Ouverture de l'objectif

Bonjour, je suis un gamin de treize ans, je suis dans la classe et le prof, c'est Mr_Moot....

Bon les gars, franchement pour un gars que la simple vue de formule mathématiques alambiquées fait dresser les cheveux sur la tête, c'est pas très clair...
Désolé, il est vrai que je suis un peu allergique aux maths et autres sciences du même accabit, mais continuez comme vous l'avez fait sur les autres post -merci! -) -avec des infos claires.

Tout le monde a raison et c'est pas l'école des fans

Je m'explique :
la distance focale est la même pour un capteur aps-c ou 24X36 ou argentique puisque la distance focale exprimée en mm est la distance entre la lentille de l'objectif et le plan du capteur ou de la pellicule.
Pour un calcul d'hyperfocale, il faut donc utiliser la focale marquée sur l'objectif et qui définit cette distance et non une soi-disante conversion numérique.
Les petits capteurs situés donc à la même distance de la lentille n'enregistrent qu'une partie de l'image qu'aurait enregistré en lieu et place une pellicule ou un capteur 24X36.
Le facteur de 1,6 n'est donc en réalité qu'un facteur de recadrage.
Il en résulte qu'un objectif de 50 mm cadre comme un 80 mm.
D'ou cette bataille sur la zone de PDC : il cadre comme un 80 mais avec une zone de netteté d'un 50mm puisque la distance de mise au point pour obtenir l'image précise d'un ca d'un rectangle de 3X2 est celle du 50mm.
En effet pour obtenir cette même image, au pixel près et avec la même définition de pixel, qu'un aps-c avec un 50mm, il faudrait avec un 50 mm et un capteur 24X36 se rapprocher et donc diminuer la distance de mise au point, ce qui amène à une zone de netteté réduite d'ou la généralisation : petit capteur égale plus net, ce qui est archi-faux, c'est juste à objet égal petit capteur inplique qu'il faille être plus loin pour que l'objet soit intégralement dessus.

En revanche, chaque capteur possède une valeur propre ( basée sur la densité de photosite, Mr Moot ? ) pour le cercle de confusion, qui lui aussi influence la valeur de la zone de netteté et la distance hyperfocale.

Merci de votre attention.

P.S. faudrait quand même que je songe à passer mon BAC un jour moi.

Ouatitm disait:

la distance focale exprimée en mm est la distance entre la lentille de l'objectif et le plan du capteur ou de la pellicule

Je veux bien te faire plaisir et acquiescer à tout ce que tu as dit, sauf pour ceci. Je m'explique : le terme "distance focale" est un abus de langage (un de plus). On devrait dire (et je m'efforce de le faire, ayant la chose à enseigner) : longueur focale.

Pour montrer à quel point le terme de "distance" est impropre, un contre-exemple, déjà présenté sur ces pages :


La lentille de devant fait dans les 10 cm de diamètre, la longueur du bidule est du même ordre de grandeur et ça fait un bon kilogramme. Là n'est pas la question.
C'est un objectif à monture "C", où la distance entre l'arrière de l'objectif et l'image est normalisée à 17,5 mm.
Or la longueur focale de ce fisheye (197° de champ, cercle-image de 8,5 mm de diamètre environ) est égale à 2 mm.

Donc, à 2 mm de l'image, il n'y a rien, même à 10 mm d'ailleurs.

La plupart des objectifs de photo sont des contre-exemples, les plus flagrants étant les grand-angulaires. Par exemple, chez Nikon, la distance entre la monture et l'image est égale à 46,5 mm, et pourtant, il y a des objectifs Nikon de 14 mm de longueur focale (même non-fisheye).

C'était le quart d'heure pinaillage du professeur Moot .

j'aillais le faire mais tu le fais si bien

Ah-ah! Ca bien plaisir de voir qu'on peut aussi discuter sérieusement par ici.

Merci pour toutes ces explications Mr_Moot, Thebustre et Ouatitm!

Si j'ai bien compris Mr Moot et pour ma connaissance personnelle ton objectif a une longeur focale de 2 mm !

Ce qui voudrait signifier que l'image est créée à 2 mm du foyer optique ( que j'appellais lentille, mais le terme est faux ) de celui-ci, non ? Quelle soit ensuite transportée via un dispositif afocal de 17,5mm ou 2 mètres ne change rien à cela.
C'est vrai ou je me galvaude ?

Ouatitm disait:

Ce qui voudrait signifier que l'image est créée à 2 mm du foyer optique ( que j'appellais lentille, mais le terme est faux ) de celui-ci, non ? Quelle soit ensuite transportée via un dispositif afocal de 17,5mm ou 2 mètres ne change rien à cela.
C'est vrai ou je me galvaude ?

Tu te galvaudes. La longueur focale est, à la rigueur, la distance entre le foyer et le plan principal image, lequel peut se trouver n'importe où.

Voici le plan d'un Fisheye (Nikkor 6,3 mm, champ de 210°, longueur totale : 206 mm), on voit que les rayons qui en sortent (à droite) ne convergent même pas à partir d'un hypothétique endroit situé à 6,3 mm du plan de l'image !



En fait, le principe de base est de réduire d'abord (plusieurs lentilles très courbées et très divergentes), de focaliser ensuite.
Les très grand angulaires peuvent avoir des surfaces sphériques, ce n'est pas ça qui crée la distorsion. De toute façon, il est impossible d'avoir un champ de 180° (ou plus) sans distorsion, pour des raisons purement géométriques.

mon explication de la distorsion est avec les mains hein, mais je n'en suis quand même pas loin

Ouatitm, tu confonds pas mal de chose, on te le repette, la distance focale, à part avec une seule lentille, ne se mesure pas du plan ou il y a l'image à la dernière lentille

comme l'a dit Mr_Moot, il faut définir des points (ou plan) à partir desquels mesurer cette distance focale

de plus, puisque l'image est toujours au même endroit quelquesoit la mise au point et la focale utilisée (pour un zoom), ça devient de suite plus compliqué à l'intérieur

et un système afocal a, par définition, pas de focale définissable classiquement (convergence de rayons parallèle à l'axe optique)

un téléscope n'a pas de focale par exemple

Mr_Moot trés bel objo
je suis sûr que tu as dans des cartons des trésors d'un autre temps

thebustre disait:

la distance focale, à part avec une seule lentille, ne se mesure pas du plan ou il y a l'image à la dernière lentille

Seul cas où c'est rigoureusement vrai : une lentille plan-convexe, la surface convexe étant du côté du foyer. La distance se mesure alors à partir du sommet de cette surface convexe.

Mr Moot -> Tu te galvaudes. La longueur focale est, à la rigueur, la distance entre le foyer et le plan principal image, lequel peut se trouver n'importe où.

Ben si j'ai bien compris, plan principal image ou plan du capteur sont la même notion pour moi, après c'est du transport et de la correction, pas de la focalisation.

Est-ce que ce tu appelles plan principal image est le point nodal, Mr Moot ?

Ouatitm disait:

Est-ce que ce tu appelles plan principal image est le point nodal, Mr Moot ?

Soyons rigoureux :

Plan focal (image) : là où se forme l'image d'un objet situé "à l'infini" (c'est à dire loin, c'est à dire plus loin que la distance hyperfocale).
Plan focal (objet) : là où un objet donne une image à l'infini (peu utile en photo, fondamental quand il s'agit d'une loupe, d'un microscope, ou d'un télescope puisque l'œil au repos voit à l'infini).
Plans principaux : là où le grandissement transversal est égal à l'unité, c'est à dire là où l'objet et l'image ont la même taille et sont dans le même sens. Il y en a deux, un plan principal objet et un plan principal image. Cela a également peu d'intérêt pratique, mais on montre que la distance entre ces plans et les plans focaux est égale à la longueur focale. Ils sont tous deux confondus avec le plan d'une lentille "mince".
Plans nodaux : là où le grandissement angulaire est égal à l'unité. Il y en a deux, comme pour les plans principaux. Pour que les images d'un panorama s'assemblent sans qu'il y ait de changement de perspective entre elles, il faut que l'axe de rotation de l'appareil passe par le point (à l'intersection de l'axe optique et du plan) nodal image (celui qui est près de son plan focal image) de son objectif.

Maintenant, malgré la différence de définition, une propriété intéressante : quand objet et image sont dans le même milieu (l'air, en l'occurence, ce qui est quasiment toujours le cas en photographie), les plans principaux sont confondus avec les plans nodaux. Donc, pour pinailler, ce n'est pas la même chose (en théorie), mais en pratique, ils sont au même endroit.

Ouatitm, tu devrais relire tes cours d'optique

Comme l'a trés bien expliqué Mr_Moot, quand il y a plusieurs lentilles, beaucoup de choses changent et se compliquent, notament la notion de distance focale

de plus, un zoom formant toujours l'image au même endroit malgrés les changements de focale et de distance de mise au point, tous ces points (focale image, plan principaux ...) bougent !

un bon site (malgrés quelques coquilles) que je recommande à mes étudiants de 1er et 2eme année de physique à la fuck:
optique géométrique

à voir les systèmes centrés, avec seulement 2 lentilles fixes (donc pas un zoom) notament
puis pleins de petits exos interactifs sympas

thebustre -> Ouatitm, tu devrais relire tes cours d'optique.
Ben, j'ai commencé hier ou avant-hier sur ce fil, les cours d'optique alors j'ai du retard à rattraper en revanche ce que j'ai bien compris c'est que quelle que soit le nombre de lentilles, si il s'agit d'une focale fixe il n'y qu'une longueur focale ( ah, Lapalisse ) et que celle-ci se mesure entre le plan principal image ( confondu avec le point nodal sauf objectif rempli de Xénon ou d'eau ) et le plan focal image. ( Mr Moot merci )

Comme l'a très bien expliqué Mr_Moot, quand il y a plusieurs lentilles, beaucoup de choses changent et se compliquent, notamment la notion de distance focale.
Cela ne se complique pas, les x lentilles ne sont finalement qu'un groupe optique qui aurait les propriétés ( certes moins simples à calculer ) d'une seule lentille hypothétique ( et impossible à fabriquer ). La longueur focale n'est pas une notion, c'est une valeur calculée ou mesurée.

De plus, un zoom formant toujours l'image au même endroit malgré les changements de focale et de distance de mise au point, tous ces points (focale image, plan principaux ...) bougent !
Ben heureusement, vu qu'un zoom ne fait que modifier la longeur focale, si les éléments qui permettent de la calculer étaient fixes, ce serait une focale fixe et plus un zoom ( Ah, Lapalisse ) et heureusement aussi qu'il forme toujours l'image au même endroit parce que le capteur mobile, hein, c'est pas simple à gérer.

Merci pour le lien je vais de ce pas me documenter plus sérieusement, cela m'évitera de dire des conneries.

la longueur de la focale est bien une notion, puisqu'elle dépend de la couleur (abérration chromatique j'y viendrai), de la "hauteur" du rayon par rapport à l'axe optique (distorsion), ...

tu vois c'est bien une notion, simple en première approximation, qui a ses limites ensuite, mais bien utile

à focale fixe, tout change aussi selon la distance de mise au point, donc même à focale fixe, tout change quand même
(et je ne parle pas des objos à longueur constante !)

et je peux t'assurer que ce n'est pas parceque c'est calculable analytiquement, que ce n'est pas compliqué

d'ailleurs les zooms de maintenant ne sont calculés qu'avec des ordinateurs, personne ne s'amuserait à calculer ça à la main maintenant
et je dis bien maintenant, quoiqu'on en dise, les zooms de maintenant sont largement meilleurs qu'avant, ce qui en fait, ne contribue pas forcément à la qualité de l'image ... au contraire, l'image perd rapidement son âme à cause de perfection ...

thebustre disait:

d'ailleurs les zooms de maintenant ne sont calculés qu'avec des ordinateurs, personne ne s'amuserait à calculer ça à la main maintenant
et je dis bien maintenant, quoiqu'on en dise, les zooms de maintenant sont largement meilleurs qu'avant, ce qui en fait, ne contribue pas forcément à la qualité de l'image ... au contraire, l'image perd rapidement son âme à cause de perfection ...

Certes, ils sont meilleurs, mais les verres ont fait beaucoup de progrès aussi, ainsi que l'utilisation des surfaces asphériques, plus faciles à fabriquer de nos jours. Anciennement (il y a à peine plus de vingt ans !), ces surfaces étaient usinées et retouchées à la main. D'où un emploi parcimonieux, dans des optiques de très haut de gamme. Quant aux verres, ceux dits "extra-low dispersion" ont remplacé la fluorite (encore utilisée, et donnant toujours des résultats supérieurs à ceux des verres) dont le coût est prohibitif et qui est assez fragile. Restent ainsi quelques "vieux tromblons" de légende qui en contiennent, par exemple le Canon FD 300 mm f/2,8 - L.

Bref, les progrès de l'optique ne sont pas essentiellement dus à l'informatisation dans la conception. Un peu de bon sens et une compréhension de l'optique "de grand-papa" ne sont pas plus qu'avant superflus : même si l'ordinateur se charge des calculs bourrins, il ne choisit pas les verres lui-même, ni les types de lentilles à employer.

les types de lentilles à employer pour des contraintes données sûrement en fait

l'ordi simule ce que l'objectif donnera (aurait dû donner ? )

les lentilles asphériques ne sont fabricables (et implantables) que grace à l'ordi

certains problèmes ne sont pas résolvables analytiquement

mais on est bien d'accord, il faut apprendre à conduire avant de piloter

comme mes étudiants qui ne veulent aps tracer de courbes à la main:

"l'ordinateur le fait monsieur"
"t'en vois un autour de toi ?"
"non"
"alors trace ta courbe"
:-D

thebustre disait:

les types de lentilles à employer pour des contraintes données sûrement en fait (1)

l'ordi simule ce que l'objectif donnera (aurait dû donner ? )

les lentilles asphériques ne sont fabricables (et implantables) que grace à l'ordi

certains problèmes ne sont pas résolvables analytiquement (2)

(1) -> pas du tout. Je connais assez bien les logiciels de CAO optique (ZEMAX est le plus connu), on y entre toutes les caractéristiques, et ça calcule l'effet. Après, il y a des aides à l'optimisation, avec la possibilité de définir les marges de manœuvre, les "fonctions de mérite", les "budgets d'erreur".
Une formule optique est rarement totalement nouvelle : on la dérive d'une formule existante. Par exemple, presque tous les objectifs (focale fixe) "normaux" sont dérivés du "double Gauss" inventé il y a plus de cent ans.

(2) -> le calcul analytique est impossible, sauf quelques cas très particuliers (le plus connu étant le télescope de Ritchey-Chrétien). Sinon, surfaces sphériques ou pas, on utilise la "dioptrique du troisième ordre" qui détermine les "coefficients d'aberration" chiffrant les principales : aberration sphérique, coma, astigmatisme, distorsion, chromatisme. Tu connais forcément le développement en séries entières, eh bien le premier ordre correspond aux formules de conjugaison classiques que l'on enseigne dès le lycée, le troisième auxdites aberrations, et ainsi de suite, il n'y a que des ordres impairs pour des raisons de symétrie.

Bon z'êtes content, vous m'avez éliminé

Je vais retourner faire des jolis flous artistiques;
Artistique, le terme honni des astronomes et autres scientifiques. re-

(1) dans ta phrase tu me donnes un peu raison quand même
et je parle bien pour un problème donné, pas pour construire un objo à part entière

je n'ai jamais dit que l'informatique avait inventé de nouveau type d'objo hein ... juste qu'ils sont bien meilleurs qu'avant et pas qu'à cause des nouveaux verres

mais encore une fois, une optique de bonne qualité ne fait pas forcément une bonne photo

tu m'as l'air trés réfractaire à l'informatique non ?

thebustre disait:

je n'ai jamais dit que l'informatique avait inventé de nouveau type d'objo hein ... juste qu'ils sont bien meilleurs qu'avant et pas qu'à cause des nouveaux verres

Mouais, c'est à moitié vrai : anciennement, on contrôlait les objectifs et pour les modèles vraiment spéciaux, faits à l'unité (par exemple, les grandes lunettes astronomiques), on asphérisait les surfaces à la main jusqu'à ce que le résultat soit parfait, sans calcul préconçu.
Réfractaire à l'informatique, non, mais contre le "tout ordinateur". Comme toi aussi, avec ton histoire de courbes à faire tracer par les étudiants (je vois la même chose en BTS).

c'était pour illustrer ton histoire de série entière

et je trouve cette démonstration trés formatrice, Snell-Descartes c'est la base

heu lala que c'est compliqué tout ca, je crois que je vais continuer a appuyer sur mon bouton sans chercher a comprendre comment ca marche.......