Pourquoi utiliser une petite ouverture lorsque vous essayez de voir la poussière du capteur?

Ici et là, je lis des gens qui ont réglé leur objectif sur une petite ouverture tout en testant la propreté de leur capteur, censément pour obtenir la meilleure image des taches de poussière. Cependant, l'image des particules de poussière sur le capteur ne devrait pas, à ma connaissance, être affectée par la netteté induite par les réglages de l'objectif. Il en va de même pour les particules de poussière sur les lentilles elles-mêmes. Cela me fait me demander - ces gens comprennent-ils mal la théorie du fonctionnement du système optique, ou est-ce que je manque quelque chose?

— ysap
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Peut-être que cette question pourrait être étendue à d'autres aspects: est-ce important si j'utilise un objectif grand angle ou un téléobjectif? Un zoom ou un prime? Défocalisation à l'infini ou très proche? (Au moins avec quelques expériences rapides que j'ai faites, toutes choses étant égales par ailleurs, la poussière était plus facile à repérer avec une distance focale plus courte - cependant, la combinaison d'une distance focale courte et d'une petite ouverture signifiait que l'arrière-plan n'était pas suffisamment défocalisé .. .)

— Jukka Suomela

@JukkaSuomela - c'est pourquoi, je suppose, la meilleure méthode sera de tester en visant un ciel bleu clair.

— ysap

Réponses:

Si la poussière était vraiment sur le capteur, vous auriez absolument raison.

Au moins dans le cas normal, il est pratiquement impossible que de la poussière pénètre à la surface du capteur lui-même, car il y a quelques millimètres de filtres directement devant le capteur. Le premier de ceux-ci est (au moins dans le cas habituel) le filer AA.

L'important est que tout ce verre transparent. Par conséquent, avec une ouverture plus large, il y a plus de lumière provenant du capteur sous différents angles. Étant donné que la lumière peut voyager à n'importe quel angle à travers ces filtres (car ils sont tous au moins principalement en verre transparent), les taches de poussière ne bloqueront normalement pas toute la lumière. Avec une ouverture plus petite, la lumière revient presque directement de la petite ouverture, de sorte que les bords des taches de poussière sont clairement définis.

En pratique, la différence est assez évidente. Voici une photo à f / 1,7, puis une photo prise quelques instants plus tard à f / 22 (même appareil photo, même objectif, etc. - tout ce qui a changé, c'est l'ouverture et la vitesse d'obturation):

f / 1.7: entrez la description de l'image ici

f / 22: entrez la description de l'image ici

Comme d'habitude dans cette situation, j'ai également augmenté le contraste pour rendre la poussière plus visible - puisqu'il s'agit d'un sujet simple à faible contraste, l'histogramme commence comme suit:

entrez la description de l'image ici

Pour rendre la poussière plus apparente, vous ajustez les niveaux quelque chose comme ceci:

entrez la description de l'image ici

Si vous l'appliquez à l'image f / 1.7 (comme je l'ai fait ci-dessus, pour que les choses soient justes), cela surestimera également l'atténuation de la lumière dans les coins de l'image. Bien qu'il y en ait de toute façon, ce n'est normalement pas aussi mauvais qu'il n'y paraît dans le premier plan ci-dessus.

Notez que c'est un test assez rigoureux. Ce capteur est suffisamment propre pour que sur les photos typiques , il n'y ait aucun signe de poussière sur le capteur. Entre le manque total de contraste / détail dans le sujet, la petite ouverture et l'augmentation extrême du contraste, nous voyons un peu que nous ne verrions jamais sur une image normale (sans oublier que les deux pires endroits ici sont proches le bas du cadre, où il y a presque toujours au moins un petit détail pour cacher ces problèmes de toute façon). Si vous testez cela sur votre propre appareil photo, ne soyez pas trop surpris si cela semble (peut-être beaucoup) pire que ceux ci-dessus. D'après ce que j'ai vu, je suppose que la plupart des reflex numériques (et un bon nombre de caméras P&S aussi) sont au moins un peu, et souvent beaucoup, pires que cela.

— Jerry Coffin
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Le mien est bien pire que ça. : P J'ai eu peur de faire un nettoyage humide ... mais peut-être que je dois le faire. Vous avez un enfer d'un capteur PROPRE!

— jrista

Qu'avez-vous tourné dans ces deux photos?

— Lazer

@Lazer: Le mur de mon bureau, principalement flou. Il y a suffisamment de DoF à f / 22 pour que vous puissiez voir un peu la texture du mur (bien qu'il soit toujours flou, et quelque chose comme une exposition de 2 secondes, prise de vue à la main, c'est donc loin d'être net). Le sujet le plus courant est un ciel bleu clair.

— Jerry Coffin

Si je comprends bien votre question, le fait d’arrêter l’ouverture jusqu’à ce qu’elle soit la plus étroite garantit que la lumière est focalisée aussi étroitement que possible. Si vous prenez une photo avec une ouverture plus large, un excès de lumière non incidente parviendra toujours au capteur et atténuera les effets de la poussière du capteur.

Pour le dire en termes techniques plus précis ... avec une ouverture étroite, la lumière qui frappe le capteur provient d'un champ aussi étroit que possible et aussi proche de la perpendiculaire que possible (90 ° par rapport au plan du capteur). Les particules de poussière créent ainsi une "ombre nette" sur le capteur. À une ouverture plus large, la lumière qui frappe le capteur provient d'un large champ de vision, et la lumière peut ne pas toujours être perpendiculaire (peut aller de 90 ° à 70 °, par exemple), car toute la surface de l'objectif joue un rôle dans la focusinglumière. Ces rayons de lumière hors axe font que les particules de poussière créent une "ombre douce" sur le capteur.

entrez la description de l'image ici

Vous pouvez démontrer l'effet à l'échelle macro, si vous avez besoin d'un exemple visuel. Tenez votre main à un ou deux pieds de votre mur, et dirigez un faisceau de lumière brillant mais étroit vers lui ... par exemple à partir d'une lampe de poche à environ 10 pieds de distance. L'ombre de votre main doit être claire et nette. Effectuez à nouveau la même expérience, mais cette fois, installez plusieurs lampes ombragées qui émettent de la lumière dans un large champ en ligne parallèle au mur à environ 10 pieds de distance. L'ombre de votre main doit être douce et faible, si elle est visible du tout (sauf sous un examen plus approfondi.) Rétrécir votre ouverture s'apparente à l'utilisation de la lampe de poche, tout en l'élargissant revient à installer une rangée de lumières plus large.

— jrista
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OK, il y a quelques concepts ici. Tout d'abord, l'angle d'incidence n'est perpendiculaire qu'au centre du capteur. Ceci n'est pas affecté par l'ouverture, mais simplement par la géométrie simple du problème. Il est vrai, cependant, qu'avec une ouverture large, les rayons se rapprochent d'un angle plus large (cône) qu'avec une ouverture étroite. Deuxièmement, par définition, le capteur est dans le plan de focalisation, donc tous les rayons doivent converger vers la particule de poussière. Troisièmement, votre expérience avec les ombres suppose que les doigts sont loin du mur, cependant, la poussière est sur le capteur (donnez ou prenez le filtre IR).

— ysap

@ysap: La poussière est sur les filtres à l'avant du capteur, PAS sur le capteur. Étant donné l'échelle dont on parlait avec un reflex numérique moderne, mon exemple de macro (qui est certes TRÈS grossier) tente de prendre cela en compte. Il convient également de noter qu'en utilisant cette technique, elle fait mieux ressortir la poussière au centre du capteur, et la poussière le long des bords du capteur ... pour la simple raison que la lumière n'est pas entièrement "perpendiculaire" dans ces régions . Donc, nous ne sommes pas vraiment en désaccord, mais peut-être pour tester à l'échelle macro, gardez votre main à seulement un demi-pied du mur. ;)

— jrista

Gardez également à l'esprit qu'avec les reflex numériques modernes, il y a un espace d'air entre le composant de filtre devant le capteur et le capteur lui-même pour permettre un nettoyage automatique du capteur par vibration (au moins, pour la plupart ... Je pense que ceux avec La réduction des vibrations de l'appareil photo peut ne pas l'être.) Cela ajoute à la distance entre la poussière et le capteur. Une autre note ... la "netteté" qui est généralement obtenue en arrêtant ne joue pas un rôle ici ... généralement, je défocale l'objectif à l'infini, de sorte que la lumière qui traverse ne contient aucun "détail" pertinent ... sa lumière est juste plate, non focalisée et largement "perpendiculaire".

— jrista

Mot utile pour cela: "collimaté". en.wikipedia.org/wiki/Collimated_light

— mattdm

Étant donné que la distance entre le sujet et l'objectif est généralement beaucoup plus grande que la distance entre l'objectif et le capteur, les petites distances devant le capteur sont beaucoup plus critiques. Les rayons de bord qui sont presque parallèles les uns aux autres lorsqu'ils frappent l'objectif sont fortement inclinés lorsqu'ils sont projetés par l'objectif sur le capteur (en particulier si l'objectif a une surface nettement plus grande que la zone du cercle lumineux qu'il projette sur le plan du capteur).

— Michael C