeiss_tstop.jpgLe site Luminous-landscape, habituellement très pertinent dans ses analyses (du moins quand elles sont signées par Michael Reichmann), est à l'origine d'une bien étrange polémique sur l'intérêt d'utiliser des optiques lumineuses. Sous la forme d'une lettre ouverte publiée il y a une dizaine de jours, le site canadien anglophone somme les fabricants d'appareils photo reflex de s'expliquer sur la perte partielle de lumière à très grande ouverture, et sur sa compensation par amplification du signal.
Si le constat de base, fondé sur les mesures produites par le site DxOMark, est indiscutable, l'analyse et les conclusions tirées par l'auteur de la polémique le sont beaucoup moins. Cet article se propose d'extraire le signal du bruit médiatique créé par Mark Dubovoy sur Luminous-landscape.

Les mesures DxOMark indiquent sans équivoque que la réalité (T-stop) des plus grandes ouvertures des objectifs lumineux peut être assez éloignée de leur valeur théorique (F-stop). Cette information n'est d'ailleurs pas nouvelle mais disponible depuis assez longtemps sur le site DxOMark, de même que certaines autres qui montrent de manière tout aussi éloquente que nos boîtiers reflex ne sont pas des produits électroniques parfaits.
Quant au "problème" relatif à l'amplification du signal qui compense cette perte, nous verrons en fin d'article qu'il n'en est pas réellement un et que la polémique est largement surfaite sur ce point précis.


T-stop et F-stop

Avant d'aborder les questions soulevées par les mesures DxOMark, voici quelques brefs rappels destinés à éclairer ces questions complexes.
Sans entrer dans des détails inutiles, il faut comprendre la notion de T-stop (T pour Transmission) comme l'ouverture réelle d'un objectif, quand le F-stop est l'ouverture théorique égale au rapport entre la longueur focale et le diamètre du diaphragme.
La perte de lumière à l'origine de cette différence entre la valeur réelle et la valeur théorique est due à deux phénomènes :
• l'absorption et la dispersion de la lumière par les lentilles optiques, qui seront d'autant plus importantes que lesdites lentilles sont nombreuses et/ou de mauvaise qualité.
• la perte des rayons les plus inclinés par rapport à l'axe optique. Ce phénomène, insensible en argentique, a pris une forte importance en numérique car une partie de chaque photosite se retrouve "à l'ombre". Le réseau de microlentilles situé au-dessus des photosites lutte contre ce phénomène en "redressant" la lumière vers l'intérieur de chaque photosite (que l'on peut assimiler à des puits). L'efficacité de ce système reste néanmoins très liée à sa qualité, et son amélioration progressive se heurte à la diminution de taille des photosites sur des capteurs contenant de plus en plus de pixels, ce qui accroît mécaniquement le phénomène.

On le comprend, les formules optiques complexes et les lentilles de piètre qualité seront les plus affectées par le premier phénomène cité. Aux très grandes ouvertures, celui-ci est toutefois de moindre importance que le second. Bien que le diaphragme soit très ouvert, seule la partie centrale du cône de lumière ayant traversé l'objectif parvient de manière intacte jusqu'aux photosites du capteur. La perte due à la surpixellisation des capteurs a ainsi un double impact négatif, sur le bruit électronique mais aussi sur l'ouverture réelle des objectifs lumineux.


Mesures et conséquences

Comme indiqué en préambule, les mesures sur lesquelles se fonde cette polémique sont disponibles depuis assez longtemps sur le site DxOMark, du moins celles pour la plus grande ouverture des objectifs testés. Pour accéder aux données, cliquez sur Lens with Camera puis All tested lens.  Choisissz alors l'optique que vous désirez évaluer, puis le boîtier dans le menu déroulant supérieur droit.
Voici par exemple ce que l'on découvre pour le Zeiss 85mm f/1.4, en sélectionnant l'Alpha 380 :

Tstop_gr0.jpg

On constate (avec un certain effarement, mais l'exemple choisi est extrême) que l'ouverture maximale que l'on peut espérer avec le Zeiss 85/1.4 sur l'Alpha 380 est f/2.1 ! Il y a donc une perte de lumière cumulée de plus d'1 IL, ce qui est considérable.
Pour l'Alpha 900, cette valeur est de f/1.6. La perte est donc beaucoup plus faible, ce qui s'explique par la taille des photosites (5.90 contre 5.13 µm) mais aussi par la qualité supérieure du capteur et du réseau de micro-lentilles.
La seule connaissance du nombre de pixels ne suffit donc pas pour estimer la perte de lumière. L'Alpha 200 (10Mpx) présente ainsi un pitch (taille des photosites) de 6.08 µm, donc plus grand que celui de l'Alpha 900, mais un T-stop de f/1.9. En cause l'ancienne génération de CCD, bien moins qualitative que les CMOS récents. L'Alpha 550, qui a un pitch beaucoup plus petit du fait de ses 14 Mpx, génère ainsi un T-stop de f/1.8.

Les données de DxOMark sont donc précieuses car elles fournissent une évaluation qu'il est bien difficile d'estimer a priori. Pour ceux qui les découvrent aujourd'hui, surtout servies sous forme de polémique, le choc est compréhensible car la perte générée par certains capteurs est énorme.
DxO Labs a produit une intéressante compilation pour les boîtiers Canon et Nikon :

Tstop_gr1.jpg

On visualise bien la corrélation entre la perte de lumière, le pitch et la génération du capteur. Même très fortement pixellisés, les capteurs de dernière génération (comme ici le 550D) perdent moins de lumière que des vieux boîtiers à gros pitch. L'angoisse face à ce constat est donc en partie rétrospective car les anciens appareils sont plus fortement touchés.

Ces résultats concernent la plus grande ouverture des optiques lumineuses. Fort heureusement, ce phénomène diminue fortement à mesure que l'on ferme le diaphragme, et s'annule aux alentours de f/2.8. DxO Labs a produit un autre graphique qui permet de visualiser cela.  Ce graphique indique, pour 4 boîtiers à capteurs APS-C, non pas la différence entre le T-stop et le F-stop, mais l'amplification compensatrice du signal à laquelle procèdent les manufacturiers (ce qui en pratique revient à la même chose) :

Tstop_gr3.jpg

Outre le résultat très moyen obtenu par l'ultime génération de capteurs CCD Sony (paix à son âme), on voit bien que l'écart est surtout sensible à pleine ouverture. A f/2 il est déjà presque négligeable et quasi nul dès f/2.8, avec une décroissance quasi-linéaire. Cette perte de lumière ne concerne donc que des objectifs à focale fixe très lumineux, et très marginalement l'ouverture à f/2.8 de quelques zooms.


La polémique sur l'amplification du signal

Le graphe précédent montre que les constructeurs, conscients de cette perte de lumière à très grande ouverture, la compensent par une amplification du signal (qui équivaut en numérique à une augmentation de la sensibilité). Pour quelle raison font-ils ce qui est dénoncé par Mark Dubovoy sur Luminous-landscape comme un crime de lèse-photographes ?  Tout simplement pour offrir aux utilisateurs une correspondance parfaite entre l'ouverture, la vitesse et la valeur ISO pour une même scène photographiée. Que dirait le photographe si, en ouvrant le diaphragme d'un diaph, il ne gagnait pas un diaph en vitesse d'obturation ? Les modes semi-automatiques S et A deviendraient difficiles à gérer, et le mode manuel guère moins. Le choix des constructeurs me semble donc très légitime.

Comme argument principal, l'auteur écrit "Quand je choisis une certaine valeur ISO, j'ai une raison pour le faire. Je trouve inacceptable que le boîtier modifie mon choix sans que je le sache". Il devrait se réjouir car désormais il le saura... Mais la faiblesse de cet argument tient au fait que l'auteur semble avoir la conviction qu'il sait précisément à quoi 200, 400 ou 800 ISO correspondent. C'était pourtant déjà bien difficile de le savoir au temps l'argentique car un film à 800 ISO n'était bien souvent qu'un film à 400 ISO "poussé chimiquement". En numérique, c'est encore plus délicat car les constructeurs ne communiquent pas sur l'électronique de leurs appareils. Même si DxO Labs parvient à en donner une estimation, il est bien difficile de savoir quelle est l'exacte sensibilité nominale d'un capteur.

Pour illustrer cette absence de contrôle possible de la notion de sensibilité, voici pour un boîtier choisi un peu au hasard sur DxOMark (le Nikon D300 en l'occurrence) les sensibilités "réelles" comparées aux valeurs théoriques (celles affichées sur le boîtier) :

Tstop_gr4.jpg

Non seulement les valeurs réelles sont globalement très inférieures aux valeurs théoriques, d'un 1/2 diaph environ, mais la singularité à 100 et 200 ISO est stupéfiante : les valeurs réelles sont identiques, estimées par DxO Labs à 145 ISO ! Qui peut donc prétendre maîtriser et contrôler la notion de sensibilité dans ces boîtes noires électroniques ? La seule bouée à laquelle s'accrocher est la correspondance ouverture-vitesse-sensibilité en termes de stops. Or c'est bien ce qu'ont cherché à préserver les constructeurs. Est-ce donc vraiment inacceptable ?


Conclusion

La polémique sur l'amplification compensatrice du signal est de mon point de vue sans objet, pour les raisons que je viens d'évoquer. Tout au plus, cette information confirme que l'on ne peut espérer aucune maîtrise ou compréhension absolue du fonctionnement d'un boîtier. Seuls ceux qui en avaient encore l'illusion seront déçus.

En revanche, quand l'auteur se demande si cela vaut vraiment la peine d'investir des sommes parfois colossales dans des focales fixes très lumineuses, la question est pertinente. Et la réponse n'est pas simple car, comme on l'a vu plus haut, la perte de lumière est très dépendante de la taille des photosites et de la qualité intrinsèque du capteur. Il y a donc quelque part autant de réponses que de boîtiers.
Que le problème touche plus lourdement les appareils d'entrée de gamme dotés de moins bons capteurs est finalement assez rassurant car rares sont les photographes qui vissent dessus des optiques très onéreuses. Toutefois, il existe des optiques lumineuses accessibles, notamment aux focales comprises entre 30 et 85 mm. Les 50 mm lumineux (entre f/1.4 et f/1.8) sont les plus abordables des objectifs lumineux, et il est bien dommage de se retrouver avec un f/2 quand on croit utiliser un f/1.4 (surtout quand on n'en a pas réellement conscience).
Les boîtiers les plus onéreux, notamment ceux dotés de capteurs plein format 24x36, sont relativement épargnés par le problème. On a vu que l'Alpha 900 ne perdait pas trop de lumière à pleine ouverture (f/1.6 au lieu de f/1.4); il en va de même pour le D3s ou le 5D pour citer deux exemples issus d'autres marques.
En revanche, c'est moins la fête pour les capteurs APS-C fortement définis, notamment le Canon 7D (18 Mpx) qui perd 2/3 de diaph à la pleine ouverture f/1.4. Nous attendons avec impatience le résultat du capteur Sony CMOS 16 Mpx qui équipe l'Alpha 55, mais aussi le Pentax K-5 et le Nikon D7000 (il risque toutefois de tutoyer le 1/2 diaph de perte de lumière, sauf amélioration qualitative spectaculaire). Pour les boîtiers experts susceptibles d'être utilisés avec des optiques très coûteuses, l'interrogation sur la pertinence d'un tel investissement se pose donc avec acuité.

En réalité, même si le gain sera moins important, il existera toujours. Se dire que cela ne vaut pas la peine d'investir dans un 85/1.4, qui coûte le triple d'un 85/1.8, serait oublier que le 85/1.8 est lui aussi impacté par le phénomène. Si le 85/1.4 a un T-stop de 1.8, le 85/1.8 en aura un de 2.1. Même si les 0.4 d'écart espéré se sont transformés en 0.3 à cause de la perte de lumière, un écart existe toujours. Or cet écart ne signifie pas seulement un gain de vitesse mais aussi de profondeur de champ, donc de potentiel créatif. Si la mesure précise de l'impact de la perte de lumière sur la profondeur de champ reste à établir, tout laisse en effet penser qu'elle correspond à celle du T-stop et non celle du F-stop.

Si le phénomène de perte de lumière est réel, il ne change pour autant pas fondamentalement la donne, en tout cas sur une grande partie des boîtiers experts et pros. Sur les appareils présentant une très forte perte de lumière à pleine ouverture, notamment les APS-C très définis, on ne gagne souvent guère plus de la moitié de ce que l'on espérait (voire moins pour les plus mauvais capteurs). Avant tout investissement lourd, il est donc vivement conseillé de consulter sur le site DxOMark le T-stop de son boîtier s'il a été mesuré avec l'optique envisagée (ou avec une optique à ouverture maximale proche, faute de mieux).

Au final, si cette polémique est largement sans objet, elle aura peut-être le mérite de faire prendre conscience de l'ampleur des nuisances dues à la trop forte définition des capteurs, et de freiner la course aux pixels. Cela étant, n'oublions pas que ce problème n'affecte que les photographes utilisant de très grandes ouvertures. Il s'avère par ailleurs que ces focales fixes lumineuses présentent souvent moins de défauts optiques du fait de la qualité de leurs lentilles et de leur formule. Un photographe de studio ou un paysagiste shootant à f/11 optera donc quand même pour un 85/1.4 plutôt que pour un 85/1.8 économique (et a fortiori un zoom).

Autre enseignement de ce débat : le grand intérêt des mesures DxOMark, uniques en leur genre mais aussi indiscutables car systématiquement réalisées en RAW. En s'affranchissant des traitements logiciels in-boîtier (qui produisent les JPEG), DxOMark donne une vraie mesure du potentiel d'un appareil, et non pas vu au travers de l'étroit et déformant prisme du JPEG.

A signaler que nos amis de Focus-numérique se sont également fait l'écho de cette polémique, en posant calmement les termes de la problématique. Il est plaisant de constater que les sites français dédiés à la photographie, à de très rares exceptions près, savent éviter les comportements racoleurs qui consistent à relayer des rumeurs ou à faire dans l'outrance et la provocation...
Le débat est donc ouvert, n'hésitez pas à le prolonger en commentaires de cet article.


Addendum (21 novembre 2010)

Je viens de lire, dans le numéro de Chasseur d'Images n°329 daté de décembre, un sujet signé Pascal Miele traitant de la même problématique et intitulé "Les voleurs de diaphragmes", rien que ça... Je n'ai pas le souvenir que cet auteur ait jamais traité de manière aussi parodique un sujet technique, lui qui est la référence du magazine dans ce domaine.
Le titre, qui semble tiré d'un mauvais polar, est déjà inquiétant : qui vole quoi à qui, au juste ? L'article s'ouvre pourtant sur une présentation très bien documentée du problème, avec un luxe d'explications et d'expérimentations. Mais, justifiant le titre, l'auteur dramatise artificiellement la conclusion en ne s'appuyant que sur le cas improbable d'un objectif Nikon monté sur un boîtier Canon APS-C surpixellisé, avec une estimation à la louche de la perte de lumière (tout ça pour obtenir la valeur symbolique de 1 IL de perte, que les mesures objectives n'avaient pas voulu lui offrir).
L'ensemble des mesures produites dans l'article montrent pourtant, de manière cohérente avec celles de DxOMark, que cette perte de lumière à très grande ouverture est le plus souvent modérée, et qu'elle concerne surtout les vieux boîtiers et les APS-C récents surpixellisés. Malgré cela, et de manière largement contradictoire, la conclusion dénuée de pondération crie haro sur le baudet comme sur un mauvais blog cherchant à faire du buzz pour attirer le chaland. Pour résumer, les constructeurs sont accusés d'avoir masqué la réalité du T-stop, comme s'ils étaient responsables des lois de l'optique géométrique et cherchaient à camoufler leur odieux forfait. Ils se voient également reprocher de prendre les photographes pour des simplets en choisissant de recaler, par amplification du signal aux très grandes ouvertures, le triplet vitesse-ouverture-sensibilité. Pour vous donner une idée de la couleur de la fin d'article, voici un florilège de mots que l'on y trouve : secret, caché, honte, bête, embrouiller, choquer, manipulation, douteuse... auxquels il faut ajouter le voleur du titre !
La conjonction de plusieurs articles de même tonalité sur un phénomène qui est connu depuis longtemps a quand même de quoi étonner...


Addendum 2 (22 novembre 2010)

Je réponds dans le corps de l'article à plusieurs messages qui estiment que Chasseur d'Images a raison quand ils écrivent qu'avoir shooté à 1600 ISO avec son 85/1.4 et se retrouver avec une photo à 3200 ISO dans le cas d'une amplification du signal de 1 IL est une catastrophe. Ils semblent oublier un petit détail : si le photographe a shooté à 1600 ISO, c'est qu'il se trouvait en limite de vitesse et qu'il ne pouvait pas déclencher plus vite. En imaginant que les constructeurs n'aient pas amplifié le signal, le photographe se serait retrouvé devant le choix suivant : rester à 1600 ISO et obtenir une photo sous-exposée d'1 IL, ou passer lui-même à 3200 ISO pour obtenir une bonne exposition. Dans les deux cas, le résultat en terme de bruit serait quasiment identique car l'amplification in-boîtier ou la correction d'exposition par voie logicielle aboutissent à une croissance du bruit très similaire.
On le voit, pour les raisons évoquées plus haut dans cet article et pour celle que je viens d'ajouter, cette revendication de conserver la contrôle de la sensibilité est non seulement illusoire mais en plus oiseuse...

Commentaires   

# Luminous-Lanscapepjn 20-11-2010 04:24
Luminous-Lanscape n'est pas un site américain mais canadien, situé à Toronto.

Note: article, A+, géographie, F!
# AlphadreamSCSI 18-01-2014 18:03
Finalement t'es toujours aussi con Patrick Moll à vouloir chercher la petite bête là où il n'y en a pas.

AH et tu ne sais toujours pas de quoi tu causes, donc tu ferais mieux d'arrêter de parler de photo. Car à part broder t'y connais que dalle.
# RE: AlphadreamPatrick Moll 18-01-2014 18:55
SCSI !!! Le bouffon autosatisfait de NCI qui me rend une petite visite ! Le faux insider mis au chomage technique par SAR !
Bon, ben voilà, j'ai eu mon troll semestriel, un troll de luxe qui plus est... :D
# Patrick Moll 20-11-2010 04:30
Oui enfin bon, Toronto étant situé à 10 cm des états-unis, on ne va quand même pas chipoter... :wink:
Merci pour le A+, et je corrige l'erreur pour effacer le F... :oops:
# Nex et 85 1,4Eric 20-11-2010 10:47
Comme toujours, article trés clair. Je suis surpris par le "lens peak score" affiché qui semble très moyen...alors que cet objectif est un des meilleurs que je n'ai jamais eu.
La question que je me pose est que vaut le 85 1,4 sur un Nex en terme d'ouverture réelle!? Sachant que sur mon A900 a un rassurant 1,6...
Du coup cela fait réfléchir aussi sur les objectifs en monture M que je monte sur le Nex également. Il faut peut-être se cantonner à 2 ou 2,8?!
# Patrick Moll 20-11-2010 17:07
Le lens Peak score du 85/1.4 est de 54 sur l'Alpha 900, soit un résultat excellent qui figure dans le top 10 toutes objectifs et tous boîtiers confondus.
Sur les boîtiers APS-C, aucun objectif ne dépasse 36, c'est le principe de calcul qui veut ça... Il faut donc comparer ce qui est comparable et utiliser les filtres de classement dans le Lens Ranking... C'est le gros challenge avec DxOMark car il faut bien le connaître et le comprendre pour ne pas faire d'erreur d'analyse... :roll::
# clodd 20-11-2010 12:05
cet article me conforte dans la pratique
que m'a enseigné mon pro de prof.:"laisse une marge, c'est bon pour le résultat optique final,c'est bon pour la mise en page".
C'était au temps de l'argentique et depuis que je suis sous a850 j'ai repris avec bonheur cette pratique.
je garde la lumière , élimine nombre défaut "des bords d'obj",et lié au puits-capteurs et me laisse une marge de cadrage.Bref le cœur de meule de 24mega.
nb je ne tire plus guère qu'en 60x40 env , et ne vend plus.
# Pierre Seron 20-11-2010 14:28
Merci pour cette analyse, qui revient avec circonspection sur les différents aspects de cette polémique rencontrée ici et là.

Et Lumminous-landscape est aussi américain qu'Alpha-numérique est européen ;-)
# Sony 50mm f/1.4Sébastien ORTEGA-DUBOIS 20-11-2010 14:58
"Avant tout investissement lourd, il est donc vivement conseillé de consulter sur le site DxOMark le T-stop de son boîtier s'il a été mesuré avec l'optique envisagée."

C'est ainsi que j'ai procéder avant d'acquérir mon Sony 50mm f/1.4 couplé à mon Alpha 300. J'ai en fait comparé le Konica-Minolta 50 f/1.4 dont il est le descendant direct entre mon A300, l'A700 et l'A900. Bilan : T-Stop 1.6 sur le Full Frame, 1.7 sur l'A700 et 1.8 sur mon A300. Le Sony DT 50mm f/1.8 ne démarre qu'à 2.1 quant à lui ;-)

Bon en même temps, le comparatif qui était paru sur Alpha Numérique m'a bien aidé aussi. Les commentateurs avaient dit que le 50 Sony était moins mou que le 17-50 Tamron : ils avaient raison ! (lien pour rappel : www.alpha-numerique.fr/index.php?option=com_content&view=article&id=373%3Aquatre-focales-fixes-50mm-face-a-lalpha-700&catid=84%3Aoptiques&Itemid=341&showall=1)
# Math 20-11-2010 19:27
Tou le monde s'insurge et ici on relativise: intéressant !
Juste une question à propos de cette coloscopie de diptère: Ils tirent leurs photos les gars de Luminous Landscape ?
Nan, parce que l'important c'est quand même que la photo soit bien exposée et quelle ait de la gueule sur papier, non? Ils ont peur du bruit ? ok ! Mais quel boitier actuel de milieu et haut de gamme bruite au point de ne pas faire un tirage correcte à haute sensibilité ? Aucun à mon avis... Donc bon, venir la rammener pour 1/3 de diaph c'est quand même moyen. Si on peut tirer une photo à 1600 iso, on peut la tirer avec 1/3 d'IL en plus à mon avis. Après je raconte peut etre des conneries, c'est juste mon sentiment.
Perso, je préfère faire des photos plutot que de regarder des pixels, surtout quand on claque 10K€ dans du matos...! :P
# Patrick Moll 21-11-2010 05:03
Je viens de lire l'article de CI sur ce sujet, Math, et j'ai décidé d'ajouter un addendum à mon article tant j'en suis resté stupéfait. Et dire que je louais le bon comportement de l'immense majorité des sites français dédiés à la photo... :confused:
# Math 21-11-2010 12:26
Patrick, CI est à la presse photo ce que TF1 ets à la télévision.Je ne suis pas étonné de leur réaction.

Ce qui est étonnant c'est que dans Polka on n'en parle pas...Ha ben en fait non...C'est vrai, dans Polka on parle photo et photographe !

En fait ce qui me fait sourire dans cette polémique, c'est que je m'imagine bien le gars qui a pondu tout ça en train de se palucher sur une de ces dernières photos dont il est très fier (l'égo du photographe, ils en parlent dans CI ?), puis une heure plus tard, se dire qu'il est trompé par le fabriquant parce qu'il pensait être à 6000 iso avec son D3 et l'optique qui lui a fait mettre sa maison en hypothèque et retirer ses enfants de la cantine.
Sinon, il y a eu une réaction de la part des constructeurs ?

PS: 'tain, je viens de voir l'heure à laquelle tu m'as répondu. Tu rentrais de boite de nuit à 5h ? Patrick, c'est plus de ton age voyons ! :wink:
# Patrick Moll 21-11-2010 15:07
:D
Bah non, mais j'ai un dossier pour Compétence Photo et un troisième bouquin à écrire. Comme je bosse le jour et que je shoote le soir au théâtre, il me reste la nuit pour écrire... :wink:

Pour le reste, CI est un magazine largement technique, donc c'est normal d'y trouver ce genre d'article. C'est le ton qui ne l'est pas. Imaginer une espèce de théorie du complot des constructeurs contre les photographes, c'est quand même pas digne d'une telle revue. Ils auraient pu insister sur l'amélioration progressive des capteurs au fil des années malgré l'augmentation du nombre de pixels et la difficulté de constituer un réseau de micro-lentilles qui récupèrent tout le cône de lumière... mais ça les aurait privés de ce titre choc et d'une conclusion qui les fait passer pour pas cher comme les défenseurs des photographes face aux méchants constructeurs... :confused:
# Patrick Moll 22-11-2010 05:59
L'article s'allonge car j'ai reçu plusieurs messages privés de photographes qui se sont un peu fait piéger par les "arguments" de Pascal Miele dans la conclusion de son article de Chasseur d'Images... Ne pouvant y répondre en commentaires, sauf à y déposer les messages eux-mêmes, j'ai choisi d'ajouter un nouvel addendum à l'article.
# Philippe Piret 22-11-2010 17:01
Remarquable article par sa précision technique et son bon sens. BON A SAVOIR, tout ça. Merci Patrick.
# technique quand tu nous tiensZyglur 23-11-2010 01:46
Citer :
Si la mesure précise de l'impact de la perte de lumière sur la profondeur de champ reste à établir, tout laisse en effet penser qu'elle correspond à celle du T-stop et non celle du F-stop.
Comment expliquer cela ? :-?:

La perte de lumière lié au passage a travers les lentilles est facilement compréhensible.

Mais ma profondeur de champ est lié à la focalisation des rayons les plus obliques qui se fait sur un plan différent de celui du plan de mise au point (si je me rappelle bien mes bases d'optique à deux balles).
La fermeture du diaphragme faisant passer seulement les rayons les moins obliques et donc qui se focalisent tous sur le même plan. :confused:

A moins que les pixels avec leurs microlentilles et leurs "puits" se comporte comme une multitude de mini diaphragmes. :shock:

:idea:
# Même question !Charaxan 23-11-2010 18:41
Je me pose exactement la même question ! Je me disais que certes, il y a perte de lumière, mais le diamètre est tout de même celui indiqué ! Comment expliquer dès lors une augmentation de la profondeur de champs ?
# Patrick Moll 24-11-2010 00:36
Ainsi que je l'ai écrit, il manque encore une certitude absolue sur cette question de la profondeur de champ. Ce qui nourrit la probabilité de l'hypothèse d'une pdc en T-stop, c'est le fait que ce sont les rayons les plus inclinés qui ne parviennent pas à pénétrer dans le puit des photosites. C'est donc un cône tronqué qui parvient au capteur, privé de ses rayons marginaux, donc proche de celui obtenu avec une plus petite ouverture du diaph.
La probabilité est forte, mais reste à confirmer...
# Juste une remarqueGBo 27-11-2010 11:58
Bonjour à tous, très bon article.
Je voulais cependant préciser que je comprends pour ma part que le premier tableau cité représente l'ensemble des pertes objectif+capteur.
Le deuxième tableau cité indique bien le montant de la correction des pertes dues seulement au capteur.
Grace aux deux tableaux, on peut déduire par exemple qu'à f/1.4, les pertes totales sur un Canon EOS 7D avec l'objectif 1.4 à PO utilisé pour la mesure DxO sont d'environ 0.66 EV, et que la contribution du capteur à cette perte totale n'est que de 0.37 EV. Ce qui est déjà pas mal (environ 1/3 d'IL).
Je représenterais ma compréhension comme ceci:

Cordialement,
GBo
# Patrick Moll 27-11-2010 13:22
Je ne suis pas sûr que l'on puisse en conclure ce que vous dites. Sachant que DxO Labs a utilisé la même optique pour les boîtiers Canon, et en considérant que la perte due aux lentilles est intrinsèque à l'optique, on a donc une maximisant de cette valeur en regardant a valeur la plus faible du premier tableau : 0.25 IL pour le 5D. Le capteur d'ancienne génération du 5D ne pouvant être considéré comme parfait malgré son gros pitch, la perte due à l'optique est plus probablement autour de 0.1 IL, donc au final marginale à ces très grandes ouvertures. C'est pour cette raison que je n'ai pas tenté de dissocier les deux sources de perte dans l'article.

La différence entre le premier et le second tableau montre surtout de mon point de vue que les constructeurs ne compensent pas nécessairement l'intégralité de la perte de lumière par amplification du signal.
Mais je poserai la question à DxO Labs pour en avoir le coeur net... :wink:
# GBo 27-11-2010 15:05
Merci pour votre réponse, votre hypothèse est en effet parfaitement logique et je vous remercie d'avoir mis le doigt sur la faiblesse d'une partie de mon argumentation : celle qui détermine la position exacte de la frontière bleu-rouge de mon schéma, il y a peut-être un peu plus de rouge et un peu moins de bleu ;-)

J'en conclus provisoirement :

- que le gain d'ISO ne rattraperait peut-être pas complètement les pertes due au capteur, hypothèse qui n'est pas formulée dans l'étude mais qui est cohérente au vue de l'ensemble des données disponibles

- que, en même temps, le schéma "ΔEV at f/1.x function of pixel pitch" ne contient pas uniquement les pertes dues au capteur mais aussi celles de l'objectif (on retrouve d'ailleurs les même valeurs dans l'onglet Transmission des tests d'objectifs sur boitier de DxOmark.com)

Si on nous suit bien, il serait donc doublement inexact de penser que le gain appliqué par le boitier en douce serait de la même amplitude que la perte affichée dans les tableaux "ΔEV at f/1.x function of pixel pitch".

La correction est moins forte que ce chiffre, donc l'élévation du bruit redoutée par le photographe est également moindre qu'il pouvait le craindre en lisant trop vite.

cordialement,
GBo
# Guest 27-11-2010 19:12
En post-scriptum, je vous soumets un résumé graphique de la situation telle que la comprends après votre intervention:

Cordialement,
GBo
# Patrick Moll 27-11-2010 20:07
Oui, de mon point de vue aussi ça doit ressembler à ça. A ceci près que la proportion de perte totale compensée doit être très variable d'un objectif à l'autre. Certains vont se retrouver avec une légère sous-ex à pleine ouverture, d'autres quasiment aucune... :roll::
# OK dans l\'ensemble, mais....alnath 28-11-2010 13:04
Bonjour :D
Si je suis OK pour l'analyse générale, la partie concernant le "problème" d'amplification ne me convainc pas pour autant :roll:: : non pas que je prétende savoir à quoi correspondent exactement 200, 400 ou 800 Iso (et ça m'est égal), mais dans le sens où, estimant par exemple que ma limite au niveau bruit est à 800, je ne veux pas que mon APN passe à 1600 à mon insu, alors qu'une augmentation du temps de pose me premettrait peut-être de m'en sortir sans augmenter autant le bruit.
# Patrick Moll 28-11-2010 15:58
Je réponds pourtant à vos interrogations dans le second addendum de l'article. Je vais essayer de le présenter un peu différemment.

Il faut considérer que cette perte de lumière à grande ouverture est une donnée du problème, non pas créée PAR les constructeurs mais, au contraire, CONTRE laquelle luttent les constructeurs. Ils ont fait le choix de compenser par amplification du signal tout ou partie de cette perte.

Plaçons-nous à présent côté utilisateur. Vous dites que vous ne voulez pas dépasser à pleine ouverture le niveau de bruit que vous avez l'habitude de voir à 800 ISO aux ouvertures plus faibles (où ce problème n'existe pas). Très bien, c'est un choix tout à fait raisonnable. Quel que soit le choix des constructeurs, il faut comprendre que rien ne vous fera éviter la perte de lumière (qu'on va fixer à 1 IL pour simplifier). Cette perte, il faut la compenser d'une manière ou d'une autre pour avoir une bonne exposition. Pour cela, 3 solutions :

1) La compensation dans le boîtier qui augmente la sensibilité réelle (et donc le bruit) de 1 IL. C'est le choix des constructeurs.

2) Pas de compensation dans le boîtier, ce qui donnera alors une image sous-exposée de 1 IL car la cellule d'exposition mesure la lumière réellement reçue par le capteur. Dans ce cas, deux possibilités se présentent :
2.1) Vous ne pouvez pas augmenter le temps de pose. Vous aurez donc une image sous-exposée de 1 IL, que vous devrez corriger soit en augmentant vous-même la sensibilité, soit par voie logicielle, ce qui fera dans les deux cas augmenter le bruit de 1IL.
2.2) Vous pouvez augmenter le temps de pose de 1 IL pour compenser la perte de lumière. Il n'y a alors aucune raison d'être à 800 ISO puisque vous avez la possibilité de shooter à 400 ISO (pour reprendre votre exemple).

Votre raisonnement est donc erroné dans le sens où la sensibilité fixée sur le boîtier doit être la plus faible possible. Si vous shootez à 800 ISO alors que vous pouvez faire la même photo à 400 ISO, c'est une erreur de réglage.

Pour résumer, lorsque la valeur ISO idéale a été sélectionnée sur le boîtier, toutes les solutions de compensation de la perte de lumière aboutissent au même résultat en termes de bruit : soit amplification "cachée" par le constructeur, soit augmentation des ISO par l'utilisateur, soit enfin correction de l'exposition dans un logiciel
Si l'utilisateur fait une erreur de réglage des ISO, il va dans tous les cas se retrouver avec plus de bruit dans son image.

Je comprends toutefois le raisonnement "jusqu'à 800 ISO, je suis tranquille côté bruit et je n'ai pas besoin de peaufiner mes réglages", avec une mauvais surprise à l'arrivée quand on a shooté à f/1.4 et qu'on a du bruit de type 1600 ISO. C'est pour cela que le seul grief valable à l'encontre de la solution des constructeurs, c'est que les utilisateurs ne soient pas informés de cette amplification dans le boîtier dans les cas de très grande ouverture. Cela étant, à partir du moment où on le sait (ce qui est le but de cet article), c'est juste un paramètre à prendre en compte.
Désormais, vous savez que si vous shootez à f/1.4, il vous faut rechercher la plus basse sensibilité possible lorsque vous approchez de la limite de bruit que vous vous êtes fixée. Si les constructeurs n'avaient pas compensé par amplification, vous auriez été obligé de faire de même pour ne pas avoir une image sous-exposée ou à trop haute sensibilité. A l'arrivée, cela ne change pas grand-chose...
# vado 30-11-2010 19:14
Je ne suis pas tout à fait d'accord. Je pars du principe que je ne veux pas dépasser 800 ISO. Je sais qu'avec mon f/1.8 je vais être un peu juste ; alors j'achète à grand prix un f/1.4 donc je pense qu'il va me permettre, A QUALITE D'IMAGE EGALE, de gagner une vitesse. Et c'est là qu'est la tromperie sur la marchandise : je vais bien gagner une vitesse, mais avec une image dégradée, sans que le fabricant m'en informe clairement (puisque l'EXIF de ma photo annoncera bien f/1.4 800ISO).
# Patrick Moll 01-12-2010 19:38
Comme je l'ai dit, la seule chose qui peut être reprochée aux constructeurs, c'est de ne pas avoir documenté le problème ni même jamais communiqué à
son propos. La perte de lumière est en revanche un fait que l'on ne peut reprocher aux constructeurs. On voit au contraire qu'elle diminue avec l'amélioration des capteurs.

Mais reprenons votre hypothèse d'une scène où vous êtes sous-exposé de 1IL avec un objectif f/2 à 800 ISO (f/2 et pas f/1.8 pour avoir 1 IL d'écart).
Vous achetez donc un objectif f/1.4 pour avoir une exposition parfaite. Hélas, la perte de lumière ne vous permettra PAS de l'obtenir. Si les constructeurs n'avaient pas compensé par amplification, vous auriez eu une image à 800 "vrais" ISO, mais sous-exposée de, disons, 1/2 IL. Cette sous-exposition, il faut bien la corriger, donc amplifier le signal par voie logicielle. A l'arrivée, vous obtenez une image pareillement dégradée qu'avec la solution choisie par les constructeurs, et indiquant également 800 ISO dans l'exif. Vous voyez qu'en réalité, c'est la même chose.

La même chose sauf... si vous aviez une réserve de vitesse et que vous avez quand même shooté à 800 ISO avec une vitesse inutilement rapide, alors que la photo pouvait être prise à 600 ISO et produire un bruit "équivalent 800 ISO" à cause de la perrte de lumière. Mais le bon paramétrage de son boîtier est de la responsabilité du photographe, pas du constructeur... :wink:
# re:Guest 28-11-2010 18:45
Citation en provenance du commentaire précédent de Patrick Moll :
....
Je comprends toutefois le raisonnement "jusqu'à 800 ISO, je suis tranquille côté bruit et je n'ai pas besoin de peaufiner mes réglages", avec une mauvais surprise à l'arrivée quand on a shooté à f/1.4 et qu'on a du bruit de type 1600 ISO. C'est pour cela que le seul grief valable à l'encontre de la solution des constructeurs, c'est que les utilisateurs ne soient pas informés de cette amplification dans le boîtier dans les cas de très grande ouverture. Cela étant, à partir du moment où on le sait (ce qui est le but de cet article), c'est juste un paramètre à prendre en compte.
Désormais, vous savez que si vous shootez à f/1.4, il vous faut rechercher la plus basse sensibilité possible lorsque vous approchez de la limite de bruit que vous vous êtes fixée. Si les constructeurs n'avaient pas compensé par amplification, vous auriez été obligé de faire de même pour ne pas avoir une image sous-exposée ou à trop haute sensibilité. A l'arrivée, cela ne change pas grand-chose...


Oui, j'avais bien compris, et c'est pour ça que je disais "OK dans l'ensemble, mais..." . Le point qui me gêne, c'est que cela se fasse à mon insu . Je préfèrerais de loin tomber devant une impossibilité, et être obligé de modifier moi-même la sensibilité.Personnellement, j'appelle cela un vice caché :roll::
# Patrick Moll 01-12-2010 19:50
Un reflex n'est qu'un gros vice caché, dans ces conditions, car la notion de sensibilité est très élastique. Une même valeur ISO boîtier peut présenter un écart de près d'1 IL d'un boîtier à l'autre, d'une marque à l'autre. La perte de lumière, qui ne concerne parr ailleurs que les très grandes ouvertures et surtout les boîtiers APS-C âgés ou surpixelisés, est du même ordre de grandeur, donc n'est pas significative dans ce contexte approximatif.
Je ne défends pas la solution des constructeurs, mais je dis qu'elle suis une certaine logique. Toutes les valeurs ISO sont artificiellement calées sur une progression géométrique du triplet vitesse/ouverture/sensibilité, et personne ne s'en plaint, alors pourquoi est-ce le cas sur ce phénomène très particulier qui concerne une infime proportion des couples boîtiers/objectifs ?
# Et pour les SLTPierre 06 04-12-2010 14:03
Bonjour Patrick,
Pas encore passé au numérique et ayant décroché depuis un bon moment des magazines photo (depuis qu'ils ne parlent plus que de ça ; ce que je ne peux évidemment pas leur reprocher), je viens de découvrir votre site et vos articles dont j'apprécie le ton et la qualité; Bravo à vous.

Intéressé par le SLT55, je m'interroge sur la résultante T + absorption miroir résultante sur ce nouveau type de boîtier, que je n'ai pas vu abordée dans ce sujet.
Cdlt.
# Patrick Moll 05-12-2010 23:32
Le miroir semi-transparent fait perdre un tiers de lumière, mais de manière uniforme. Ce n'est donc pas le même problème que celui du T-stop en cela qu'il ne modifie pas l'ouverture des objectifs. Il y a juste 1/3 IL d'amplification du signal, ce qui explique le bruit numérique légèrement plus élevé que les D7000 et K-5 à la même sensibilité boîtier (ils ont le même capteur). Il n'y a donc pas d'aggravation du rapport f-stop/T-stop.
# b_z 06-12-2010 16:21
Je suis globalement en accord avec ton article, ayant moi-même combattu comme je pouvais les fausses idées colportées par Luminous Landscape au départ (effet supposé sur la profondeur de champ -_-) sur leur forum, mais :

- je ne suis absolument pas d'accord avec toi quand tu trouves que le gain ISO caché est d'importance négligeable. J'aime avoir le contrôle total sur mon appareil, je me contrefiche que mon trio ISO/A/S ne corresponde pas à ce que j'aurais en argentique à cause du T-stop différent du F-stop, par contre le bruit que mon appareil ajoute à mon insu, c'est quelquechose d'inacceptable à mes yeux.

-la cause exacte du phénomène est encore à trouver. Le graphe représentant ces atténuations en fonction du pitch est tout sauf significatif. Et je ne trouve pas le protocole exact utilisé par DxO pour ces tests, de même que l'objectif utilisé. Et enfin, un test sans transmission d'information à l'appareil (empêchant une correction boîtier) à base du même objectif pour tout le monde serait le seul à même de classer les capteurs selon leur "pixel vigneting". Tout le reste est biaisé du fait des correction internes et des différences entre objectifs.
# Patrick Moll 07-12-2010 03:28
Pour cette histoire de bruit à ton insu, j'ai déjà plusieurs fois dans l'article et en commentaire que si tu règles correctement tes paramètres de prise de vue, avec notamment la sensibilité la plus basse possible, tu auras le même résultat à l'arrivée, avec l'option choisie par les constructeurs ou celle que tu aurais préféré. Je ne vois pas dans ton message ce qui pourrait me faire changer de point de vue.
Comme tu n'es pas le seul à penser ce que tu as écrit, je commence à me demander si vous avez bien conscience que tirer le curseur d'exposition d'1 IL vers la droite revient à augmenter le bruit d'1 IL, exactement comme si tu avais shooté à une valeur ISO doublée. Que l'amplification du signal soit faite dans le boîtier ou dans un logiciel, le résultat est grosso modo le même...

Sur ton second point, le classement des capteurs sur la base d'un objectif unique sans transmission, on n'en a rien à faire. La seule chose qui est importante, c'est de connaître la valeur du T-Stop pour TON objectif, et cette valeur, DxOMark la donne systématiquement pour la plus grande ouverture de chaque objectif. Tu peux donc au moins comparer les boîtiers de même marque avec le même objectif.
Quand à l'origine du problème, elle me semble au contraire bien connue. Les micro-lentilles ne parviennent pas à canaliser toutes la lumière incidente vers l'intérieur du puit des photosites, et ce d'autant moins que le rayon est rasant. Plus les photosites sont petits, plus il est difficile de faire une micro lentille efficace. La bonne nouvelle, c'est qu'on voit au fil du temps que malgré la réduction du pitch, la perte de lumière va en diminuant. Si la course aux pixels s'arrête, ce problème deviendra marginal d'ici quelques années, comme il l'est déjà sur plusieurs boîtiers plein format.
# b_z 07-12-2010 22:25
Il peut m'arriver de me placer à l'ISO maximal que je juge fournir un bruit acceptable, et doser ensuite sur la vitesse et le diaphragme.

Si je choisis ISO 1600 pour avoir un 13 totalement dépourvu de bruit, et que la lumière me permet de fermer à f/2 au lieu de f/1.4 pour me rapprocher du "sweet spot" de mon objectif, je prends.

En revanche, si 1600 ISO me donne un fichier bruité plus que je ne le souhaite à une ouverture d'1.4, j'aurais pu, si l'appareil ne m'avait pas menti, choisir de rester à 1600 ISO -réels- et augmenter le temps de pose en conséquence.

Bref, quand on souhaite -contrôler- les paramètres, une telle tricherie est forcément mal venue.

Enfin pour les micro-lentilles et l'inclinaison des rayons, ce n'est PAS une raison plausible.
Et ce pour la simple et bonne raison qu'un rayon arrivant sur le coin d'un capteur FF d'A900 avec le Sony 50/2.8 fermé à F/22 est PLUS incliné que le plus incliné des rayons qui arrivera au centre du capteur avec un objectif f/1.4.
Or d'après DxO, le vignettage à f/22 du 50/2.8 sur A900 est inférieur à -0.3 IL.
Donc impossible d'avoir -0.3 IL en provenance d'un vignettage pixel dû à l'inclinaison des rayons pour le centre du capteur, fût-ce avec un objectif f/1.4.

A moins que l'A900 ne corrige artificiellement son pixel vigneting avec un gain sur les bords, ce qui serait à mon sens mille fois pire encore que ce que DxO a dévoilé...


On commence à voir apparaître des effets flagrants à cause de l'inclinaison des rayons avec des objectifs très particuliers, les grand-angles non télécentriques (qui n'existent pas en monture reflex). C'est seulement à ce moment là que les microlentilles ont des difficultés, comme Leica l'a bien senti quand ils ont conçu le M9 (avec ses mircolentilles inclinées).
Mais ces inclinaisons sont de l'ordre de celles qu'on aurait avec des objectifs d'ouverture f/0.7 ...

Pour les f/1.4, vraiment, l'inclinaison -maximale- des rayons au centre de l'image (où DxO prétend avoir fait sa mesure) est négligeable comparée à celle dans les coins pour la plupart des objectifs 35~50mm de conception ancienne sur reflex, et
# Patrick Moll 08-12-2010 01:42
Je ne comprends absolument rien à ton raisonnement, ni à cette histoire de vignettage pixel.
Ce que je comprends en revanche des discussions que j'ai pu avoir notamment avec DxO, c'est que ce sont les rayons marginaux du cône de lumière à très grande ouverture qui ne parviennent pas à être correctement déviés par les micro lentilles vers le puit des photosites, et ce d'autant moins que le pitch est petit (donc que les micro lentilles sont imparfaites).

Et je t'avoue que ça commence à me fatiguer de lire des mots comme "tricherie" s'agissant d'un choix technique qui me semble pour ma part tout à fait défendable. Si les constructeurs avaient fait l'autre choix, on aurait entendu les mêmes râler contre le fait qu'en ouvrant le diaph d'1 IL de f/2 à f/1.4 on ne gagne que 2/3 IL en vitesse ou en ouverture, et que ces boîtiers de merde ne respectent même pas la croissance géométrique du triplet v/f/ISO, etc.

Dans tous les cas, tu sais maintenant que tu ne peux pas aller au-delà de 1200 ISO à pleine ouverture f/1.4 pour avoir un bruit de type 1600 ISO sur ton image. Ben voilà, maint tu le sais et tu pourras faire avec.

Pour finir, je ne sais pas quel boîtier tu utilises, mais avec les dernières générations, il n'y a vraiment pas de quoi s'affoler pour quelques fractions d'IL de bruit en plus. Sauf si on shoote en JPEG, mais quand on choisit volontairement de s'assoir sur un clou, on ne se plaint pas que ça fasse mal... :wink:
# re:Guest 08-12-2010 20:59
Citation en provenance du commentaire précédent de Patrick Moll :
Le miroir semi-transparent fait perdre un tiers de lumière, mais de manière uniforme. Ce n'est donc pas le même problème que celui du T-stop en cela qu'il ne modifie pas l'ouverture des objectifs. Il y a juste 1/3 IL d'amplification du signal, ce qui explique le bruit numérique légèrement plus élevé que les D7000 et K-5 à la même sensibilité boîtier (ils ont le même capteur). Il n'y a donc pas d'aggravation du rapport f-stop/T-stop.


D'accord sur l'uniformité de correction, mais je ne comprends pas l'égalité suivante : 1/3 de la lumière incidente (soit a priori plusieurs IL) = 1/3 IL.
# Patrick Moll 09-12-2010 02:08
Oui, c'est une erreur, qui me fait me demander si c'est bien 1/3 de la lumière qui est renvoyée par le miroir ou l'équivalent de 1/3 IL. Je vais me renseigner.
En revanche, attention, la progression est géométrique et non pas linéaire : 1 IL correspond à un doublement de la lumière. Si on perd la moitié de la lumière, on perd donc 1 IL et pas la moitié des IL (ce qui n'a d'ailleurs pas trop de sens). Si 1/3 de la lumière est renvoyée, ça veut donc dire 2/3 de la lumière arrive sur le capteur. Or 2/3 de lumière, ça correspond en terme d'IL à Log2(2/3)=-0,58 IL. On perdrait donc un peu plus d'1/2 IL.
Si en réalité c'est la perte qui est de 1/3 IL, ça voudrait dire que la quantité de lumière arrivant sur le capteur est de 2^(-1/3)=0,79. Il n'y aurait alors que 21% de la lumière qui serait renvoyée par le miroir.
Dans tous les cas, on reste à des valeurs acceptables car même 0,58 IL, ce n'est pas monstrueux, surtout vu la qualité des capteurs actuels...
# b_z 08-12-2010 21:28
Je persiste à considérer cela comme une "tricherie" des constructeurs.

Les modes M/A/S sont là pour avoir le plus de contrôle possible sur son appareil.

Que le constructeur choisisse de découpler les ISO de l'amplification capteur pour conserver une pseudo-linéarité de la luminosité à très grande ouverture, soit, mais ça peut ne pas être l'avis du photographe, il aurait au moins fallu laisser le choix ("gain ISO auto" dans les menus, par exemple).

Ne pas pouvoir utiliser l'ISO natif de son capteur avec un objectif f/1.4 pleinement ouvert est, je pense que tu en conviendras, assez hallucinant !


Le "vignetage pixel" (ou quelle que soit la traduction du "pixel vigneting") est justement cette afaiblissement de la luminosité reçue par le capteur à cause de la structure des photosites d'un capteur numérique, et il a lieu quand les rayons sont trop inclinés.

Seulement, les rayons marginaux du cône de lumière d'un objectif f/1.4 sont MOINS inclinés que les rayons arrivant au coin du capteur de l'A900 avec un 50/2.8 fermé à f/11 (qui, tu en conviendras, présente un vignetage presque nul à cette ouverture).

On aperçoit les effets du pixel vigneting concrètement avec des objectifs ultra grand angle de conception ancienne en télémétrique, par exemple les 15/4.5 Voigtlander.

Mais là, l'inclinaison des rayon est comparable à celles des rayons marginaux du cône d'un objectif f/0.7 ...

En bref, mettre ça sur le dos de l'inclinaison des rayons marginaux alors qu'elle est bien moindre que l'inclinaison des rayons dans les coins à f/11 sur bien des objectifs -chez lesquels on ne constate pas de dégradation majeure-, c'est un brin hallucinant.
# Patrick Moll 09-12-2010 02:38
J'ai vraiment l'impression que tu mélanges deux phénomènes qui n'ont rien à voir : le vignetage et le problème dont on parle ici. Le vignetage, celui qui obscurcit les angles, est dû au fait que le barillet masque une partie de la lumière marginale, la pupille apparaissant ovale et non plus ronde. Cela n'a rien à voir avec la capacité du réseau de micro-lentilles à redresser les rayons marginaux à très grande ouverture.

Par ailleurs, il faudra que je rejette un oeil sur mes cours d'optique géométrique, mais il me semble que ce que tu dis à propos de l'inclinaison des rayons marginaux à très grande ouverture est faux. Ce n'est pas l'angle d'incidence sur la lentille qui doit être considéré, mais l'angle en sortie de pupille, qui me semble pouvoir être bien plus incliné puisque la pupille est plus large. Ce qui expliquerait que les micro lentilles aient du mal à concentrer correctement les rayons marginaux. A vérifier.

Pour le reste, savoir si l'amplification du signal est une "tricherie" me paraît aussi décalé que cette illusion de maîtrise "totale" des paramètres d'un boîtier numérique qui est une boîte noire électronique où des bidouilles certainement bien plus importantes sont réalisées (comme le suggère le graphe des ISO réelles qui n'ont que peu de rapport avec les ISO boîtier).
En ce qui me concerne, j'essaie juste de tirer le meilleur parti du matériel qui est mis à ma disposition, sans une seconde m'imaginer que je maîtrise ce qui se passe réellement dans le processus de capture et de conversion.
# Guest 09-12-2010 20:16
Il y a plusieurs type de vignetages.

Celui dont tu parles est le plus intense, qui est diminué en fermant, c'est la vignetage mécanique interne à l'objectif, aussi appelé vignetage optique selon les sources. Le vignetage mecanique peut aussi provenir d'un pare-soleil mal calibré, d'un filtre trop épais, ou d'une chambre de mauvaise dimension.

Il y a encore (au moins) deux types de vignetage :
-le vignetage en cos^4, phénomène physique dû à l'inclinaison des rayons en bords de capteur, absolument inévitable autrement qu'en redressant les rayons, par exemple en passant à des objectifs pseudo-télécentriques.
-le "pixel vigneting", causé par l'inclinaison des rayons au niveau des microlentilles. Et c'est lui qui est cité comme cause plausible pour cet article de Luminous Landscape.


Je te laisse vérifier pour l'inclinaison des rayons, sinon sur luminous landscape dans le post du forum discutant de cet article, tous mes calculs (et ceux d'autres personnes "calées") y sont, agrémentés de schémas aux proportions réelles.

On y trouve donc que des objectifs non télécentriques (attention, c'est de plus en plus rare, et ça n'a jamais existé en reflex en dessous de ~40mm à cause du miroir) de focale 50mm ont dans les coins un angle comparables aux rayons marginaux d'un cône f/1.4, et que pour un 17mm (et ça existe en non-télécentrique pour télémétrique) c'est comparable aux rayons marginaux d'un cône ~f/0.7.

(Calcul les plus précis que j'ai en tête :
-angle au coin d'un capteur FF pour un 40mm non télécentrique : 0.55 radians
-angle des rayons marginaux d'un cône f/1.4 : 0.33 radians)
# Patrick Moll 10-12-2010 01:21
Bon, OK, je vais me replonger dans mes cours de taupe... ça va me rajeunir un peu... :wink:
Cela étant, que vous ayez raison ou tort dans vos analyses, je ne comprends pas bien ce que vous concluez sur l'origine du phénomène, s'il n'est pas dû à une perte de rayons marginaux par les micro-lentilles. Comme par hasard, plus le pitch est petit, plus la perte est grande. Plus l'ouverture est grande, plus la perte est sensible. Et il y a une différence nette entre différents capteurs pour un même objectif. Le faisceau de présomption me semble très lourd...
# perte lumière SLTPierre 06 16-12-2010 20:11
Citation en provenance du commentaire précédent de Patrick Moll :
Oui, c'est une erreur, qui me fait me demander si c'est bien 1/3 de la lumière qui est renvoyée par le miroir ou l'équivalent de 1/3 IL. Je vais me renseigner.
En revanche, attention, la progression est géométrique et non pas linéaire : 1 IL correspond à un doublement de la lumière. Si on perd la moitié de la lumière, on perd donc 1 IL et pas la moitié des IL (ce qui n'a d'ailleurs pas trop de sens). Si 1/3 de la lumière est renvoyée, ça veut donc dire 2/3 de la lumière arrive sur le capteur. Or 2/3 de lumière, ça correspond en terme d'IL à Log2(2/3)=-0,58 IL. On perdrait donc un peu plus d'1/2 IL.
Si en réalité c'est la perte qui est de 1/3 IL, ça voudrait dire que la quantité de lumière arrivant sur le capteur est de 2^(-1/3)=0,79. Il n'y aurait alors que 21% de la lumière qui serait renvoyée par le miroir.
Dans tous les cas, on reste à des valeurs acceptables car même 0,58 IL, ce n'est pas monstrueux, surtout vu la qualité des capteurs actuels...


Merci pour cette réponse et désolé, j'avais oublié de m'identifier.
Si j'ai bien compris, la perte d'1/3 de la lumière incidente n'est pas si catastrophique que je l'imaginais et ne serait donc pas rédhibitoire.
Dans la perspective de l'acquisition du A55, je reste cependant attentif à toute information sur ce sujet. A cet effet, dois-je créer un sujet spécifique dans le forum ?
# Patrick Moll 18-12-2010 04:08
Heu... si vous parlez du forum AlphaDxD, je crois qu'il y a déjà plusieurs topics sur l'Alpha 55, dont l'un possède des dizaines de pages. N'hésitez pas à les lire aant de poser d'éventuelles questions complémentaires.

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