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Messagede Fredlab » 08 Jan 2016 11:16

Hello

Suite à la sortie du livre sur la macro au-delà du rapport 1:1, j'ai eu quelques retours intéressants sur les profondeurs de champ que l'on peut espérer quand on prend des photos à de tels rapports.
(notamment de la part de Pascal03)

Pour être complet, alors que j'ai toujours fait de la zédification de façon empirique, je suis allé à la recherche de formules de calcul.
On trouve classiquement sur internet

PdC = 2 x CdC x D x ((G+1)/G2)

PdC : profondeur de champ en mm
CdC : cercle de confusion (classiquement, 0,016 mm pour un capteur APSc - celui que j'ai avec mon 500D)
D : diaphragme
G : rapport macro.

On arrive à ce genre de tableau

Image

J'utilise des objectifs de microscope à l'infini avec une Raynox DCR-150 inversée en guise de lentille de tube.
J'ai pris une lame de calibrage inclinée à 45° avec trois de mes objectifs.

Image

En utilisant Pythagore, je pense que l'on peut dire qu'avec le 4x, la pdc est d'environ 20 micromètres (0,02 mm), avec le 10x, la pdc est proche de 15 micromètres (0,015 mm) et avec le 20x, on est en-dessous de 10 micromètres, probablement 7 micromètres (0,007 mm).

Pour faire le lien entre le tableau et les pdc obtenues et/ou théoriques, il faut calculer l'ouverture des objectifs.
D'après cette discussion : http://www.lenaturaliste.net/forum/viewtopic.php?f=56&t=6861&p=34247& (et c'est que l'on voit qu'une coquille s'est glissée page 190 :oops: ), a priori, le Nikon 4x CFI Apo ouvre à f/10, le Mitu ouvre à f/17 et l'Union Optical 20x (achromatique plan), ouvre à f/25.

Pour le "G", j'ai revérifier, ce qui est indiqué sur le fût de l'objectif correspond au G.
(prise de vue de la lame de calibration, règle de trois...)

D'après le tableau, avec le 4x, à f/11, la pdc est de 0,11 mm -> 110 micromètres (alors que la photo montre 20 micromètres)
avec le 10x, à f/16, la pdc est de 56 micromètres (la photo montre une pdc de 15 micromètres)
avec le 20x, à f/22, la pdc théorique est de 37 micromètres alors que la photo montre une pdc inférieure à 10 micromètres.

arf...
en sachant que ça joue sur les pas entre chaque cliché, ça la fout mal.
(par expérience, je sais qu'il me faut tant de micromètres entre chaque prise de vue et mes pas sont plus serrés que ce que j'ai avec ce qui est mesuré par la photo - avec le 20x, par exemple, mes pas sont d'environ 4 à 3 micromètres...)
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Re: PDC

Messagede michelflashman » 08 Jan 2016 12:49

Pas mal la lame couche a 45 degre !!
Ensuite ont peut se faire son propre tableau en conditions reels

Merci

Michel

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Re: PDC

Messagede Pascal03 » 08 Jan 2016 13:10

a priori, le Nikon 4x CFI Apo ouvre à f/10, le Mitu ouvre à f/17 et l'Union Optical 20x (achromatique plan), ouvre à f/25


Pas d'accord !
Tu prends l'ouverture réelle, qui est une ouverture photométrique utilisée pour le calcul du temps de pose (le grossissement génère une perte de lumière).
Or il faut considérer l'ouverture affichée sur l'objectif (ouverture géométrique)

F-number = 1/(2NA)

Donc :
Nikon 4x CFI Apo ouvre à f/2,5
le Mitu ouvre à f/1,8
et l'Union Optical 20x (achromatique plan), ouvre à f/1,25

Donc, si on reprend les calculs (je fais juste une règle de trois avec les ouvertures, le reste ne change pas) :

Nikon 4x CFI Apo : 110 / 11 x 2,5 = 25 µm (mesuré 20µm)
Mitutoyo : 56 / 16 x 1.8 = 6,3 (mesuré 15µm)
Union Optical 20x : 37 / 22 x 1.25 = 2,1 (mesuré moins de 10 µm).

Mais ce n'est pas là que se situait ma remarque.
La formule mathématique 2.CoC.D.(G + 1) / G² fait intervenir le grossissement.
Or, d'après mes mesures, il n'en est rien !

J'avais photographié des lames micrométriques posée en biais, en mesurant le rapport "dénivelé / Longueur" (comme vient de le faire Frédéric).

Et bien je me suis rendu compte que quel que soit le grandissement, la PDC est constante !

Exemples avec le luminar 16mm vissé de 2 crans (f/5) :
La lame est faiblement inclinée : 10.5mm de dénivelé pour 47mm de long. ça nous donne un poil plus de 2µm par division

Champ de 2 mm : crop de la zone "nette" (assez floue ici en fait car le luminar n'est pas dans ses conditions optimales) :

16 23 4.jpg
Exif et Meta MicroCartouche 16 23 4.jpg (26.41 Kio) Vu 3648 fois


Champ de 1 mm : Crop de la zone nette

16 40 4.jpg
Exif et Meta MicroCartouche 16 40 4.jpg (29.36 Kio) Vu 3648 fois


Champ de 0,7mm

16 55 4.jpg
Exif et Meta MicroCartouche 16 55 4.jpg (31.03 Kio) Vu 3647 fois


Comme on peut le constater, la profondeur de champ est constante !
Par contre les temps de pose s'allongent au fur et à mesure qu'on grossit plus. comme quoi l'ouverture réelle intervient dans la mesure de l'exposition, mais pas dans celle de la profondeur de champ ! (pas plus que le grossissement, d'ailleurs).

Ce phénomène a été constaté avec les 4 luminars 16, 25, 40 et 63mm, et avec le JML 20x ON 0.30. Une amie (Cicipetta) l'a également vérifié avec ses macro-nikkors 19 et 35mm.

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Re: PDC

Messagede Daniel » 08 Jan 2016 13:12

Bonjour,
il est toujours bon d'expérimenter pour vérifier les modèles physiques que nous donnent les théoriciens spécialistes.
Il peut y avoir des divergences du fait que les modèles prévoient des conditions simplifiées par rapport à la réalité du matériel (lentille mince par ex. ... )

Bravo à Fred de proposer et de mettre en œuvre une méthode pratique de test.

Mais les tables suivantes peuvent servir de point de départ, bien que les méthodes de calcul n'y sont pas précisées.
http://zerenesystems.com/cms/stacker/docs/tables/macromicrodof

En tout cas, en macro avec l'augmentation du tirage, je pensais qu'il fallait éviter de s'en tenir à l'ouverture nominale des objectifs pour ces calculs...
Le grandissement doit intervenir dans la mesure ou il impose un tirage. ...
La discussion est ouverte.
Y a t il un opticien pédagogue sur le forum?
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Re: PDC

Messagede Fredlab » 08 Jan 2016 13:21

Hello

Bon, Pascal, il faudra que l'on rediscute de tes observations... je ferais des essais avec mon Canon macro de 20 mm avec différents tirages et différentes ouvertures.

Pour ce qui est de l'ouverture de l'objectif d'agrandisseur, je suis ennuyé car effectivement, dans le livre, c'est une autre formule qui est donnée (celle que tu viens d'indiquer) et que j'avais tapée suite à cette discussion.
http://www.lenaturaliste.net/forum/viewtopic.php?f=56&t=16803&p=93524

Donc, admettons que mes premiers calculs (ceux du début du topic) soient erronés, j'arrive effectivement à tes valeurs.
Pour le 4x, on a du f/2,5 et donc une pdc un peu inférieure à 28 micromètres... ça n'est plus si loin de mes visuels.
Pour le 10x, par le calcul (formule d'entrée, on arrive à 6 micromètres... et là, c'est un peu inférieur à ce que l'on mesure avec la lame de calibration.
Pour le 20x, on arrive à 2 micromètres de pdc... mesurée à moins de 10 micromètres, mais supérieure à 5 (non ?)

Bref... il y a encore des choses à voir/dire/calculer...
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Re: PDC

Messagede Pascal03 » 08 Jan 2016 13:25

Salut Daniel.

Ton lien ne marche pas...

D'après mes mesures : La PDC réelle semble supérieure à celle spécifiée par le fabricant, et donnée par le calcul
Par exemple, le JML20x qui avait fait l'objet de la commande groupée est donné pour une PDC de 5,8µm ( viewtopic.php?f=56&t=11402 - 3° post)

Toutes les photos faites avec cet objectif depuis aout 2014 (date à laquelle j'ai réalisé ces mesures) ont été faites avec un pas de 8 µm. et encore, c'est une barrière psychologique car dans la pratique il supporte très bien un pas de 10 µm.

Et je l'utilise dans des conditions qui vont faire hurler tous les puristes, car j'ai généralement des tirages supérieurs à 50cm (pour avoir un champ de 0,5mm, j'ai une distance sujet-capteur de 56cm).

http://www.mindat.org/gallery-10947.html , et dans la case "keywords" entrez JML20x

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Re: PDC

Messagede Pascal03 » 08 Jan 2016 13:35

Et comme tu l'as dit :

je ferais des essais avec mon Canon macro de 20 mm


J'enjoins vivement tous les possesseurs d'objectifs microphotographiques à refaire ces mesures et nous faire part du résultat!
Et aussi les possesseurs d'objectifs de microscope, en s'affranchissant de la sacro-sainte "longueur de tube".

Plus on aura de résultats expérimentaux, et plus on aura de bases solides pour avancer.

Et pensez à vos boitiers ! là ou je faisait auparavant 70 ou 80 photos, je n'en fais plus que 15 ou 20 aujourd'hui. mon obturateur ne s'en porte que mieux...

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Re: PDC

Messagede Fredlab » 08 Jan 2016 13:36

Chez moi, le lien de Daniel fonctionne.
En ce qui concerne mes premiers essais, avec des objectifs de microscopes infinis (et donc on ne peut pas jouer sur le tirage pour modifier un quelconque rapport... en théorie, mais perso, j'essaye de ne pas sortir des clous), on a ce tableau.

Capture d’écran 2016-01-08 à 13.32.13.png
Exif et Meta MicroCartouche Capture d’écran 2016-01-08 à 13.32.13.png (33.88 Kio) Vu 3636 fois


Pour les autres objectifs, il y a un tableau avec l'ouverture nominale (ce qui est affiché sur l'objectif ?) et un tableau avec l'ouverture réelle (en tenant compte du tirage ?).

A suivre...

(j'ai 60 copies de bac blanc qui vont arriver dans quelques heures... je pense que de mon côté, il faudra attendre pour d'autres essais...)
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Re: PDC

Messagede Pascal03 » 08 Jan 2016 14:00

Il y a quelque chose qui me chagrine dans ton tableau : tu corrèles la PDC à l'ouverture numérique. je pense qu'il y a là une source d'erreurs car il manque une donnée.

Exemple :
luminareblish2-287fb46.jpg
Exif et Meta MicroCartouche luminareblish2-287fb46.jpg (41.79 Kio) Vu 3622 fois

(Caractéristiques des Luminars - Source zeiss)

Les 40 et 63mm ont des ouvertures F (et donc des ON) identiques. or les PDC des 2 objectifs à ouverture égale sont différentes.
Il faut également indiquer la focale pour que les données soient exploitables.

Pascal

P.S. : bon courage pour les 60 corrections...
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Re: PDC

Messagede pierre4fun » 09 Jan 2016 16:22

Pascal, si la PDC ne variait pas en fonction du grandissement, nous aurions des distance de travail constantes sur les objectifs de microscopes il me semble. Or ce n'est pas le cas. Quelque chose me semble faussé.
Si tu travailles avec des rapports de x1 à x4 et que tu passes au x40 tu vas vite voir la différence :lol:
Dernière édition par pierre4fun le 09 Jan 2016 18:16, édité 1 fois.
Amicalement, Pierre
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