Comment puis-je trouver l'ouverture qui produit les images de la plus haute qualité pour un objectif donné?


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Je ne parle pas de grande ouverture (f / 1.8, f / 2.8 ...), mais plutôt de petites ouvertures (f / 18, f / 20, f / 23 ...). J'ai lu quelque part (en fait, je pense que c'était sur ce site, mais je ne me souviens pas exactement de quel post / commentaire c'était) que l'objectif commence à perdre de sa qualité à de petites ouvertures, comme f / 16 et plus petit. Est-ce vrai?

En supposant la situation suivante:

  • tu as un trépied
  • vous avez autant de lumière que nécessaire
  • vous ne vous souciez pas de la vitesse d'obturation
  • vous ne vous souciez pas de l'ISO
  • vous ne vous souciez pas du flou de mouvement ou de son absence

Par conséquent, il vous suffit de choisir l'ouverture de la plus haute qualité. Quelle valeur cela aura-t-il et en quoi diffère-t-il entre les lentilles lentes et rapides?


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La question à laquelle vous pensez est probablement Qu'est-ce qu'une «limite de diffraction»? ou Des ouvertures plus petites offrent-elles plus de profondeur de champ au-delà de la limite de diffraction, même si la netteté du pic en souffre? . Mais la deuxième partie de votre question est un peu différente, donc je ne pense pas que ce soit un doublon.
mattdm

Réponses:


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Le problème dont vous parlez est la diffraction. C'est moins un problème d'objectif (tous les objectifs provoqueront une diffraction) et plus un problème de capteur.

Lorsque la lumière pénètre dans une petite ouverture, les ondes lumineuses peuvent se diffracter et interférer les unes avec les autres. Il peut en résulter que le disque aéré que n'importe quelle onde lumineuse donnée projette sur le capteur soit plus grand que la taille de pixel du capteur, et qu'il en résulte une perte de qualité.

Cependant, dans des situations réelles, il est discutable de la quantité de perte de qualité réellement visible en visualisation normale. Le post-traitement et l'impression peuvent masquer une multitude de péchés.

Dans la situation que vous décrivez dans votre question (qui est essentiellement un paysage), je définirais probablement f / 16 comme un bon compromis entre la diffraction et le DoF, et utiliserais la distance hyperfocale pour assurer autant de netteté avant-arrière que possible.

J'allais faire un lien vers Cambridge in Color mais gerikson m'a battu: c'est un bon article, quoique un peu technique.

EDIT: Un autre aspect de cela me vient à l'esprit. Vous avez mentionné «l'ouverture de la plus haute qualité» pour un objectif, et les objectifs ont en effet un «point idéal» qui est généralement de 1 à 2 arrêts grand ouvert. Cependant, cela pose des problèmes de DoF dans certaines situations, par exemple les paysages.


C'est un peu trompeur de dire que c'est un problème de capteur. J'appellerais cela un fait de physique et d'ouverture. Un capteur de résolution supérieure atteindra une situation de diffraction limitée plus tôt, mais résoudra toujours plus de détails qu'un capteur de résolution.
Eruditass

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Ce que je voulais dire, c'est qu'il n'y a pas certains objectifs qui sont meilleurs que d'autres en matière de diffraction, mais il y a des capteurs qui le sont.
ElendilTheTall

Et je dis qu'il n'y a pas vraiment de capteurs qui soient meilleurs pour une taille de capteur totale donnée, ce qui peut être une idée fausse courante.
Eruditass

De plus, f / 16 est différent pour chaque objectif. Si l'objectif est un très grand angle, f / 16 est beaucoup plus petit physiquement que f / 16 sur un objectif 400 mm.
Nick Bedford

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@Nick, bien qu'il soit physiquement beaucoup plus petit, la distance focale plus courte signifie que la lumière ne se déplace pas aussi loin et donc le disque aéré est plus petit. En conséquence, il annule et tout ce qui finit par être important est le rapport f-stop.
Eruditass

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Après un certain temps d'arrêt, la diffraction s'infiltre et commence à dégrader la qualité de l'image.

L'ouverture exacte varie en fonction de la taille et de la résolution du capteur, mais la règle de base pour les DSRL APS-C semble être autour de f / 11, et les petites prises de vue avec des densités de pixels élevées pourraient le voir à f / 5,6.

Cambridge in Color a un bon aperçu de ce phénomène .


Je ne dirais pas vraiment qu'il y a une ouverture fixe à laquelle la diffraction devient un problème. L'ouverture limitée par diffraction EST le seul facteur de diffraction qui dépend du capteur. Ces jours-ci, nous avons des capteurs APS-C qui varient entre environ 10mp et aussi haut que 18mp, avec des DLA allant de f / 12 à environ f / 6.5. Quelqu'un avec un appareil photo APS-C 18mp verra certainement certains des effets du flou de diffraction à f / 11, alors que quelqu'un avec un capteur 12mp serait probablement bien ou commencerait seulement à voir la diffraction à f / 11.
jrista

@jrista bon point! J'utilise moi-même un capteur 10mp et ne dépasse généralement pas f / 11, mais j'aurais dû prendre le temps d'étendre les effets des capteurs de plus haute résolution!
gerikson

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Il y a quelque chose appelé l'ouverture limitée par diffraction, c'est-à-dire la valeur d'ouverture au-delà de laquelle la diffraction entraînera une perte de netteté par pixel. Cela dépend de la longueur d'onde de la lumière et de la taille de chaque pixel du capteur.

Il y a un autre facteur à considérer dans votre question de savoir quelle ouverture donne la meilleure qualité en supposant que vous avez le libre choix de l'ouverture. Ce facteur est que, bien que l'arrêt au-delà du DLA se traduira par une netteté de crête inférieure, il peut toujours vous donner une netteté moyenne supérieure en augmentant votre profondeur de champ.


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Cela ressemble à une réponse manquante à cette question . :)
mattdm

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Alors que beaucoup de gens ont parlé des idées en jeu, personne ne semble avoir directement abordé la question du titre: comment testez-vous la résolution la plus élevée.

En théorie, la réponse à cette question est assez simple: vous tirez à chaque ouverture et trouvez celle qui donne la meilleure qualité.

En réalité, c'est rarement assez facile. Commençons par le cas le plus simple: un objet complètement plat qui est exactement parallèle au plan film / capteur. Dans ce cas, vous n'avez pas à faire attention à la profondeur de champ, mais vous avez souvent un peu de choix. Avec de nombreux objectifs, le centre sera le plus net à une ouverture, mais les coins seront les plus nets à une autre ouverture (généralement légèrement plus petite). Pour un exemple (raisonnablement typique), le centre peut être le plus net à f / 5,6, mais les coins à environ f / 8 à f / 9,5 environ.

Lorsque nous ajoutons une troisième dimension, les choses deviennent encore plus intéressantes. Une ouverture plus petite augmente la profondeur de champ. Dans une image réelle, vous obtiendrez souvent une plus grande partie qui est raisonnablement nette en utilisant une ouverture encore plus petite que l' une de celles mentionnées ci-dessus. Par exemple, voici une séquence à f / 4.5, f / 8 et f / 11:

f / 4,5: entrez la description de l'image ici f / 8: entrez la description de l'image ici f / 11: entrez la description de l'image ici

Bien plus qu'un simple changement de netteté et de profondeur de champ avec l'ouverture. Par exemple, même si vous ne regardez qu'une partie d'une image, l'aberration chromatique peut être minimisée à une ouverture, le contraste maximisé à une deuxième ouverture et l'aberration sphérique minimisée à une troisième.

Vous devez également séparer la qualité de l'image qui fonctionne le mieux. Dans la série ci-dessus, la version f / 8 est (minutieusement) plus nette dans les coins (bien que je ne puisse pas voir la différence dans la taille ci-dessus), mais je préfère définitivement la version f / 4.5 car l'arrière-plan est moins gênant.

Je devrais probablement mentionner une autre ride: vous pouvez (et certaines personnes le font) utiliser ce que l'on appelle l'empilement de la mise au point pour augmenter la profondeur de champ (apparente), tout en conservant une netteté plus élevée que celle que vous auriez (généralement) en vous arrêtant simplement à un très petit ouverture. L'idée de base est assez simple: vous prenez un certain nombre de photos focalisées à différentes distances, puis créez un composite construit à partir des parties nettes de chacune de ces photos. Par exemple:

Près de la mise au point: entrez la description de l'image ici

Objectif lointain: entrez la description de l'image ici

Composite: entrez la description de l'image ici

Notez que le composite n'est pas vraiment juste de ces 2 plans, mais d'un total de 5, donc cela peut être une bonne quantité de travail. Si vous regardez attentivement le composite, vous pouvez voir que j'aurais vraiment dû utiliser encore plus de photos avec les points de mise au point un peu plus rapprochés. Par exemple, la fleur proche et la fleur éloignée sont toutes deux assez nettes, mais certaines feuilles intermédiaires ne le sont pas vraiment.


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Vous atteindrez la limite de diffraction du capteur de votre appareil photo avant d'atteindre la limite de résolution d'un objectif. Par conséquent, l'ouverture "de la plus haute qualité" pour n'importe quel objectif est juste en dessous de la limite de diffraction.

Pour trouver la limite de diffraction pour le capteur de votre appareil photo, jetez un œil au calculateur de limite de diffraction au bas de cette page .


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En fait, il y a des compromis: généralement, la netteté intrinsèque d'un objectif s'améliore lorsque l'ouverture est fermée (la lumière passe effectivement à travers un point plus étroit à l'intérieur de l'objectif), de sorte que la meilleure qualité d'un excellent objectif (à tout moment donné dans le champ d'image) dans un reflex numérique est souvent atteint environ 1/2 à 1 arrêt au - dessus de la limite de diffraction.
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