calcul de la taille des photosite et diffraction

[Retz]

Bonjour a tous !Voila, j'aimerais connaitre la formule pour calculer la taille des photosites de mes capteurs, et connaitre la formule pour eviter la diffraction selon ouverture !merci a tous d'avance.

[Ldo]

J'ai trouvé ça, reste plus qu'à trouver la taille de tes photosites. Mais je pense que pour être très très précis, c'est un peu plus complexe. Il faudrait aussi prendre en compte le "pas", la focale utilisé et bien sur, la qualité de l'objo en fonction du pouvoir de séparation de la formule optique qui le compose...mais ce sera déjà pas mal juste avec la taille de photosite et les infos que je t'ai mise plus bas.
Bonne prise de tête à toi!
Ouverture minimale conseillée par rapport à la taille de photosite (ici côté d'un pixel carré en micron)
2,9 µm : f/ 5.6
3,0 µm : f/ 6.3
3,2 µm : f/ 6.3
3,4 µm : f/ 7.1
3,6 µm : f/ 8.0
3,8 µm : f/ 8.0
4,0 µm : f/ 9
4,5 µm : f/ 10
5,0 µm : f/ 10
5,5 µm : f/ 11
6,0 µm : f/ 13
6,5 µm : f/ 14
7,0 µm : f/ 14
7,5 µm : f/ 16
8,0 µm : f/ 16
8,5 µm : f/ 18
9,0 µm : f/ 18
9,5 µm : f/ 20
10,0 µm : f/ 22
11,0 µm : f/ 22
12,0 µm : f/ 25

Edit: et si tu veux encore plus t'amuser, cherche des infos sur le diamètre du cercle d'Airy

[SebGo]

pour connaitre la taille des photosites, c'est la surface du capteur divisé par le nombre de megapixel. comme les 350, 400 et 450 ont la même taille de capteur (22.2 × 14.8mm), la diffraction sera plus marqué sur le 450 que sur le 350. J'avais trouvé un tableau qui reprenait tout ce que tu cherchais, mais pas moyen de retrouver ce lien...
Et pour info c'est le 7D qui est le plus sujet à la diffraction à l'heure actuelle. De mémoire elle commence deja à partir de f8...

[Retz]

Merci a vous deux pour les reponses!

Je me pose la question, est ce que Barnack calcule correctement la taille et la diffraction ?

[Retz]

"pour connaitre la taille des photosites, c'est la surface du capteur divisé par le nombre de megapixel!"
J'ai essayer de calculer, mais je n'y parviens pas, pourais tu etre plus explicite stp ?

[Gilles BILLARD]

Hello,
J'essaye...
ex:
capteur 20 M%pix en full frame
surface capteur: 24 x 36 =864mm²
surface d'1 micro site environ : 864 / (20 x 10^6) = 43.2 x 10^-6mm²
soit environ
43 micron²
soit environ un carré de 43^0.5 = 6.5 microns de coté
(sauf erreur de ma part et en négligeant l'espace entre microsites du capteur)
++

[Retz]

que veut dire les sigles ^- ?

de mon coté j'ai cherché, et trouve ceci:

Dans le cas des 10 mégapixels APS-C caméras que vous voyez là-bas, 22.2mm / 3888 = 5,71 micromètres. Donc, pour les 450D, 22,2 / 4272 = 5,20 micromètres.

Est ce exact ?
Il suffirait de prendre un coté du capteur, diviser par le nb de pixel correspondant au coté de celui ci, est ce bon ?

[Ldo]

Le petit sigle signifie "puissance". Et tu as les bons chiffres, 5.2 pour un 450D et 5.7 pour un 400D.

[Retz]

Je vous remercie tous pour vos reponses.

Au passage je remarque que Barnack (logiciel gratuit) , calcule automatiquement le taille des photosites.

[briceos]

De toute façon, pour moi, cette diffraction est un non-problème. Soit j'ai besoin de F/22 pour faire ma photo (macro par exemple) et avoir tous les plans que je souhaite nets et je verrai la diffraction à 100%, soit je ne veux pas de diffraction à 100%, je renonce à mon F/22, et je ne fais pas le photo que je souhaite. Bien évidemment, vous l'aurez compris, je n'ai aucun état d'âme à choisir la première solution.

D'ailleurs, ce n'est pas tant son existence (la diffraction est un phénomène optique qui existe toujours, elle n'est juste visible au delà de la trame du capteur qu'à partir d'une certaine ouverture, à 100% sur l'écran) que sa visibilité qui pose (un relatif) problème. Or la visibilité de la diffraction ne dépend que de la taille de la photo et de la distance à laquelle on la regarde. Voir : Diffraction Limited Photography: Pixel Size, Aperture and Airy Disks où d'ailleurs, comme par hasard est pris en compte la taille d'affichage, et la distance à laquelle on le regarde. Sur un tirage de 75cm de large à F/16, la diffraction est invisible si on se tient à 1m et ce pour 1MP, 10MP ou 100MP... dingue, non ? Evidemment, parce que notre oeil a un pouvoir séparateur déterminé, variable selon les individus, et finalement pas si elevé que ça La définition du capteur n'a donc rien à voir là-dedans. Cette diffraction se voit donc surtout sur écran à 100%, là où l'agrandissement est maximal et la distance de vision, minimale. De toute manière, il faut être clair : ou un capteur est suffisament défini pour voir les défauts optiques de la transmission de la lumière à travers les lentilles (la diffraction, phénomène optique, indépendant du boitier), soit il est insuffisamment défini et la diffraction (et les autres défauts de l'image) est masquée par la grosseur des pixels (à grandissement égale par rapport au cliché hyper-défini du 1er capteur, on voit des pixels carrés, et donc pas de diffraction).

[Mnemmeth]

euh juste histoire de mettre mon grain de sel: en partant de la atille du cpateur et de son nombre de pixel vous aurez la surface maximale d'un photosite, en aucun cas la surface reelle du photosite lui meme...
Un photosite c'est une jonction P/N dont un cote est expose a la lumiere. Si tous les photosites sont contigues on a non pas xmillions de photsites mais un seul car la zone P (ou N depend des technologies) sera continue sur toute la surface comme le ferait un conducteur electrique tout bete (du cuivre par exempple)
Si on place des sortes de digues chaque photosites sera plus ou moins independant par rapport a ses voisins. Cette digue (FOX, STI, (deep) trench ou autre) permet de deconnecter electriquement par isolation plus ou ou moins profondément dans le silicium les photosites. Plus cette isolation sera large et moins de parasitage on aura entre photosites (courant de fuite).
Et cette largeur est loin d'etre negligeable ( a titre d'indication sur d'autres diode j'ai 10µm d'espacement entre des photosites qui font 800µm de long et 20µm de large, en longueur: pas important, en largeur: 33% non utilise par la photodiode)

Et c'est sans compter la partie CMOS qui recupere les informations, la ciruiterie qui masque la lumiere (meme si on utilise des films d'anti reflecttion)
Au final on doit presque pouvoir faire sauter 50% de la surface theorique pour avoir une surface utile

[rem22]

euh juste histoire de mettre mon grain de sel: en partant de la atille du cpateur et de son nombre de pixel vous aurez la surface maximale d'un photosite, en aucun cas la surface reelle du photosite lui meme...

Assez d'accord avec la remarque de Mnemmeth. Quid de la distance entre les photosites eux-mêmes ? Surface utilisée/surface utile ?

Bref, à mon avis, des calculs à la con pour essayer de donner un aspect scientifique à la chose, quand il faut garder en tête le principal : arrête de calculer et va faire des photos.

Comme Brice, si j'ai besoin de f/22, alors f/22 ce sera.De même; si j'ai besoin de 6400iso, 6400iso ce sera. Point.

[zero_janvi]

J'aime la réponse de briceos...

Et j'ajouterai : si tu connais le point d'apparition exact de la diffraction, est-ce que ta photo sera meilleure ? Mais je me marre !!!

[Retz]

Pour ajouter du poids a ce qui ne connaitrait pas les effet de la diffraction reel, voici un lien:
Diffraction Limited Photography: Pixel Size, Aperture and Airy Disks

Pour revenir a la netteté de la photo, je dois dire que j'ai observé mes photos, prise avec different type de taille de capteur, bridge panasonic et reflex canon en Aps-c, qui vont du 8 MP a 12 MP, je dois avouer que cela correspond bien a ce que disent les experts, une legere perte de piqué au centre, d'abord, puis s'elargissant si on ferme le diaphragme.
Le logiciel barnack, ( gratuit), permet de calculer quand commence la diffraction, et selon le type de capteur.

Ensuite, c'est vrai que la perte de piqué sera differement apprecié selon l'exigeance du photographe, mais la perte de piqué est bien reel.

De plus, les objectifs de qualités peuvent limiter un peu la diffraction, par un diaphragme meilleur, et permettent ainsi de photographier sans trop se casser la tete, les objectifs macro sont justement particulierement bien construit pour eviter le probleme d'une diffraction trop vite visible, d'apres ce que j'ai lu sur internet.

Les objectifs d'entrée de gamme comme ceux que je possede, demontre plus rapidement la perte de piqué, d'abord au centre de l'image, puis s' elargissant quand on ferme +.

Au probleme de la diffraction, peut s'ajouter le "blooming", donc ça peut etre interessant de savoir comment eviter certain problemes d'exposition.

La montée en isos, n'a directement rien a voir avec la diffraction!

[Retz]

J'aime la réponse de briceos...

Et j'ajouterai : si tu connais le point d'apparition exact de la diffraction, est-ce que ta photo sera meilleure ? Mais je me marre !!!

Le logiciel Barnack permet de le connaitre, et de le verifier de visu, ce que j'ai fait, apres chacun fait son choix.

[placitric]

En pratique, le meilleur diaph est souvent à deux ou trois diaph de l'ouverture maxi. Plus fermé dégrade l'image.
Je précise bien " en pratique " ...

[briceos]

Je ne me rappel pas que du temps de l'argentique on se prenait autant la tête avec de la thèorie (espace couleur, diffraction, abérrations en tout genre...etc).

On peut faire pareil en numérique, hein !

Sus à l'optimisation du micro-poil de cul de grenouille !!

[Diakopes]

Je ne me rappel pas que du temps de l'argentique on se prenait autant la tête avec de la thèorie (espace couleur, diffraction, abérrations en tout genre...etc). Vitesse, ouverture, estimation plus ou moins au pif de la profondeur de champs,un peu de péloche et surtout l'arme magique... un oeil et voilà ça roule. Les techniciens seraient-ils entrain de prendre le pas sur les poètes?

C'est toujours comme cela que je fais des photos. Et en plus, on ne se rpéoccupait pas de la BdB. Seul avantage : on peut choisir ses ISO sans devoir changer de peloche

[Retz]

Des paquets de nouilles ... tout de suite, plutot des sacs de pommes de terres, c'est mieux.

[zero_janvi]

Le logiciel Barnack permet de le connaitre, et de le verifier de visu, ce que j'ai fait, apres chacun fait son choix.

Et, tes photos sont meilleures ?

[Norbert75]

Peut être a-t-on le droit d'aimer la technique ET la poésie ?
S'il y avait un tout petit peu plus de techniciens, on verrait peut-être un peu moins de photos pourries justifiées par un discours psychanalytico-merdique.
Allez je sors faire des photos !

[briceos]

Oui, mais aimer la technique "utile". A moins que ce ne soit pour sa propre culture générale, auquel cas, pas de soucis. Mais se passer de telle ouverture, ou calculer celle-ci au micro-poil pour éviter un problème à la visibilité hypothétique en regardant son cliché "normalement" alors qu'en pratique, ça n'a que peu d'incidence sur un tirage (et encore à condition de faire un tirage), c'est dommage. J'ai en ce moment même dans mon salon, un tirage 30x45 (c'est pas immense, mais c'est pas non plus tout petit !), d'un cliché de goutte (visible ici, c'est la n°3), où je n'ai eu aucun scrupule à fermer à F/22 pour avoir la couronne nette (aucun autre moyen de faire autrement) et je ne me tords par de douleur quand je regarde mon tirage dans son cadre

Après, libre à chacun d'être jusquauboutiste ou pas, et de placer le curseur du compromis plus tôt ou plus tard.

M'enfin, quand je lis sur the-digital-picture.com, que la DLA (Diffraction Limited Aperture) pour un 7D est de F/6.9, si on devait arreter de fermer au delà de F/7.1, on serait pas sorti de l'auberge... C'est juste un élement de comparaison (certes la diffraction apparait plus tot à 100% que sur d'autres boitiers moins denses, voir explication dans mon précédent post) entre les boitiers, qui n'a au final que peu (pas?) d'intéret en pratique.

[Norbert75]

C'est quoi la technique "utile" ? J'aime bien connaitre le pourquoi des choses (je suis un peu obligé d'ailleurs, je suis prof de photo et je dois pouvoir répondre aux questions de mes élèves...)

Et tu as raison, on peut travailler à f/22 avec un 7D, mais alors on SAIT que l'on a de la diffraction, qu'on manque un peu de piqué et on assume et c'est bien. Je fais la même chose.

Ne pas oublier Rostand : "C'est encore plus beau quand c'est inutile...". Mais là on est bien éloigné du sujet du fil...

[briceos]

Parce que de mon point de vue, cette notion de diffraction est au mieux "inutile" en pratique (cf mon propos), voire même "néfaste" car elle bride le photographe pour de mauvaises raisons. J'ai pas dit que c'était inutile de connaitre comment ça fonctionnait (je précise ma pensée), car c'est toujours interessant, je trouve mais que c'était techniquement "inutile" de l'appliquer. A mon avis, encore une fois, mettant le curseur du compromis à un endroit et toi à un autre, mais ce n'est pas un soucis

[Runi]

S'il y avait un tout petit peu plus de techniciens, on verrait peut-être un peu moins de photos pourries justifiées par un discours psychanalytico-merdique.

C'est vraiment pas ce qui court les rues ici, on voit plutôt des tonnes de photos techniquement bonnes mais qui n'ont aucun intérêt esthétique.

[placitric]

C'est vraiment pas ce qui court les rues ici, on voit plutôt des tonnes de photos techniquement bonnes mais qui n'ont aucun intérêt esthétique.

En effet ! Comme le disait Philippe Stoop, " La technique photographique est à l'Art photographique, ce que la maçonnerie est à l'Architecture. "

[Retz]

Pour repondre a zero janvi,
Le logiciel barnack me permet juste de savoir a quel moment mon apn commencera a avoir de la diffraction.

Je peux observer en effet la degradation visuellement, qu' autre fois je mettais sur le compte de d'autre problemes, sans vraiment savoir lesquel.

Maintenant, je sais a quoi m'attendre, et selon le type de photo, je peux choisir une ouverture qui ne permette pas la diffraction, selon la photo que je veux prendre, ou j'en accepte, l'essentiel pour moi etant de comprendre ce qu'est la diffraction, de la controler selon ce que je photographie, je controle ainsi, selon ce que je veux obtenir selon le type de photo, en subissant moins certains problemes.

Apres rien ne m'empeche d'aller sur des petite ouverture, mais c'est en connaissance de cause desormais que je fais mes choix.

[Mnemmeth]

En effet ! Comme le disait Philippe Stoop, " La technique photographique est à l'Art photographique, ce que la maçonnerie est à l'Architecture. "

Justement ce sont des bases qu'il faudrait arreter de denigrer (et de mal interpreter) , car sans ces bases oubliez de faire des photos ou de l'architecture

[JPdsfr]

Dans ma jeunesse le premier livre de photo que j'ai lu disait en gros : Apprenez, la technique, apprenez la a fond .......... et oubliez la. Si tu ne sais pas ce que tu fait, et pourquoi tu ne pourra jamais optimiser ton talent éventuel ( zero pour moi ). Le gus qui m'a le plus impressionné était spécialiste dans la photo de cuisine ( pas les meubles, non, la bouffe et les instruments ). Vous allez dire que c'est trivial et facile, mais quand il faut gérer des éclairages sur des objets, brillants, réfléchissants, garder la vapeur, les flammes et ne pas faire bruler ce qu'il y a dans la poêle, il faut connaitre sérieusement son sujet, a coté les photographes de mode c'était clic clac kodak

Bon fin de l'aparté

Pour le calcul il y a plus simple que de passer par la surface : Suffit de regarder dans la notice

Par ex pour un 7d le capteur fait 22.3*14.9 mm, les images 5184*3456, le coté d'un pixel brut fait 22.3/5184. Quand a l'espace inter cellules ccd nécessaire d'un point de vue électronique ( et encore suivant les conceptions ) , ne pas oublier que ce pixel est constitué de plusieurs cellules ccd ( par couleurs, matrice de bayer par ex ) et de lentilles, donc a moins de connaitre la conception précise du capteur je ne m'avancerai pas sur un calcul simple. Canon avait édite un livre blanc sur ces capteurs, je n'ai du que le survoler.

Et pour la diffraction et les photos, un exemple simple. Photos d'avions a hélice, je n'ai pas les moyens de me prendre un 600 ni toujours l'autorisation d'aller au prés, donc on croppe avec un grosse définition au départ. Malheureusement pour descendre en dessous du 1/100e quand tu a de la lumière il faut fermer fort ( les 50isos des 1d ont alors appréciables, et un filtre ND pas forcement utilisable ), résultat la diffraction se voit très bien, y compris sur un tirage 30/50. Toujours dans le même domaine, la réflexion simple va être de dire je me met en TV au 1/1000e pour être net et je laisse l'ouverture se débrouiller, en plus en fermant une grosse profondeur de champ compensera les difficultés de l'af ..... en oubliant la diffraction qui va faire son boulot a partir de f11.

Bref, je ne pense pas que ce soit une notion a mettre de coté, il faut en connaitre les inconvénients ............ et les oublier

[Retz]

Merci pour ce post JPdsfr.
Plus precisement je dirais plutot il faut connaitre la technique et la mettre de coté, mais jamais l'oublier.

Pour le calcul, il suffit d'incorporer la surface en mm et en pixels du capteur, dans le logiciel barback, et il nous donne la taille du photosite et a quel moment l'appareil photo aura la diffraction.

Moi aussi a F11 j'ai de la diffraction, c'est visible, surtout avec des objectif d'entrée de gamme, moins rapidement avec les autres objectifs comme le 28 75. Je mettais sur le compte de ma maladresse, d'un mauvais angle de lumiere etc.. la mauvaise qualité sur certain partie de mon image, miantenant je le controle mieux.

Il me semble avoir lu, qu'en allemagne qu'un site "militait" pour avoir des appareil photo qu'a 6 MP pour eviter que la dffraction n'intervienne trop tot, je n'ai pas ce lien, dommage.