Pourquoi les appareils photo numériques souffrent-ils davantage de l'aberration chromatique que les appareils photo argentiques?


15

Qu'est-ce qui rend les appareils photo numériques plus sujets à l'aberration chromatique que les appareils photo argentiques?

J'ai lu ceci sur de nombreux sites Web, mais les explications diffèrent, de ce que je pense des explications moins crédibles comme "la haute résolution des appareils photo numériques le rend plus visible" à celles plus crédibles impliquant des filtres de couleur devant le capteur créant une autre source d'aberration en plus de ce que l'objectif a déjà produit.

Y a-t-il une part de vérité dans la déclaration, et si oui, pourquoi est-ce le cas?


3
Fournissez une source, sinon cela ressemble à un mythe stupide. C'est la lentille qui cause l'abbération chromatique, pas le capteur. Il y a quelques problèmes dus à la matrice Bayer, mais je n'appellerais pas ces "aberrations chromatiques". Les aberrations chromatiques sont provoquées lorsque l'objectif focalise différemment différentes longueurs d'onde de lumière.
Olin Lathrop du

2
Je ne peux pas fournir les sources exactes où j'ai lu à ce sujet (c'était il y a un certain temps), mais une recherche rapide a donné des tas de résultats similaires: 1 2 3 4 . Cela peut très bien être un mythe comme je l'ai écrit dans la question, mais si c'est le cas
Hugo

2
peut-être parce que les photos des appareils photo argentiques ont été principalement vues à 15 x 10 cm reflétant la lumière dans une lumière confortable, où le spectateur avait la grande image en tête, tandis que pratiquement toutes les photos numériques sont inspectées de manière anale de près pour les erreurs à 100% de "recadrage" sur une émission de lumière de 15 à 25 pouces moniteurs ou téléviseurs 30-50 pouces?
Michael Nielsen

Le numérique est tellement plus net, en général, que vous voyez des problèmes qui ne sont pas apparents dans le film, également parce que dans le film, vous ne zoomez pas sur "1: 1", alors qu'en numérique, c'est courant. Prenez un film, agrandissez par 500x et voyons si, après le flou général, vous ne trouvez aucune aberration.
FarO

Réponses:


10

De toute évidence, l'aberration chromatique est créée par l'objectif, et la quantité de CA est la même.

Cependant, le film comme support et le capteur répondent un peu différemment. La vraie lumière perpendiculaire est traitée de la même manière dans les deux, mais la lumière inclinée rencontre une surface différente lors de l'utilisation d'un film et lors de l'utilisation d'un capteur CMOS.

Les capteurs CMOS ont de minuscules lentilles sur le filtre de couleur (voir ici ), et il est assez difficile de fournir une vitesse de groupe uniforme à l'intérieur d'une petite lentille pour toutes sortes de longueurs d'onde de lumière, de sorte que celles-ci créent une réponse dépendante de l'angle et de la longueur d'onde à l'arrivée lumière. (Considérez la lumière blanche traversant un prisme - même effet).

Un film a beaucoup moins de sensibilité à l'angle incident. Vous allez donc juste photographier le CA.

D'un autre côté, R, G et B venant d'un angle verront des sensibilités de capteur différentes (chacune est différente) que RGB venant perpendiculairement au capteur. Cela apparaîtra donc comme un changement de couleur ou un changement de couleur, ce qui aggravera l'AC.

Eh bien, c'est l'explication à laquelle je peux penser pour votre question.

(Et un bon test serait d'utiliser une lumière blanche dirigée sur un capteur CMOS, et de faire des photos en partant de la perpendiculaire puis en l'inclinant de plus en plus. Je m'attendrais à un peu de changement de couleur. Mais n'essayez pas cela à la maison :-) ).


2
Il y a aussi le verre de filtre anti-crénelage / UV / IR plutôt épais (~ 1 mm environ) qui se trouve directement devant le capteur. Dans les coins du capteur, la lumière entrante frappe à un angle aigu (à moins que l'objectif ne soit télécentrique), ce qui peut nuire aux couleurs. Surtout sur, disons, certains objectifs grand angle à monture Leica M où un élément arrière de petit diamètre est profondément encastré dans, eh bien, pas la "maison du miroir" mais la cavité correspondante dans l'appareil photo, près du plan du film. Cela ne se produit pas avec le film. Les microlentilles ne peuvent que faire beaucoup pour surmonter cela.
Staale S

@TFuto - veuillez voir ma réponse. Il n'y a pas besoin de jargon comme la vitesse de groupe (un mot de fantaisie pour ce qui équivaut à une couleur axiale) ici. Les microlentilles ne sont pas non plus très pertinentes pour CA, car même s'il y avait une couleur latérale pour une microlentille décemment conçue, la lumière bleue serait soit déjà filtrée au-dessus du pixel rouge, soit filtrée au-dessous de la microlentille. En général, si cela ne se produisait pas, la matrice du bayer serait corrompue et vous obtiendriez des images très étranges de la caméra.
Brandon Dube

1

Un appareil photo numérique quantifie la lumière plus grossièrement qu'un morceau de film. Considérez si l'objectif a 3 microns d'aberration chromatique. Sur une image de film, vous obtiendrez quelque chose d'un peu plus grand que 3 microns - peut-être 3,1 microns - en raison des cristaux d'halogénure d'argent du film. Sur un appareil photo numérique, les pixels sont, disons, de 6 microns sur un côté. 3 microns suffisent pour se répandre de manière significative dans le pixel voisin, de sorte que la quantité d'aberration chromatique semble avoir doublé par rapport au film.

Ils voient également la couleur différemment. Considérez ce test que quelqu'un a préparé. Prenons l'exemple 6. Le véhicule bleu derrière celui surexposé est presque noir dans l'image du film et assez lumineux dans le numérique. Les phares rouges sont également exposés très différemment, même par rapport à ces choses qui les entourent.

Cela implique que le film est moins sensible à la lumière rouge et également moins sensible à la lumière bleue. Toutes les franges que vous voyez sont magenta, ce qui n'est pas une couleur , mais une combinaison de rouge et de bleu. Si le film est moins sensible à ces couleurs, par rapport aux éléments blancs ou verdâtres de la scène, l'aberration chromatique sera réduite en intensité, et donc en visibilité.


Le lien que vous avez intitulé «pas une couleur» ne prend pas en charge cette affirmation.
Veuillez lire le profil

@mattdm _ il est physiologiquement et psychologiquement perçu comme le mélange de lumière rouge et violette / bleue, avec l'absence de vert._
Brandon Dube

1
"Le magenta est une couleur extra-spectrale". Ce n'est pas du tout la même chose que "pas une couleur". Je veux dire, bien sûr, "couleur" a beaucoup de définitions techniques différentes, mais je ne pense pas qu'une telle limite soit particulièrement utile. (Selon cette définition, le rose et le brun ne seraient pas non plus des couleurs.) Et de toute façon, le lien que vous fournissez le définit comme une couleur, certainement juste là dans la citation que je donne .
Veuillez lire le profil

1
Je pense que votre réponse est bonne, sauf que, comme je l'ai dit, votre lien vers "le magenta n'est pas une couleur" va à une page qui dit littéralement que le magenta est une couleur. Si vous voulez faire valoir que pour une raison quelconque, ce n'est pas une couleur, je pense que vous devriez au moins trouver une meilleure référence.
Veuillez lire le profil

1
La couleur spectrale est une couleur que nous percevons en réponse au stimulus de longueurs d'onde de lumière uniques (ou en pratique très similaires). La «couleur pure» peut avoir ce sens, mais elle a aussi d'autres sens.
Veuillez lire le profil

0

Je ne pense pas que l'une des raisons possibles que vous avez lues soit fausse en tant que telle. Certes, la majorité des raisons figurant dans les liens que vous avez fournis semblent être des causes suffisamment plausibles d'une légère aberration chromatique.

Des éléments comme les lentilles bancales et d'autres problèmes de fabrication mis à part, la complexité des lentilles modernes par rapport à celles du temps du film et l'ajout de micro-lentilles sur le capteur contribueront tous à la frange de couleur que vous voyez. Une résolution accrue, aussi stupide que cela puisse paraître, met en évidence les imperfections de nombreux objectifs, et franchement, je ne pense pas qu'il soit possible d'étudier une impression aussi près que possible avec un grand écran avec un zoom à 100%.

Aussi agréable que ce soit de dire qu'il y a une raison spécifique pour laquelle le film est meilleur que le numérique à cet égard, il semble que ce soit en fait une combinaison de nombreux facteurs plus petits.


Vous avez tort. Les attentes n'avaient rien à y faire. Les aberrations chromatiques SONT plus prononcées sur le numérique que sur le film. Il peut être mesuré. L'une de ces tentatives a été faite par genotypewriter: secure.flickr.com/photos/genotypewriter/6147351879 - le résultat est assez évident: le film gagne quand il s'agit de CA.
MarcinWolny

1
Modification de ma réponse pour supprimer mon dernier commentaire. Sur mon téléphone, je vais donc lire les liens plus tard - en attendant, je vais vous croire sur parole. :-P
Thomas Bisset

0

ceci en raison de la façon dont les couleurs sont extraites du capteur. Seuls quelques appareils photo numériques voient vraiment en couleur (l'ancien foveon sigma est l'un d'eux dans les grands reflex «publics»). Le capteur ne voit que l'intensité de la lumière, donc "noir et blanc" et une grille avant avec filtre coloré est utilisée pour, plus tard dans le processus, essayer de définir la couleur d'origine. (voir la grille de Bayer et leur évolution) ( exemple d'application du bayer ) En raison de cette interprétation, certaines situations donnent la mauvaise couleur comme déduction. Cela arrivait souvent au bord d'une surface tranchante.


3
Pouvez-vous expliquer et / ou fournir des sources expliquant pourquoi cela se traduit par des franges de couleur? Si c'est la raison, cela ne semble pas lié à l'aberration chromatique.
Hugo

2
Notez également que le fonctionnement du capteur Bayer est plus proche de celui de l'œil humain que Foveon! Selon cette norme, les humains ne voient pas non plus la couleur!
Veuillez lire le profil le

Je recommande cet article qui explique comment il ajoute phaseoneimageprofessor.wordpress.com/tag/bayer-pattern (sans réinventer la roue). Vous pouvez également consulter le wiki pedia pour foveon qui explique en partie également (avantage de foveon sur cette question) en.wikipedia.org/wiki/Foveon_X3_sensor . @mattdm, l'œil droit fonctionne plus comme un bayer, mais la dispersion du capteur d'unité oculaire est différente d'une grille de bayer "régulière", chaque unité de base capture également des informations différentes où le bayer / capteur capture le même filtré de sorte que l'abération n'est pas gérée de la même manière par le cerveau.
NeronLeVelu

1
Cela explique comment un capteur Bayer peut provoquer une certaine classe d'erreurs de couleur, mais je n'appellerais pas ces erreurs une aberration chromatique comme cela a été demandé dans la question.
Olin Lathrop du

0

Je pense que Hugo écrit sur Blooming, qui se produit sur les capteurs. Les capteurs de grande résolution, principalement de petite taille, sont sujets à la floraison. Elle est causée par une intensité lumineuse élevée, bien supérieure à celle que peut supporter la photodiod. La charge électrique déborde donc dans les photodiodes adjacentes. En conséquence, il crée des anneaux colorés sur le bord des zones surexposées.

En utilisant notre site, vous reconnaissez avoir lu et compris notre politique liée aux cookies et notre politique de confidentialité.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.