Tailles des capteurs numérique

C’est encore bien compliqué tout ça ... peuff ...
la technique me rend dingue ... il y a trop de parametres, ça me stresse d’y penser ... mais j’ai fais l’effort de tenter de comprendre ... le plus important reste de se sentir bien avec son boitier non ? (même si j’ai du mal à retrouver la qualité de l’argentique en numérique, enfin dans des tarifs raisonnable ... il faut tout de même autour de 2000 euros pour trouver un truc qui tienne la route )
Vous pensez quoi de l’article de wikipedia, à part qu’il fait un peu mal à la tête ?

trés interressent, mais ouf assez technique, j’ai appris des trucs, a lire a téte reposée Wink

Je vais paraître ringard mais je crois au nouveau petit format pour le numérique. S’ils ne peuvent mettre 15 ou 20 MPixels dans 18x24 mm ils reviendront au 24x36 mm, mais ils peuvent aussi faire du 6x9 cm !
Je ne crois pas au retour du 24x36 en numérique, car les optiques spéciales pour petit format sont plus petites, moins encombrantes, moins chères. Avec mon Nikon D, mon 200 devient comme un 300 / même ouverture ! c’est formidable, non?? Mon zoom 70-200/2,8 devient comme un 105-300/2,8 ! pas cher ! Non ?
Chez Nikon c’est le DX, même pour le futur D3, j’y crois, les pros vont aimer porter moins lourd, c’est ça la miniaturisation, le futur!
Wink

Vive le petit format DX pour les futurs Nikon Smile

voyonsvoir a écrit:

Je vais paraître ringard mais je crois au nouveau petit format pour le numérique. S’ils ne peuvent mettre 15 ou 20 MPixels dans 18x24 mm ils reviendront au 24x36 mm, mais ils peuvent aussi faire du 6x9 cm !
Je ne crois pas au retour du 24x36 en numérique, car les optiques spéciales pour petit format sont plus petites, moins encombrantes, moins chères. Avec mon Nikon D, mon 200 devient comme un 300 / même ouverture ! c’est formidable, non?? Mon zoom 70-200/2,8 devient comme un 105-300/2,8 ! pas cher ! Non ?
Chez Nikon c’est le DX, même pour le futur D3, j’y crois, les pros vont aimer porter moins lourd, c’est ça la miniaturisation, le futur!
Wink

Vive le petit format DX pour les futurs Nikon Smile

Ca j’en doute, d’une par comme l’a dis (je saisplus qui le post est trop long) c’est surement pas sans raison qu’une grande partie des pro qui utilisaient nikon avant le numérique utilise des boitier pro canon FF maintenant, et d’autre part dans un des salon, Sony a montré (enfin sous cloche) ses deux futurs reflex dont la taille laisse fort a penser qu’il sagit d’un capteur plein format. Sony fournissant les capteurs à Nikon, il serait étonnant que Nikon n’offre pas d’appareils qui en soient équipé en capteur FF.
En plus ok ton 70/200 deviens un joli 105/300 2.8. Génial! mais qu’en pense ceux dont le travail demande des grand angle? A ce que j’ai compris il est très difficile de fabriquer des très grand angle très lumineux.

Vincent

Un grand-angle en petit format c’est plus rare. Pour fabriquer c’est pas plus difficile, ils en font pour les compacts ou des zooms pour les bridges ! Tout se fait ! J’avais un 20/2,8 en FF, mais en petit format si je compte bien il faudrait me vendre un 13mm ouvrant à 2,8 : je n’en vois dans aucun catalogue. Mais je persiste à dire que le petit format en numérique c’est possible.
Sony fournit oui, mais sur demande et avec leur cahier des charges, tout est possible aussi ! C’est fabriqué "en collaboration" pas du classique !

J’ai un zoom 17-55 pour petit format, c’est équivalent à un 25-82 : c’est un peu plus que mon 28-70 sur mon argentique ! et bien plus petit, bien plus léger, un peu moins cher à fabriquer. Et j’ai 10,5 MégaPixels ! Faut qu’ils se mettent à fabriquer de petits objectifs à plus courte focale, c’est possible.

Rolling Eyes

L’avenir (et les ingénieurs) me dira si j’avais raison. Laughing

oulà, il s’en dit des choses sur ce topic !

est ce que je peux apporter mon grain de sel moi aussi ? oui ? alors j’y vais

De l’influence de la taille du capteur. (roulements de tambours)

I- l’angle de vue.

En fait c’est ici que tout se joue : la taille du capteur modifie, si on garde la meme focale, l’angle de vue.
Et c’est tout !
(à encadrer et à apprendre par coeur, surtout le "et c’est tout")

Si on fait les calculs, on trouve que :
tan alpha = d/f
d : diagonale du capteur
f : focale de l’objectif.

D’où le classique coefficient de conversion pour les focales équivalentes :

une focale f montée sur un numérique a pour focale équivalente : f * (diagonale du 24*36) / (diagonale du capteur).

II- La profondeur de champ.

On relit ce qui est dit plus haut : la taille du capteur modifie, si on garde la meme focale, l’angle de vue.
Et c’est tout !

Bien, sauf que "si on garde la meme focale", on change l’angle de vue, ce qui est embetant ! la profondeur de champ à beau etre la meme, si l’angle de vue change, les choses ne sont meme plus comparables...

Il va donc falloir, pour conserver le meme angle de vue (et pouvoir comparer les choses), modifier la focale.
Et oui mais : la profondeur de champ dépend de la focale !!!

Plus la focale est petite, plus la profondeur de champ est grande.

Donc, en raisonnant à angle de vue constant : plus mon capteur est petit, plus ma focale est courte, plus ma profondeur de champ est grande.

C’est aussi simple que ça.

De plus quand on regarde la formule qui donne la profondeur de champ, on se rend compte que pour avoir une profondeur de champ identique sur deux capteur différent, il faut multiplier le nombre d’ouverture (5.6, 8, 16, 22, etc...) par le coefficient de conversion.

un numérique avec une focale équivalente f, ouvert à n, a la meme profondeur de champ qu’un 24*36 de focale f ouvert à n * (diagonale du 24*36) / (diagonale du capteur).

Un exemple : j’ai un bridge avec un capteur de 4*6 (un panasonic fz8).
Je veux prendre un portrait, et avoir le meme résultat que si j’utilisais un 24*36 à 50mm ouvert à f/1.7.

Ma focale doit donc etre de 50 * (diagonale de mon capteur) / (diagonale du 24*36) = 8mm.
Et je doit ouvrir à 1.7 * (diagonale de mon capteur) / (diagonale du 24*36) = 0.3 Shocked

Bon, c’est clairement impossible.
Mon objectif ouvre en fait à 2.8, ce qui correspondrait, en 24*36, à du 2.8 * (diagonale du 24*36) / (diagonale de mon capteur) = 16.8.

Voila l’enorme désavantage des petits capteurs, et donc des bridges et des compacts : la profondeur de champ y est enorme. Donc non, les petits formats ne sont pas l’avenir du numérique ! en tout cas pas pour ceux qui veulent travailler avec la profondeur de champ (pour faire du paysage en revanche, aucun probleme).

III- la diffraction.

Aller, encore un coup :
la taille du capteur modifie, si on garde la meme focale, l’angle de vue.
Et c’est tout !

N’empeche que...

La diffraction est un phénomène physique qui dépend uniquement du diametre du diaphragme : quand celui-ci devient trop petit, le phénomène de diffraction apparait.

Et ce diametre vaut : D = f/n
où f est la focale et n le nombre d’ouverture (5.6, 8, 16, 22, etc...).

On voit donc que plus la focale f est petite, plus D l’est aussi, et plus ca diffracte.

Donc, en raisonnant à angle de vue identique : plus mon capteur est petit, plus la focale est courte, plus D est petit.
Et plus ça diffracte.

Il faut bien avoir à l’esprit que le diametre du diaphragme dépend aussi bien de f que de n.
Par exemple un 300mm fermé à f/300 (on prend quoi en photo avec ça ? le soleil de face ?) a un diaphragme de 300/300=1mm de diametre, ce qui ne pose aucun probleme de diffraction (par exemple un bridge avec une focale de 8mm ouvert à f/8 a aussi un diaphragme de 8/8=1mm, et c’est plutot courant).

En fait je pense que cette histoire de diffraction est ce qui va empecher les constructeurs de diminuer encore et toujours la taille des capteurs. Encore faudrait il savoir à partir de quel diametre ça diffracte vraiment. Quelqu’un sait ?

Pour conclure

Oui, la profondeur de champ et la diffraction sont des problemes purement optiques et ne dependent donc pas de la taille du capteur.
Mais n’empeche que la taille du capteur nous impose une longueur de focale, qui joue sur profondeur de champ et diffraction.

Donc finalement vous avez tous raison Exclamation

Ma Galerie · ppnaute intoxiqué Inscrit le: 02 Nov 2005 Messages: 5069

Conclusion : Luttons contre les petits capteurs Mr. Green

, bon les APS-C, ca

va encore, sauf s’ils s’obstinent à nous rajouter de + en + de pixel sur une

même surface batman

Les APS-H, c’est bon, sont pas trop petit, et ceux qu’en achète on assez de

sous-sous pour prendre des optiques professionnel pour compenser le besoin

de qualité lié au nombre croissant de pixels.

Mais stop au 4/3 sur les réflex, stop Olympus !!! Y’en a qu’on essayé de

mettre 12 Mp sur un capteur aussi petit qu’un compact !! et z’ont eu des

problèmes.

Y’a qu'à comparer les compact d’avant, et les compact de maintenant, la

qualité à chuter biggrin2

Bon les capteurs 4/3 d’Olympus sont encore assez grands pour accueillir +

de 12 Mpx.

Si cette course aux pixels ne s’arrête pas bientôt, les futurs réflex à

30Mpx en 4/3 auront besoin de sacré bonne optique avec un de bon

pouvoir séparateur ...

batman

tres interressante ton explication et tes differents ex Mickael thumleft

bravo

tout a fait d’accord avec toi Porco punch thumleft

pas pour rien que je suis Amoureux

de mon gros capteur de 4,1 MP Mr. Green

demain soir on sera enfin fixé sur l’orientation de Nikon sur le D3 cheers

Le 4/3 n’est pas tant que cela plus petit. En fesant quelques lectures sur le format 4/3, je suis (heureusement) tombé là dessus (http://www.wrotniak.net/photo/oly-e/sensor-size.html ), ce qui m’a remis au clair certaines idées reçus, comme le "petit" capteur 4/3 qui entraine du bruit avec une mauvaise monté en iso. Le graphique est tres parlant concernant les tailles, du capteur de compact au fullframe en passant par l’APS-C et le 4/3.

olive-wood a écrit:

tres interressante ton explication et tes differents ex Mickael thumleft

bravo

merci

johannol a écrit:

Le 4/3 n’est pas tant que cela plus petit. En fesant quelques lectures sur le format 4/3, je suis (heureusement) tombé là dessus (http://www.wrotniak.net/photo/oly-e/sensor-size.html ), ce qui m’a remis au clair certaines idées reçus, comme le "petit" capteur 4/3 qui entraine du bruit avec une mauvaise monté en iso. Le graphique est tres parlant concernant les tailles, du capteur de compact au fullframe en passant par l’APS-C et le 4/3.

Interessant ce lien, on y trouve d’autres liens vers des articles techniques sur diffraction, profondeur de champ and co qui ont l’air pas mal.

Et c’est vrai, le 4/3 n’est pas bien plus petit que l’APS-C Exclamation

edit : wow ! je viens de me rendre compte que quand on tape p d c (en attaché), profondeur de champ apparait en toutes lettres ! ce forum est magique Exclamation

* Ma galerie ici * · Posté le: 08 Nov 2007, 15:48

Très intéressant ce fil.

mickael a écrit:

II- La profondeur de champ.

On relit ce qui est dit plus haut : la taille du capteur modifie, si on garde la meme focale, l’angle de vue.
Et c’est tout !

Je regrette, mais je ne suis pas d’accord. Mr. Green

Tu es très bien renseigné, Mickael, et tes explications sont très claires, mais tu as omis de prendre en compte un facteur qui entre indirectement en ligne de compte.

La formule pour calculer la profondeur de champ (voir l’excellent post de Pentaxé: http://www.parlonsphoto.com/ftopic35288-calculs-de-profondeur-de-champs-.html) fait intervenir le cercle de confusion. La profondeur de champ augmente quand la taille du cercle de confusion diminue (et réciproquement, bien sûr).

EDIT (1O/11/07): Je suis vraiment désolé, j’ai repris les bouquins, et je constate que je me suis trompé radicalement. Toutes choses égales par ailleurs, la profondeur de champ augmente dans le même sens que le diamètre du cercle de confusion. Mais cet effet est moins fort que l’effet focale équivalente décrit par Mickael.
FIN EDIT

Or la taille du cercle de confusion à retenir dépend indirectement de la taille du capteur. En fait, elle dépend de la taille des photosites; or, à nombre de pixels égal, un capteur plus petit aura forcément des photosites plus petits, ce qui conduit à un cercle de confusion plus petit. Il en résulte qu'à résolution égale un petit capteur donne une plus grande profondeur de champ qu’un capteur plus grand.

EDIT (10/11/07): Un petit capteur donne une plus grande profondeur de champ qu’un capteur plus grand, ça, c’est vrai. Mais ce n’est pas à cause du cercle de confusion plus petit (qui a l’effet contraire), mais à cause de l’effet focale équivalente qui a un effet plus fort que l’effet cercle de confusion.
FIN EDIT

Amicalement,

Posté le: 08 Nov 2007, 19:03

Si j’ai bien suivi on a alors deux phénomènes contraires qui s’ajoutent.
Quelle est la part de chacun?
A mon avis, mais je ne fais que donner un ressenti non documenté, l’influence 'optique' est beaucoup plus forte que l’influence 'numérique liée au cercle de confusion.
Mais vu le niveau de certains des posts précédents, je doute fort que mon ressenti ne soit pas rapidement confirmé ou infirmé !

Passionnant et instructif comme discussion en tout cas !

Merci !

* Ma galerie ici * · Posté le: 08 Nov 2007, 19:32

Marc Henri a écrit:

Si j’ai bien suivi on a alors deux phénomènes contraires qui s’ajoutent.
Quelle est la part de chacun?
A mon avis, mais je ne fais que donner un ressenti non documenté, l’influence 'optique' est beaucoup plus forte que l’influence 'numérique liée au cercle de confusion.

Non, les deux phénomènes vont dans le même sens, ils contribuent tous les deux à faire qu’un capteur plus petit aura plus de profondeur de champ, ils s’ajoutent.

EDIT 10/11: En fait tu as raison, je m'étais lourdement trompé (à cause d’une petite erreur de saisie de formule dans une feuille excel). On a bien deux phénomènes contraires, mais l’effet focale équivalente est plus puissant que l’effet cercle de confusion.
FIN EDIT

L’influence optique est peut-être plus forte, mais la course aux mégapixels, pourtant devenue assez inutile avec les définitions d’aujourd’hui, entraîne une diminution constante de la taille des photosites avec les conséquences que cela a sur la profondeur de champ.

Ma Galerie · ppnaute intoxiqué Inscrit le: 02 Nov 2005 Messages: 5069

Et dire qu' Olympus se vente d’avoir, je cite, un "Zuiko Digital ED 14-35mm

f2,0 SWD (équiv. 28-70mm) . A noter qu’il fournira l’ouverture de F2, quand

ses concurrents de Canon ou Nikon ouvrent à F2,8.

Je me demande donc s’il existe une formule pour calculer la profondeur de champ en tenant

compte de la résolution d’un capteur (puisqu’on viens de voir que celle-ci

intervient dans la profondeur de champ (à quelle niveau d’ailleurs ??)) ? comme il existe un

chiffre multiplicateur pour convertir une focale monté sur un APS-C ou H,

c’est à dire x1.6 ou x1.3, ou même x2 pour Olympus.

Ex : Un 14-35 f:2.0 monté sur un Olympus donne t-il les même images à pleine ouverture

qu’un 28-70 f:4 monté sur un 24x36 (Arg.) ? Etant donné qu’on multiplie la

focale, et que l’on observe une augmentation de la profondeur de champ selon le capteur...

peut on alors affirmer, puis calculer, l’ouverture rendu (c’est à dire

virtuelle) de l’objectif utilisé ? je dit virtuelle car physiquement, l’ouverture

est la même quelque soit la surface qu’il y a derrière, mais son rendu

différent.

Re - Exemple : Une photo prise avec un 50mm à f:4 en 24x36 reviendrait

- il au même qu’une photo prise avec un 31mm à f:2.2 sur un APS-C ?

APS-C x 1.6 = 24x36

31 x 1.6 = 50 (environ)

f:2.2 + 1 diaph 2/3 (environ = à 1.6 ) = f: 4

study

Si c’est le cas, alors vive le Full Size (et pas Full Frame hein !!! stoppons cet abus de l’engage ^^)

* Ma galerie ici * · Posté le: 09 Nov 2007, 13:05

Bien difficile de répondre de façon générale à tes questions, Porco Punch.

Je vais prendre des exemples pour donner une idée de l’effet.

Soit un objectif de focale f = 50 mm ouvert à n = F/8.

Je calcule l'hyperfocale, c’est à dire la distance de mise au point telle que tout soit net entre la moitié de cette distance et l’infini (l’hyperfocale offre donc une bonne appréciation de la profondeur de champ).

J’appelle e le diamètre du cercle de confusion, qui est fixé habituellement à 0,03 mm en argentique.

La formule est: H = f^2/n*e (cad focale au carré divisé par le produit n par e).

En argentique, donc, l’hyperfocale est alors de 9,375 m. En gros, en faisant la mise au point sur 9,4 m, tout sera net entre 4,7 mètres et l’infini.

EDIT 10/11/07: Désolé, j’avais une erreur dans ma formule de calcul dans ma feuille excel. Avec les conditions données, l’hyperfocale est de 10,41 mètres, et tout est net entre 5,2 mètres et l’infini.
FIN EDIT

En numérique, le diamètre du cercle de confusion dépend de la taille des photosites. S’ils sont plus petits, le diamètre du cercle de confusion diminue. Le problème est de déterminer la valeur exacte à prendre. R. Bouillot suggère de prendre deux fois le diamètre du photosite. (Cette valeur est un peu arbitraire, mais la frontière netteté/flou l’est aussi; du moment que l’on utilise toujours la même formule, on peut comparer des capteurs différents.)

Le calcul montre que, toujours avec la focale de 50 mm et un diaph de F/ Cool

:

EDIT 10/11: Encore désolé, les chiffres ci-dessus sont complètement faux. Il faut faire intervenir à la fois la taille du pixel et la focale équivalente.

FIN EDIT

Sur mon EOS 350D, le capteur mesure 22.2 x 14.8, et les photos font 3456 x 2305 pixels. Le diamètre des photosites est donc approximativement de 22,2 / 3456 = 0.006424 mm. Je dois alors prendre un cercle de confusion de 0.013 mm, ce qui donne une hyperfocale de 4 mètres (netteté entre 2 m et l’infini).

EDIT 10/11/07:
Chiffre erroné. Voici la vraie valeur:
H = 6,51 mètres (netteté entre 3,25 et l’infini).
FIN EDIT

On le voit, l’hyperfocale est proportionelle à la taille des photosites. Photosites 2 fois plus petits = hyperfocale divisée par 2 (et donc profondeur de champ plus grande, c’est net deux fois plus près).

EDIT 10/11/07
Non, erreur, l’hyperfocale n’est pas proportionnelle, c’est plus compliqué, puisque deux facteurs contradictoires entrent en lignes de compte. Mais, en gros, avec un capteur deux fois plus petit, l’hyperfocale est divisée par à peu près 2. En fait, en passant du format 24x26 au format Olympus (x2), l’hyperfocale est divisée par 1,78.
FIN EDIT

L’effet sur la profondeur de champ elle-même pour une distance de mise au point quelconque est beaucoup plus complexe à quantifier de manière générale car plusieurs facteurs entrent en ligne de compte et l’effet est non linéaire. Je ne peux que donner un exemple (en reprenant les valeurs utilisées ci-dessus

J’appelle PPN la distance du premier plan net et DPN celle du derner plan net et PC la profondeur de champ.

Si j’appelle p la distance de mise au point, les formules sont les suivantes:
PPN = H*p / (H + (p - f))
DPN = H*p / (H - (p - f))
PC = DPN - PPN

Attention de bien utiliser les mêmes unités pour la focale et la distance de mise au point, tout en mètres ou tout en millimètres. A noter qu’en-dehors des photos rapprochées ou avec longues focales, on peut négliger le f dans la formule (car f est très petit par rapport à p) et utiliser des formules simplifiées: PPN = H*p/(H+p) et DPN = H*p/(H-p) et on évite de devoir convertir les unités.

Je règle la mise au point sur p = 3 m, et applique les formules (non simplifiées):

(Pour e=0,01, le DPN de 53 mètres, c’est pratiquement l’infini, c’est normal, la distance de mise au point choisie de 3 mètres est très proche de l’hyperfocale de 3,125.)

EDIT 10/11: Idem, les chiffres ci-dessus sont complètement faux.

FIN EDIT

Pour mon EOS 350D, PPN = 1,73, DPN = 11,31, PC = 9,58 mètres.

EDIT 10/11/07:
En fait, PPN = 2,06, DPN = 5,51, PP = 3,45 mètres.
FIN EDIT

Voilà, je n’ai peut-être pas répondu exactement à tes questions, mais j’espère au moins avoir donné un bon aperçu de comment ça marche.

Amicalement,