Article polémique sur optiques lumineuses

[eric-p]

L'ouverture maximale F/xx est une donnée purement géométrique: le chiffre de l'ouverture est donné par la distance focale divisée par le diamètre de l'ouverture physique (disons, le diamètre du diaphragme, pour simplifier).

Aujourd'hui, avec les traitements multicouche actuels, le rendement global d'un objectif est de l'ordre de 98%. Il ne serait de que l'ordre de 60% sans ces traitements multi-couche.

Il fallait tenir compte de ce rendement avant l'existence des traitement multicouche puisque les réflexion à la surface des lentilles faisaient perdre près de la moitié de la lumière disponible, aujourd'hui, quand on perd 2%, c'est négligeable. Du moins en général. Puisque, d'après l'article, il y aurait quand même un problème pour les très grandes ouvertures.

Non, en fait c'est plus compliqué que ça. (Désolé mais en optique RIEN n'est simple)
Les pertes par réflexions dépendent en réalité de l'inclinaison des rayons incidents par rapport au dioptre.
Si le rayon tombe perpendiculairement au dioptre, un bon traitement multicouche permet de limiter la perte à 0.2%.

En revanche, et c'est moins connu, si l'angle du rayon incident dépasse les 45º, la réflexion vaut environ 4% même avec un bon traitement multicouche.
Les traitements multicouches classiques sont inefficaces dans ce cas de figure.
Je soupçonne des pertes significatives au niveau des filtres IR/passe-bas.(0.1-0.2 IL ?).

[lolo78]

Non, en fait c'est plus compliqué que ça. (Désolé mais en optique RIEN n'est simple)
Les pertes par réflexions dépendent en réalité de l'inclinaison des rayons incidents par rapport au dioptre.
Si le rayon tombe perpendiculairement au dioptre, un bon traitement multicouche permet de limiter la perte à 0.2%.

En revanche, et c'est moins connu, si l'angle du rayon incident dépasse les 45º, la réflexion vaut environ 4% même avec un bon traitement multicouche.
Les traitements multicouches classiques sont inefficaces dans ce cas de figure.
Je soupçonne des pertes significatives au niveau des filtres IR/passe-bas.(0.1-0.2 IL ?).

J'ai bien compris cela, c'est même plus ou moins le sujet de l'article à l'origine de la discussion, et de ma remarque finale. Je répondais simplement de façon générale à une interrogation à quelqu'un qui s'interrogeait sur le fait que l'on ne tenait pas compte de l'absorption et de la réflexion dans le calcul global de l'ouverture des objectifs.

L'angle de champ d'un 50 mm (en prenant la diagonale d'un capteur 24x36) est d'environ 46,8 degrés, de part et d'autre de l'axe optique. Les rayons incidents qui nous intéressent ont donc au maximum un angle d'incidence de 23,4 degrés sur la lentille frontale de l'objectif. On est donc loin des 45 degrés évoqués. Après, ce qui se passe sur les lentilles à l'intérieur du caillou, je ne sais pas trop.

[eric-p]

J'ai bien compris cela, c'est même plus ou moins le sujet de l'article à l'origine de la discussion, et de ma remarque finale. Je répondais simplement de façon générale à une interrogation à quelqu'un qui s'interrogeait sur le fait que l'on ne tenait pas compte de l'absorption et de la réflexion dans le calcul global de l'ouverture des objectifs.

L'angle de champ d'un 50 mm (en prenant la diagonale d'un capteur 24x36) est d'environ 46,8 degrés, de part et d'autre de l'axe optique. Les rayons incidents qui nous intéressent ont donc au maximum un angle d'incidence de 23,4 degrés sur la lentille frontale de l'objectif. On est donc loin des 45 degrés évoqués. Après, ce qui se passe sur les lentilles à l'intérieur du caillou, je ne sais pas trop.

Entre un objectif f/1.4 et un objectif f/1.2 ,la quantité de lumière supplémentaire théorique reçue est +36% ((1.4/1.2)^2).
Problème: On ne sait pas quelle est l'ouverture exacte de l'objectif utilisé.Le fabricant a très bien pu faire un objectif f/1.25 et nous le vendre f/1.2.
La perte théorique serait de 0.12 Ev par rapport à un vrai f/1.2.
DxO ne dit pas s'il a procédé à la vérification de l'ouverture géométrique de l'objectif.
À supposer que l'ouverture soit réellement de f/1.2, ce n'est probablement pas la lentille supplémentaire qui cause des pertes significatives.Je rappelle également que DxO a probablement effectué ses mesures au centre de l'image.On ne s'intéressera pas aux faisceaux d'entrées périphériques.C'est un autre débat.
Reste à évaluer les pertes issues du filtre AA+IR.Compte tenu de l'absence d'incertitudes sur les mesures, j'estime pour ma part que le tableau fourni par DxO ne permet pas de conclure quant à l'importance des pertes photomtriques à ce niveau là.:o

[eric-p]

J'ai bien compris cela, c'est même plus ou moins le sujet de l'article à l'origine de la discussion, et de ma remarque finale. Je répondais simplement de façon générale à une interrogation à quelqu'un qui s'interrogeait sur le fait que l'on ne tenait pas compte de l'absorption et de la réflexion dans le calcul global de l'ouverture des objectifs.

L'angle de champ d'un 50 mm (en prenant la diagonale d'un capteur 24x36) est d'environ 46,8 degrés, de part et d'autre de l'axe optique. Les rayons incidents qui nous intéressent ont donc au maximum un angle d'incidence de 23,4 degrés sur la lentille frontale de l'objectif. On est donc loin des 45 degrés évoqués. Après, ce qui se passe sur les lentilles à l'intérieur du caillou, je ne sais pas trop.

DxO a probablement réalisé ses mesures au centre de l'image pour que les mesures ne soient pas polluées par le vignetage.
On s'intéresse donc uniquement aux rayons formant le point central de l'image.
À l'entrée de l'objectif, les rayons sont parallèles.
À la sortie de l'objectif, les rayons sont convergents et forment un angle avec l'axe optique variant de :
0º à ~21º pour un objectif f/1.4 (On suppose que l'objectif fait bien f/1.4 mais ce n'est pas toujours rigoureusement exact.).
0º à ~25º pour un objectif f/1.2

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PS: Pour ce qui est des problèmes de transmission de l'objectif, le problème est réel et DxO ne donne aucune explication sur le fait qu'ils aient tenu compte ou pas d'un écart de transmission entre un objectif f/1.2 ou f/1.4. On va donc considérer qu'ils ont tenu compte du problème et qu'ils ont modifié les résultats finaux en tenant compte de cet éventuel écart.
Par le passé, CI avait mesuré l'ouverture photométrique des objectifs et parfois trouvé des écarts importants avec l'ouverture géométrique théorique.
Par exemple, le Leica 90/2 R Asph. avait été mesuré avec une perte de -0.5 IL (!). Pourtant, l'ouverture de l'objectif vaut bien f/2 et les lentilles reçoivent bien un traitement multicouches. Le plus étonnant est que l'objectif ne comporte que...5 lentilles!!!
Comment expliquer un tel "désastre"?Des erreurs de mesure sont toujours possibles mais n'expliquent pas tout.
On explique souvent que le rendement des lentilles en transmission vaut 99.7%-99.8% par dioptre grâce aux traitements multicouches.
Les fabricants oublient de préciser que ce chiffre n'est valable QUE pour des rayons arrivant perpendiculairement au dioptre.
Quand l'angle entre le rayon et le dioptre est <90º, le rendement diminue et le rendement photométrique peut être 0.1 à 1 IL inférieur à la valeur théorique.

Les microlentilles situées devant le capteur sont connues pour avoir un rendement photonique se dégradant significativement pour des rayons dont l'inclinaison est
>10º-15º.
Il se trouve que l'inclinaison des rayons (formant le centre de l'image) des objectifs
f/2 ne dépasse pas 15º.
Les objectifs f/1.8 et surtout les f/1.4 ou f/1.2 sont donc à la fois confrontés à l'effondrement du rendement des microlentilles ET aux dimensions de la boîte reflex puisque les faisceaux des ultralumineux sont plus larges.