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 Tuto sur la netteté/vitesse (au complet)

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Fred
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Fred


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MessageSujet: Tuto sur la netteté/vitesse (au complet)   Tuto sur la netteté/vitesse (au complet) I_icon_minitimeMer 5 Mar 2014 - 8:04

Bonjour,


Je viens de lire un article posté sur Face de book pas Nikon et qui parle de la netteté pour les sujets en mouvement.



C'est Nikon mais c'est universel... lol!  canon 


Bonne lecture 


Il règne autour de la notion de netteté une sorte de flou artistique que l’avènement du Nikon D800 et de ses 36Mp n’a fait qu’amplifier. Malgré les recommandations de Nikon et des autres constructeurs, une petite mise au point s’imposait. Voici tout ce que vous devez savoir sur la gestion de la netteté avec un sujet en mouvement.

Distance de confort


Avant de parler de netteté, il faut préciser dans quelles conditions vous observez une photographie. En vous approchant d’une affiche, vous êtes frappé par l’énormité de ses pixels? C’est tout simplement qu’elle n’a en aucun cas été conçue pour être regardée d’aussi près. Pour la voir confortablement dans sa totalité, vous devez vous éloigner : elle parait alors parfaitement nette.

Tuto sur la netteté/vitesse (au complet) Tutoriel_comment_faire_une_photo_nette_02

L’amplitude du champ visuel utilisé pour la reconnaissance des symboles est de l’ordre de 40 degrés (œil immobile). Cet angle définit un cône au sein duquel l’observation ne demande aucun effort particulier.
C’est également l’angle de champ horizontal d’un 50 mm monté sur un boîtier plein format 24×36. A une distance d’observation donnée, l’angle de champ détermine la taille maximale du sujet que vous pouvez photographier, ou regarder sans bouger les yeux.
La distance minimale requise pour observer confortablement un document est de 25 centimètres. La largeur maximale du champ couvert est alors proche de 18 centimètres. Pour le ratio 3/2 qui caractérise la majorité des photographies prises avec un appareil reflex, cela correspond à une diagonale de 22 cm, dimension légèrement inférieure à la distance d’observation.
L’habitude veut que la distance de confort soit évaluée sur la base d’un champ visuel de 45 degrés, ce qui permet de dire qu’un document doit être observé à une distance égale à sa diagonale.
Lorsque vous affichez une photo sur un écran d’ordinateur avec un zoom à 100 %, sa taille devient très supérieure à la distance d’observation. C’est très pratique pour post-traiter finement une photo. Est-ce encore raisonnable pour juger de sa netteté ?
Si la résolution de la dalle est de 100 pixels par pouce et que vous exploitez pleinement les 24 Mp du Nikon D610 (pour ne pas parler du D800 !) l’image produite aura une diagonale de 180 cm. C’est 5 à 6 fois plus que la distance à laquelle vous travaillez sur votre écran ! A vous de conclure …
Acuité visuelle
La sensation de netteté est avant tout liée à votre acuité visuelle, c’est-à-dire l’aptitude qu’a votre œil à séparer deux points élémentaires pour en faire une image distincte.
L’angle minimum de résolution de l’œil est égal à 0,8 minutes d’arc. Si votre ophtalmologue a crédité votre vision de 10/10, c’est que l’angle minimum séparant ces deux points est égal à 1 minute d’arc, autrement dit 1/60e de degré.

Tuto sur la netteté/vitesse (au complet) Tutoriel_comment_faire_une_photo_nette_03

Le cercle de confusion
Considérons un rectangle dans lequel sont tracées des bandes noires de 4 pixels de large, séparées entre elles par 4 pixels blancs (fig 1). Si vous appliquez sur cette figure un flou gaussien de 2 pixels (fig 2) les bandes noires restent visibles.
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Avec un flou gaussien de 4 pixels (fig 3) l’image apparaît totalement grise. Votre œil, comme tous les instruments optiques, est imparfait. Il génère ce type de flou.
Le passage des rayons lumineux à travers la pupille provoque en effet un étalement de la lumière (diffraction) qui se traduit par une tache floue (appelée tache d’Airy). Elle ne devient gênante que si l’épaisseur des bandes diminue et qu’elles se resserrent jusqu’à atteindre la limite de résolution de l’œil humain, provoquant la confusion des lignes.
Une manière plus intuitive de raisonner est de dire que pour résoudre (séparer) deux bandes noires l’une de l’autre, il faut obligatoirement insérer entre elles une ligne tierce d’intensité lumineuse différente.
Un détail visible à l’œil nu doit être constitué de deux bandes distinctes. Ces lignes alternées forment ce que l’on appelle un cycle. On touche également ici la notion de contraste, qui est une dimension sous-jacente à celle de netteté.

Tuto sur la netteté/vitesse (au complet) Tutoriel_comment_faire_une_photo_nette_05

Le cercle de confusion se définit alors comme étant la taille minimale du cycle qui peut être résolu par l’œil. L’angle minimal requis étant d’une minute d’arc par détail observable, le cycle s’inscrit dans un angle deux fois plus important. On retrouve la précédente taille de 146 micromètres pour une distance d’observation de 25 cm.
L’habitude veut que l’on ramène cette valeur à un nombre de paires de lignes par millimètres, prenant en compte le fait qu’il faut au minimum une ligne blanche et une ligne noire pour mesurer la résolution. A 25 cm de la page, la résolution de l’œil humain est de 7 paires de lignes par millimètre.
Le cercle de confusion sur le capteur
La problématique du cercle de confusion n’est pas née avec la photo numérique. A l’époque où le négatif photo était une plaque de verre, elle était simplement moins compliquée. On obtenait un positif par tirage contact. Négatif et épreuve ayant la même taille, la dimension du cercle de confusion était identique sur les deux.
On définit le diamètre du cercle de confusion sur le capteur comme étant la limite au-delà de laquelle il restituerait sur le tirage une image perçue comme étant floue, en l’observant à sa distance de confort.


Tuto sur la netteté/vitesse (au complet) Tutoriel_comment_faire_une_photo_nette_06

Prenons l’exemple d’un tirage de 21 sur 14 cm. Sa diagonale est approximativement de 25 cm. Nous savons désormais qu’en l’observant à cette distance (distance de confort) nous serons capables de résoudre un détail mesurant 146 micromètres. L’image source correspondante ne mesurera plus que 25 micromètres sur un capteur plein format (diagonale de 43 mm) et 16 micromètres sur un capteur APS-C.
De nos jours, tous les capteurs voient mieux que l’œil humain, au moins sur le plan de la résolution. Reprenons le capteur du D610 : 6 016 pixels sur une largeur de 36 mm se déclinent en 167 pixels par millimètre, ou encore 83 paires de lignes par millimètre ! Chaque pixel occupe un espace de 6 micromètres. Inutile de couper les cheveux en quatre, ils seront tous résolus !

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Il en découle que 5 pixels parviennent à se glisser dans le diamètre du cercle de confusion du D610. Cette soudaine surpopulation n’est pas sans soulever quelques interrogations. La notion de cercle de confusion liée à un angle de résolution d’une minute d’arc n’est-elle pas devenue obsolète. Ne faudrait-il pas la remplacer en prenant en compte la taille des photosites ?
Nous voici brusquement plongés en plein cauchemar, car vous n’ignorez pas que changer la définition du cercle de confusion, c’est également changer les formules de calcul de l’hyperfocale et de la profondeur de champ. Accrocs de la macro, échangez vite votre D700 (et quelques euros) pour un D800, vous allez enfin trouver cette profondeur de champ qui vous fait tant défaut…
Vos convictions sont-elles ébranlées ? Si c’est le cas, reprenez le paragraphe dédié à la distance de confort. A cette distance, les 21 pixels qui sont presque englobés dans le cercle de confusion du capteur ne génèrent qu’une paire de lignes discernables dans l’image source. Il faudra vous rapprocher de la photo de votre modèle préféré pour en compter les cheveux. Votre champ visuel ne vous permettra alors plus d’analyser la photo dans son intégralité, ni d’en juger la profondeur de champ.
Demeurons de bonne foi : la réponse reste mitigée. Si vous êtes un pixelophile, elle ne vous conviendra pas. Mais il faut parfois savoir privilégier l’émotion dégagée par une photo plutôt que l’analyser à la loupe !
Dans la seconde partie de ce tutoriel, apprenez à régler votre reflex pour avoir des photos toujours nettes avec vos sujets en mouvement …

Et voici la seconde partie du sujet......


Comment régler votre reflex pour faire des photos nettes ? Il suffit de suivre les instructions ci-dessous en tenant compte des spécificités de votre boîtier et du nombre de pixels de son capteur. Vous nous suivez ?




Tuto sur la netteté/vitesse (au complet) Tutoriel_comment_faire_une_photo_nette_01
Fou de Bassan – Photo (C) Jacques Croizer




Voici la seconde partie de notre tutoriel dédié à la gestion de la netteté en photographie numérique. Après une première partie consacrée à la compréhension des phénomènes liés à la netteté, cette seconde partie s’intéresse aux solutions à votre disposition pour faire des photos nettes.
Ce tutoriel vous est proposé par Jacques Croizer. Jacques est également auteur du livreTous photographes ! 55 leçons pour réussir toutes vos photos. Retrouvez également le tutoriel sur l’utilisation des flashs Cobra du même auteur.
Netteté et vitesse du sujet
Voici enfin le temps de répondre à la question qui a suscité ce long développement : quelle vitesse minimale de déclenchement pour restituer un sujet net ?
Précisons tout de suite qu’il ne s’agit pas ici de parler de vitesse de sécurité ou autre tremblote du photographe. Nous supposons que vous connaissez déjà les règles de l’inverse de la focale, de la tenue du boîtier et du déclenchement doux.
Prenons un exemple précis : quelle est la vitesse minimale qui permet de figer un oiseau en plein vol ? La réponse reste valide pour tous les sujets en mouvement.




Tuto sur la netteté/vitesse (au complet) Tutoriel_comment_faire_une_photo_nette_14
300 mm – f/5.6 – 1/2000ième


Le mouvement de l’oiseau dans le ciel se traduit par une translation de son image sur le capteur. Pour que l’image soit perçue nette, le déplacement D effectué pendant que l’obturateur est ouvert doit être inférieur au diamètre du cercle de confusion c.




Tuto sur la netteté/vitesse (au complet) Tutoriel_comment_faire_une_photo_nette_08


Si l’oiseau se déplace à la vitesse V pendant un temps d’obturation t, il parcourt une distanceD = V x t.
On peut écrire la relation suivante :


Tuto sur la netteté/vitesse (au complet) Tutoriel_comment_faire_une_photo_nette_09


En appliquant cette formule, prenez garde à bien utiliser les mêmes unités pour toutes les variables ! L’oiseau est ici photographié avec un 300 mm monté sur un plein format (cercle de confusion = 0,03 mm). S’il se déplace à 45 m du photographe à une vitesse de 20 km/h, on obtient en convertissant tout en mètres :


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soit t = 0,00080 seconde (1/1250ième de sec)
Rappelons une fois encore que pour cette vitesse limite, le déplacement sur le capteur couvrira plusieurs pixels. Les stakhanovistes de la netteté devront donc remplacer dans la précédente formule la taille du cercle de confusion par celle du photosite. En l’occurrence, la photo a été ici faite avec un Nikon D700, soit 4 256 pixels sur les 36 mm de la largeur du capteur. L’emplacement unitaire d’un photosite occupe 0,0085 mm, ce qui ramène à 1/4400ième de seconde la vitesse à laquelle l’oiseau sera parfaitement net.


Tuto sur la netteté/vitesse (au complet) Tutoriel_comment_faire_une_photo_nette_11


La vignette ci-dessus montre un détail de la photo précédente affichée à la taille réelle des pixels. Le trait vertical blanc représente 3 pixels de la largeur de l’écran. L’oiseau ne doit ici sa netteté qu’au fait que le photographe l’a accompagné dans sa trajectoire, ce qui a eu pour conséquence de réduire sa vitesse relative par rapport au capteur.
L’astuce est facile à détecter : le décor étant immobile, le fond de l’image (ici le bleu de l’océan) parait flou. On reconnaît la technique du filé, beaucoup utilisée en reportage sportif.
Les graphiques suivants donnent sur l’axe vertical les vitesses de déclenchement limites pour un plein format, sur la base du cercle de confusion (et non du pixel), sans suivi du sujet dans l’objectif. L’axe horizontal fait varier la distance de mise au point.
Chaque courbe correspond à une vitesse différente du sujet. On lit par exemple sur le graphique que photographier au 50 mm un piéton qui se déplace à vitesse normale à 10 mètres du photographe nécessite une vitesse de déclenchement de 1/200ième de seconde.


Tuto sur la netteté/vitesse (au complet) Tutoriel_comment_faire_une_photo_nette_12
Focale 50mm


Tuto sur la netteté/vitesse (au complet) Tutoriel_comment_faire_une_photo_nette_13
Focale 300mm


Ces courbes montrent bien les difficultés que l’on peut rapidement rencontrer lorsque l’on photographie des sujets en mouvement.


En conclusion
Soyons bien conscients que tous les doutes n’ont pas été levés par cet article. La problématique se révèle finalement assez complexe comme tout ce qui relève de la nature humaine : le débat tourne en effet moins autour du matériel utilisé que de notre acuité visuelle ou de la façon que nous avons d’observer une photo.
La résolution en son centre du prestigieux Nikkor 105 Macro est donnée à 47 paires de lignes par mm (MTF50 à f/5.6), celle du capteur du D800 est de 102 paires de ligne par mm (non corrigée de l’impact du filtre passe bas).
On pourrait sourire de cette course à la résolution si simultanément nous n’entendions pas dire que le 105 macro a un piqué incomparable, que le D800 est plus sensible au flou de bougé qu’un boîtier moins doté en pixels … D’où vient ce ressenti ?
La netteté calculée de manière froidement mathématique se doit de cohabiter avec la netteté subjective qui est un savant dosage entre résolution et contraste. Il faut reconnaître que lors du dématriçage, un seul pixel pour restituer une information de couleur, de luminosité (et donc de contraste) est bien moins performant qu’un bloc de 21 pixels occupant le même espace… et ça finit par se voir à l’image !
Puisque c’est avant tout la nature humaine qui est en jeu, ce sera donc à vous de conclure :êtes-vous pixelophile ou pixelocrate ? Cet article va t-il modifier la façon que vous avez de regarder une photo ?
QUESTION : Quel est le principal problème que vous rencontrez en matière de netteté et de flou de bougé ?


Dernière édition par Fred le Ven 7 Mar 2014 - 13:51, édité 2 fois
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MessageSujet: Re: Tuto sur la netteté/vitesse (au complet)   Tuto sur la netteté/vitesse (au complet) I_icon_minitimeMer 5 Mar 2014 - 8:35

merci  pour ce partage très instructif.
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MessageSujet: Re: Tuto sur la netteté/vitesse (au complet)   Tuto sur la netteté/vitesse (au complet) I_icon_minitimeMer 5 Mar 2014 - 8:53

Merci pour ces infos dont je connaissais à peu près la teneur.

Quand on regarde des photos prises il y a 30 ans on s'aperçoit à quel point la photo numérique a fait des progrès en terme de netteté. Je parle ici de tirage papier, car en diapos la définition était souvent superlative avec des pellicules de type Kodachrome 25.

Le problème d'aujourd'hui, c'est que l'on a tendance a faire des tirages de plus en plus grands(c'est le cas dans les expo, où il n'est pas rare de voir des images en A1). Cela fait de belles images que les gens viennent lorgner à 20cm, afin de "voir les détails".

Du coup, ils manquent du recul nécessaire( voir ton article) pour pouvoir apprécier la globalité de l'image, préférant "analyser" les détails.

Et alors, la question fuse: "C'est fait avec combien de pixels?"

Et c'est la course aux capteurs bourrés de pixels(on en est à 36 millions sur le D800). D'ailleurs, les néophytes qui achètent un APN, posent 2 questions au vendeur: "Combien de millions de pixels? Quelle est l'amplitude du zoom? "

ET ça marche!!! Les fabricants l'ont bien compris.

Pourtant chez Nikon et Canon les hauts de gamme sont à 16 et 18 millions de pixels. Et c'est largement suffisant.

Les 36 millions du D800( que j'aimerais bien avoir malgré mon D4) permettent il est vrai de croper dans l'image, ce qui est bien intéressant en photo animalière.( En macro entre autre). Mais pour assurer le coup, il faut monter en vitesse pour éviter les flous de bougé inhérents à la densité des pixels sur le capteur.

En animalier, il faut de la cadence de rafale, des capteurs sensibles et surtout une parfaite connaissance des moeurs des bestiaux dont on cherche à capturer l'image. Ainsi, on peut se rapprocher, affuter aux bons endroits et réaliser des clichés à courte distance.
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MessageSujet: Re: Tuto sur la netteté/vitesse (au complet)   Tuto sur la netteté/vitesse (au complet) I_icon_minitimeVen 7 Mar 2014 - 13:52

Sujet complété ce jour

Fred
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MessageSujet: Re: Tuto sur la netteté/vitesse (au complet)   Tuto sur la netteté/vitesse (au complet) I_icon_minitimeJeu 15 Jan 2015 - 12:42

Très dense comme article ! bien documenté et explicite.
ya plus qu'à !
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MessageSujet: Re: Tuto sur la netteté/vitesse (au complet)   Tuto sur la netteté/vitesse (au complet) I_icon_minitime

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