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Guy Louis Mier est réalisateur, chef opérateur, journaliste, conseil en communication et formateur. Il collabore à l'occasion au Technicien du film et de la vidéo. Il nous fait partager sa passion du détail sur la qualité de l'image. On se doutait bien qu'il devait y avoir des conséquences néfastes à la miniaturisation sans limite des caméscopes DV. En voilà une, contournable, Dieu merci. Elle concerne surtout les caméscopes à capteur 1/4 de pouce comme les TRV900 par exemple. Comme quoi le soleil rend flou, il fallait le savoir !
Les caméras DV sont le plus souvent équipées de capteurs 1 / 4 de pouce. Leur utilisation souffre de limites physiques, même si certains de ces capteurs miniatures comportent autant de pixels que sur une caméra pro. La principale est due à la diffraction. L'objectif est une antenne qui capte et concentre une partie du front d'onde. Le plus petit point que peut fournir un objectif (l'image d'une étoile par exemple) est le résultat de l'interférence des rayons captés par l'optique. Ce ne sera jamais un point mais un disque entouré d'anneaux de plus en plus faibles, la figure d'Airy. A focale égale, plus l'objectif est large, plus il capte une part importante de l'onde, plus le disque d'Airy est petit. Mais ce disque grandit avec la focale. Le diamètre du disque d'Airy est donc proportionnel à une relation diamètre/focale : l'ouverture, le " diaph ". Toute optique parfaite ouverte à F1.4 donnera un disque d'airy de 1,88µ de diamètre (longueur d'onde du vert). Le disque fera 7,52µ à F5.6 et 29,52µ à F22. Avec des pas de pixels de 9µ (surface sensible + drains conducteurs), on conçoit que cela pose quelques petits problèmes ! Sur une matrice donnée, on ne peut juxtaposer qu'un nombre limité de disques de diffraction. Pour une matrice Ľ de pouce cela donne les potentiels suivants :
Le potentiel d'une TRV 900 est donc exploitable jusqu'à F8, au delà la diffraction limite la résolution optique. Ce raisonnement vaut pour une optique parfaite, en vrai c'est pire ! Dans leur sagesse les fabricants limitent généralement le diaph maximum des petites caméras à F11 !On remarquera que l'étalement de l'énergie sur un disque d'Airy plus large provoque une baisse de l'énergie par unité de surface donc un assombrissement proportionnel au diaph (colonne de droite) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Pour des matrices 1/3 de pouce (Canon XL1) le pb est moindre
La limite est sans conséquences pratique au delà ; ex matrice 1 / 2 pouce
Ces chiffres s'entendent pour une transmission à contraste maximum. En photo ou en observation optique on peut distinguer des contrastes très faibles et résoudre ainsi des mires fines. Dans un système où l'image est discontinue, formée d'une mosaïque de pixels, le problème est tout autre ! Je renvoie sur ce point le lecteur à mon article dans le " Technicien Film & Vidéo " de décembre 1999. La conclusion Si l'on veut éviter l'effet stroboscopique et la baisse de rapport signal/bruit que provoque l'utilisation de l'obturateur variable, il est donc prudent de prévoir un filtre neutre supplémentaire pour filmer par grand soleil avec une matrice Ľ de pouce. Guy Louis MIER | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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