[Lgalmiche]

Effectivement, il y a une erreur dans mon calcul (la formule utilisée donne le rayon et non de diamètre de la tache d'Airy… d'où l'erreur)… Pour des pixels de 3,5 µm de coté, la valeur maxi du diaph est de 5,6 et de 4 pour des pixels de 3 µm… (mais, en pratique, ça ne change pas grand chose… en utilisation réelle avec un vrai objectif de prix, poids et dimension réaliste, on aura quasi systématiquement de la diffraction qui limitera la qualité de l'image)


Si je ne dois retenir qu'une chose de ma formation, c'est que l'on observe d'abord et qu'on regarde ensuite la théorie… (j'ai appris ça en seconde… et ça me sert tous les jours)…
Il peut arriver qu'une règle empirique donne une meilleure approximation de ce que l'on observe que la loi physique inapplicable car hors condition de validité (c'est, par exemple, vrai pour les formules d'optiques liées aux lentilles qui ne sont valables que dans les conditions de Gauss… qui ne peuvent être qu'exceptionnellement remplies en photographie)



Quand j'écris que la diffraction est visible à f/xx, ça repose sur ce que je vois sur des images réalisées avec les divers boitiers numériques que j'ai utilisé depuis pratiquement 30 ans (les boitiers d'il y a 30, sans écran ou avec leur roue de filtre…)… A ce jour, aucune image n'a mis en défaut la règle empirique : la diffraction est visible dès que le diamètre de la tâche d'Airy est supérieur à la largeur de 2 pixels pour les capteurs équipés de filtre de Bayer ou équivalent. Oui, c'est exigeant… (cette règle découle de l'observation de flous bizarres sur de vraies prises de vues – flous qui, avec l'habitude, sont très caractéristiques –, flous qui disparaissent comme par magie dès qu'on ouvre un poil le diaphragme… – après, il faut choisir entre focus stacking, diffraction, bockeh… ou objectif un peu mou et compression Jpeg qui rendent nettes les images floues – utile sur les téléphones et compacts)

L'accentuation permet de rattraper un peu… des outils comme ceux de DxO permettent d'aller un peu plus loin… mais le gain est aléatoire suivant le sujet et le post-traitement ne fait pas tout… (l'amélioration obtenue avec Topaz Labs Sharpen AI pour la diffraction ne m'a pas convaincu… alors que le rattrapage de flou de bougé ou de mise au point est assez bluffant… il faudra que je teste Photo AI à l'occasion…)

A+

Laurent Galmiche

PS Je ne connaissais pas le calculateur de diffraction… j'ai testé avec les boitiers dont j'avais en têtes les valeurs limites que j'ai observé… et j'arrive exactement aux mêmes résultats. J'oublie le calculateur de diffraction et je garde ma calculatrice et ma règle empirique.

[orglop450]

Bonjour Lgalmiche,

Un gd merci à vous pour avoir complété votre précédent message.

...en pratique, ça ne change pas grand chose… en utilisation réelle avec un vrai objectif de prix, poids et dimension réaliste, on aura quasi systématiquement de la diffraction qui limitera la qualité de l'image..

Lorsqu'on écrit sur un forum photo comme NP je pense qu'on s'adresse à un large public, pas exclusivement à des personnes qui comme vous ou bcp d'autres, possèdent de solides bases.

Pour le néophyte et/ou la personne pressée, cad dès que nos réponses écrites dépassent de 10 lignes; peut-être qu'on aurait intérêt, si on souhaite églt faire davantage partager notre passion, être plus accessible cad être plus synthétique, commencer ou finir par un abstract, un résumé.

In fine, par rapport à la question posée par Virindi77 : "Tailles de pixels, jusqu'où on pourra aller...?" sous-entendu sur le capteur d'un APN dans un but notamment d'accroître la capacité de recadrage et/ou d'agrandissement, on peut insister qu'une des limites physique, c'est le phénomène de diffraction de la lumière à travers un diaphragme, cad un trou circulaire.

Dans les explications (bien développées dans votre dernière réponse) : que cette diffraction pour un point lumineux produit sur un capteur, non pas un point unique, mais deux = tâches d'Airy. D'où l'intérêt de prendre ou pas en compte la relation taille des pixels et résolution, piqué obtenu > à partir de quelle taille de pixel un capteur me donnera 2 points au lieu d'un seul ? - Et si j'obtiens bien sur mon capteur 2 points au lieu d'un seul visible, que faire ? (dans le sens, entre autre, que me proposent Nikon, les logiciels de ttt d'image..)

Le terme "qualité" utilisé dans la 1ère réponse devant être compris dans le sens restreint (et non global) > qualité en termes de résolution d'image obtenue pouvant être altérée par le phénomène de diffraction en deçà d'une certaine taille.

Bon, ça c'est ce que je crois avoir saisi.

Pour être pratique, notamment en macro mais églt pour d'autres thématiques, cela ne modifie pas ce que j'ai constaté : la maximum de piqué sur mon Z50, que ce soit avec mon Z 105 MC f/2.8 (mais f/4.5 à la distance mini de MAP), mon 300 PF f/4 ou mon 500 PF f/5.6, je pense l'obtenir pas très loin de la pleine ouverture. Ceci c'est un critère photo, mais pas le seul que je recherche. Comme je l'ai dit, en photo, surtout parfois en proxy-macro, j'ai besoin de + profondeur de champ qu'à PO. Sinon je n'obtiens pas ce que je souhaite, entre autre, une image "compréhensible" cad le + svt pas nette uniquement sur qqes mm mais davantage. D'où l'utilisation pour moi du mot "paradoxal" dans le sens, que cela me conduit à devoir faire des compromis entre à priori dégradation liée à la diffraction et obtention d'une zone de netteté qui corresponde à mes attentes. Qd je parle de dégradation, dans les faits de combien ? - Jusqu'à quelle valeur d'ouverture point est-elle rédhibitoire ?

A priori mes constatations avec le matériel que j'utilise et avec mon niveau d'exigence (je ne suis pas un pro = dans le sens mes exigences priment, pas celles du client pour le cas d'un pro) en plage d'ouverture je vais globalement de la PO jusqu'à f/14 selon le sujet et mes désidératas. Avec par défaut sur capteur APS-C en 20.9 Mpix, un faible pour f/5.6-f/8.

C'est juste un avis. Je peux avoir tord.

En tout cas, je trouve vos propos, à mon niveau de compréhension et d'interprétation, très enrichissants. +1 pour vous.

Bonne journée 

[Virindi77]

Quitte à faire un test purement technique qui ne sert à pas grand chose, autant le faire à fond.
Je mettrais les pixels de 2µ sur le 400 F2.8 et je vais fermer jusqu'à voir quand la diffraction arrive, je devrais avoir le temps de faire ça demain soir. 

[Virindi77]

Test effectué, à cliquer pour voir en taille réelle.
Matos 400 F2.8 FL, caméra QHY 678M monochrome, pixels de 2µ (équivalent full frame=~200Mpx). Même cible qu'au départ, même distance de 10m.
Les crops sont de 265x265 pixels et représentent à peu près 15x15mm.
En haut issus des TIF brut sans accentuation on voit que le piqué est à son maximum à F4, dès F5 il y a une petite baisse, c'est cohérent avec ce que donne le calculateur: https://www.photopills.com/calculators/diffraction
Mais à partir de quelle ouverture on pourrait dire que la photo est inacceptable en vue à 100%...? A F8 c'est un peu mou mais bon... on a sur ce crop 0,0035% de l'image d'un éventuel 200Mpx.

En dessous à F2.8, F4, F5.6, F8 et F11 j'ai fait une image d'une étoile artificielle, c'est à dire un point lumineux blanc de 9µ, ici c'est grossit à 800% pour voir vraiment l'étalement du point sur les pixels de la caméra. J'ai peut être un peu loupé F5.6, la MAP est vraiment difficile... et dans mes 10m de couloir il y avait une petite turbulence le point bougeait doucement entre les pixels. Jusqu'à F8 le point est assez contenu mais ça s'écroule à F11.
Considérons ces images comme des PSF même si c'est grossièrement fait (https://fr.wikipedia.org/wiki/Fonction_d%27%C3%A9talement_du_point)

Enfin, en dessous les images à F2.8, F4, F5.6 et F8 après une légère déconvolution, utilisant chaque PSF correspondante. L'image à F8 n'est pas dégueu, j'aurais dû aller jusqu'à F11.

edit: ignorez la capture PSF à F11 il y a erreur.. 



Bon alors conclusion.. j'aurais rien contre un boitier de 200Mpx full frame un jour.. la diffraction c'est pas la fin du monde on voit bien que l'image à F8 reste bien plus résolue que le tout premier crop issu du Z9 qui avait 25% de focale en plus.

 

[Caille]

Bon alors conclusion.. j'aurais rien contre un boitier de 200Mpx full frame un jour..
la diffraction c'est pas la fin du monde on voit bien que l'image à F8 reste bien plus résolue que le tout premier crop issu du Z9 qui avait 25% de focale en plus.

Je ne comprends pas les captures écrans, le bas c'est uniquement F/11 pour toutes les captures ?

Le capteur utilise également la technologie Tetra pixel-binning de Samsung, qui combine les pixels pour mieux gérer les différents niveaux d'éclairage.
Dans des conditions de faible éclairage, le capteur d'image de 200 Mpx devient un capteur d'image de 50 Mpx ou de 12,5 Mpx.

Il n'y aurait plus qu'à fabriquer un capteur 24x36 avec les mêmes spécifications que ce capteur Samsung pour smartphones.
Aucun problème puisse qu'il est possible de l'utiliser également avec 12.5 ou 50 mpx, le meilleur des deux mondes basse, haute voir très haute résolution.

[Virindi77]

Je ne comprends pas les captures écrans, le bas c'est uniquement F/11 pour toutes les captures ?

Non, F11 c'est uniquement l'étoile artificielle. Je n'ai pas fait de photo du billet à F11 mais j'aurais dû, je pense que là la résolution s'écroule vu la différence sur l'étoile entre F8 et F11.
Edit: ah mais nan j'suis bête j'ai zoomé à 1600% pas à 800 pour celle à F11.. bon ignorez la F11... 

La rangée de photos du dessous correspond donc à celles au dessus avec une accentuation (déconvolution par PSF en utilisant chaque PSF à l'ouverture correspondante)
Exemple pour F2.8 tu as en haut la brute, la PSF dessous et le résultat traité en bas.

[Caille]

La rangée de photos du dessous correspond donc à celles au dessus avec une accentuation (déconvolution par PSF en utilisant chaque PSF à l'ouverture correspondante)
Exemple pour F2.8 tu as en haut la brute, la PSF dessous et le résultat traité en bas.

Merci, je comprends mieux.

[Lgalmiche]

Je dois reconnaître que le test est instructif… mais pas forcement dans le sens de ce que Virindi77 cherche à démontrer.

La camera QHY 678M est une caméra destinée à l'astronomie… sa sensibilité spectrale s'étend de moins de 400 nm à plus de 900 nm (avec une sensibilité maximale autour de 700 nm)… ce qui veut dire, coté diffraction, qu'on perd un diaph… (le calcul de la diffraction en photo couleur est fait pour une longueur d'onde de 550 nm… et la "diffraction" est proportionnelle à la longueur d'onde…)

Le 400mm FL est un très bon objectif à l'aberration chromatique bien corrigée. Les mesures de DxOmark donnent une aberration chromatique latérale de 5 µm…

Un objet ponctuel "blanc" donnera donc, au niveau du plan image, une tache de 5 µm de diamètre pour des longueurs d'onde entre 400 et 700 nm… et beaucoup plus pour des longueurs d'onde plus longues.

Il est donc normal que, dans ces conditions, la diffraction ne soit pas visible (en fait, elle l'est… j'en vois les premiers signes sur les images à f/4 et augmente au delà) : aucune des images n'est piquée (le 400 est à son meilleur entre 4 et 5,6 – d'après les mesures DxOmark sur D850) et les photosites de 2 µm n'enregistrent que du flou…

Un capteur avec des photosites d'une telle taille n'apporte pas vraiment de gain en terme de qualité d'image… et ce n'est pas une découverte.

A+

Laurent Galmiche

[Virindi77]

Tu le fais exprès là? Tu vois pas qu’il y a beaucoup plus de détails que sur l’image au Z9 qui est prise à 500mm contre 400 à la caméra.
Tu raisonnes en piqué et non en détails réels capturés.
2microns captent beaucoup plus de détails que 4.35 microns. C’est flagrant.

J’ai placé un filtre uv/ir devant la caméra pour couper les longueurs d’ondes qu’on a pas en photo diurne. (Le filtre coupe un poil plus loin dans le rouge mais disons que c’est négligeable..) en filtrant dans le vert on gagnerait un peu.
J’ai un peu de temps ce week-end je peux le faire en vert. 

[Virindi77]

Test 2 sur un gros crayon en bois pour être sûr de ne pas être limité. Distance 10m, diamètre du crayon 15mm.
J'ai pris les meilleurs résultats possibles:
- F4 était le meilleur avec le Z9, accentuation pour sortir le max de détails.
- F4 avec la caméra et filtre "L" passant de ~390 à 690nm; les boitiers photo coupent plus tôt avant le début des infrarouges, avant 650nm donc filtre peut-être pénalisant en résolution pour la caméra par rapport au Z9.
- F4.5 (parce que j'ai dû louper la MAP à F4) avec la caméra et filtre vert "G" passant de 500 à 580nm, en théorie on serait déjà légèrement affecté par la diffraction.

-> La résolution est la meilleure dans le vert -> logique.
-> Il y a bien évidemment plus de détails avec les petits pixels de la caméra qu'avec le boitier -> logique
-> Il faut fermer autour de F11 donc déjà loin dans la diffraction avec la caméra pour perdre assez de détails pour retomber à peu près au niveau de résolution donnée par le Z9 -> pas une surprise
-> En réduisant les images de la caméra à la taille que fournit le Z9, on gagne un petit peu en sensation de piqué -> pas une surprise
-> Et à résolution réduite l'image à F11 largement limitée par la diffraction a bien un niveau de détail très comparable à ce que donne le Z9 qui lui n'est pas limité par la diffraction. Donc dans le futur, shooter un paysage à F11 avec un FF de 200Mpx ne ferait pas s'écrouler le monde, mais y'aura clairement rien à gagner dans ce genre de cas avec ce que sort un 45-60Mpx aujourd'hui.

La diffraction c'est pas tant le problème, ça va être la vitesse d'obturation, la sensibilité / bruit..

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