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Netteté, accentuation, et cercle de confusion


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Claude77
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MessageImprimer : Devant m'absenter un certain temps, j'avais mémorisé le lien vers ce sujet, que j'ai pris Posté le: Lun 14 Juin 2010 10:57    Sujet du message: Re : Netteté, accentuation, et cercle de confusion
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Devant m'absenter un certain temps, j'avais mémorisé le lien vers ce sujet, que j'ai pris le temps de lire ce matin.
Autant dire que je suis hyper heureux de constater que notre Denis parisien partage les mêmes avis que les miens. Avec notemment ce distingo sur les dimensions de la photo observée et sur le mode d'observation, écran ou papier.
Surtout, bravo à Denis de consacrer du temps pour vulgariser ces considérations physiques afin de les mettre à portée de compréhension de toutes et tous. Et tout cela en soignant la rédaction.

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J'ai possédé les objectifs Sigma 18-200, 70-300 et 17-70 Contemporary, le Carl Zeiss 16-80, les Sony 18-70, 18-250, 75-300 et 70-300 G SSM. J'ai également possédé les boîtiers Sony A100, A700, A580 et A65. Je peux donc en parler...
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MessageImprimer : Surtout, bravo à Denis de consacrer du temps pour vulgariser ces considérations physiques Posté le: Mar 15 Juin 2010 1:14    Sujet du message: Re: Re : Netteté, accentuation, et cercle de confusion
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Claude77 a écrit:
Surtout, bravo à Denis de consacrer du temps pour vulgariser ces considérations physiques afin de les mettre à portée de compréhension de toutes et tous. Et tout cela en soignant la rédaction.


Merci Claude de ces compliments qui me touchent.
Le sujet n'est pas encore fini, mais il faut que je trouve un peu de temps pour achever... photo

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MessageImprimer : Continuons ce sujet par les notions fondamentales de résolution de l'oeil et de résolutionPosté le: Mar 15 Juin 2010 23:07    Sujet du message: Re : Netteté, accentuation, et cercle de confusion
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Continuons ce sujet par les notions fondamentales de résolution de l'oeil et de résolution d'impression ou d'écran.

Vous avez probablement tous lu que pour qu'une impression soit bonne, il faut qu'elle soit en 300 ppp ou dpi (points par pouce ou digit per inch ce qui est la même chose).

Vous avez aussi sans doute déjà vu que la résolution normale d'un écran est de 72 dpi.

Qu'est-ce que ça veut dire tout ça ?



Commençons par l'écran, ce sera plus simple.
Prenez par exemple votre écran. Mettons qu'il fasse 1280x800 pixels. Et qu'il fasse 15,4 pouces de diagonale.
Quelle est sa définition ? C'est le produit de 1280x800 = 1024000 pixels c'est à dire environ 1 Million de pixels.
Quelle est sa résolution ? C'est le nombre de pixels par unité de longueur : prenons le pouce. Pythagore donne le nombre de pixels sur la diagonale : racine carrée de (1280² + 800²) = 1509,44 pixels. Donc le nombre de pixels par pouce est de 1509,44/15,4 = 98 dpi. Les écrans préhistoriques (genre 800x600 en 14 pouces de diagonale) faisaient 72 dpi. Les plus récents vont courrament de 100 à 130 dpi, voire plus. Plus ce chiffre est élevé, plus l'affichage est fin.

Pour une image imprimée maintenant.
Prenons un fichier photo de 12 Mpixels par exemple qui fait 4258x2830 pixels. Je veux l'imprimer en résolution 300 ppp. Quelle sera la taille de l'image ? Eh bien 4258 /300 = 14,2 pouces (1 pouce = 2,54 cm) c'est à dire 36 cm pour le grand coté et donc 24 cm pour le petit.
Le problème inverse : si vous imprimez votre image en 60 x 40 cm, quelle sera la résolution ? => 60/2,54 = 23,62 pouces. 4258/23,62 = 180 ppp.


On passe à l'oeil humain !
Tracez 2 traits fins, noirs, parallèles entre eux, distants de 1 mm sur une feuille de papier blanc. Eloignez vous de cette feuille jusqu'à ce que vous ne parveniez plus à voir l'espace blanc entre les 2 traits noirs. A environ 3,5 m, vous ne devriez plus distinguer qu'un seul trait. Vous avez atteint la limite de résolution de votre oeil. Ceux qui ont une vue excellente iront sans doute au delà. Ceux qui ont une mauvaise vue iront moins loin. Le rapport avec les pixels ??? Le voilà.
Quel est l'angle optique qui correspond à ce trait blanc de 1 mm vu à 3,5 m ? Une approximation excellente en est : 1mm/3,5m = 1/3500 =0,000286 radians = 0,0164 degré. C'est à dire 1' d'angle. L'oeil normal n'est donc pas capable de distinguer 2 traits distincts qui sont compris dans un angle optique inférieur à 0,015 degré pour faire simple.


Alors, qu'est-ce qu'on en tire ?

Plusieurs choses.

1/ Pour un écran qui a une résolution de 100 dpi, 1 pixel occupera 0,015 degré d'angle si vous êtes à 90 cm de l'écran. Si vous êtes plus près, normalement vous êtes capable de distinguer les pixels. L'image vous apparaît un peu pixellisée, manquant de naturel. C'est le cas le plus fréquent. On est souvent trop près de son écran pour un beau rendu. Si vous êtes à plus de 90 cm, vous commencez à perdre des détails, et lorsque vous allez vous positionner à 2 m par exemple, eh bien vous pouvez commencer à voir net des détails qui vous semblaient flous de près (normal, à cette distance vous ne faites plus la différence précise entre deux pixels contigüs).

2/ Pour une photo imprimée. Pourquoi prétend-on qu'il faut 300 dpi. Tout simplement parce qu'il est difficile d'observer un document à moins de 30 cm de ses yeux. A cette distance, l'oeil qui distingue des détails de 0,015 degrés d'angle, est donc capable de voir des détails de 0,085 mm ce qui correspond à peu près à 300 ppp.
Dès que vous êtes plus loin, vous pouvez baisser la résolution d'impression, sans y voir aucune perte de détail. Par exemple, un tirage de 1,50 m par 1 m peut très bien s'accommoder d'une résolution d'impression de 75 ppp Shocked En effet, il sera inopportun de le regarder à moins de 1,30 m. Et à cette distance, l'oeil ne distingue pas de détails inférieurs à 0,34 mm.
Pourquoi 1,30m pour observer une telle image ? Parce que une autre donnée physiologique est que notre regard peut difficilement embrasser de manière satisfaisante un angle de champ supérieur à 60°. Et un angle de champ de 60° couvre une largeur de 1,50 m à une distance de 1,30 m.
Bref, vous l'aurez compris, la résolution d'impression adéquate dépend de la taille du tirage qui lui même impose une distance d'observation minimum. Au passage, on démontre ainsi que pour des recadrages légers (genre 10% maxi de perte d'image par rapport à l'image initiale), il est inutile d'avoir des images brutes supérieures à 12 MPix !!! Les capteurs à 16 Mpix et plus n'ont aucun intéret à moins de vouloir détailler une zone précise de l'image (et là, les optiques ont intéret à suivre !) Wink


Vous ne voyez pas encore où je veux en venir ?... patience, attendez la suite Razz

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MessageImprimer : Bon, si on résume, on a vu quoi pour l'instant ?

1/ Pour qu'une transition entre 2 zonePosté le: Mar 15 Juin 2010 23:20    Sujet du message: Re : Netteté, accentuation, et cercle de confusion
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Bon, si on résume, on a vu quoi pour l'instant ?

1/ Pour qu'une transition entre 2 zones d'une image soit bien nette, il suffit qu'elle s'effectue sur 3 pixels.
=> le cercle de confusion à prendre en compte dans le calcul de profondeur de champ, pour une image dont on veut se laisser toute la liberté d'utilisation (s'affranchir des conditions de tirage papier ou de visualisation écran) est de 3 à 4 pixels. Ramené à un format 24x36 ave une définition de 12 MPix, ça fait 0,03 mm => identique à ce qu'il était courant de considérer en argentique.

2/ La différence entre la netteté et le piqué est le contraste local à la transition d'une zone à une autre. Une transition nette peut être molle si elle est peu contrastée, et piquée si elle est très contrastée. Une transition floue ne sera jamais piquée.
L'accentuation est l'augmentation logicielle du micro-contraste qui, lorsqu'elle est bien utilisée, améliore le piqué, et lorsqu'elle est mal utilisée, caricature l'image avec des liserés blancs... Evil or Very Mad

3/ La résolution des supports papier ou écran doit s'adapter à la distance d'observation, à cause de la résolution même de l'oeil humain. Donc une image de 300 ppp observée à 60 cm est du gachis : vous ne distinguez pas un pixel sur 2 !

Conclusion : si on connait l'utilisation approximative de l'image, on peut adapter la valeur du cercle de confusion dans le calcul de la profondeur de champ (et plus généralement dans tout ce qui touche à la netteté comme la vitesse d'obturation pour éviter le flou de bougé).
On voit ça en exemples ? La notion fondamentale va être de savoir la taille d'un détail perceptible par l'oeil et de considérer qu'il faut 3 fois cette taille pour le cercle de confusion... Wink

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Dernière édition par denis246 le Mer 16 Juin 2010 0:10; édité 1 fois
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MessageImprimer : Trois exemples et vous aurez tout compris.

1/ Vous avez un appareil Canon (pour une foiPosté le: Mer 16 Juin 2010 0:07    Sujet du message: Re : Netteté, accentuation, et cercle de confusion
Répondre en citant Signaler un problème sur ce message

Trois exemples et vous aurez tout compris.

1/ Vous avez un appareil Canon (pour une fois, je ne vais pas être sectaire et prendre Nikon en exemple Wink ). Mettons un 7D. Les dimensions du capteur sont 22,3x14,9 mm. En pixels : 5184x3456. La taille d'un pixel vaut donc 22,3/5184=0,0043 mm. Si on veut utiliser l'image dans tous les cas de figure, on va prendre 3 pixels comme cercle de confusion, donc 0,0043x3=0,0129 mm. Donc rien à voir avec les 0,03 énoncés auparavant. On pourra donc faire les calculs de profondeur de champ avec cette valeur et la vraie focale optique utilisée (et pas la focale équivalente).
Application : focale 100 mm, distance de mise au point 7 m, ouverture f:8 et cercle de confusion de 0,0129 mm. Utilisez le lien que je vous ai fourni http://concerts.batignolles.free.fr/DR/pdc%20pour%20FEI%20-%20D%20Reverseau.xls, dans le topic sur la prodondeur de champ http://www.fond-ecran-image.com/forum/image-vp228802.html#228802 pour calculer la profondeur de champ correspondante => vous trouverez une profondeur de champ de 1m.

Si on se dit qu'on utilisera jamais l'image dans une définition supérieure à la moitié du format initial par exemple, c'est à dire en 2592x1728 pixels, et bien cela revient à multiplier par 2 le cercle de confusion pour cet appareil et donc à prendre 0,0258 mm. Du coup, vous trouvez une profondeur de champ de 2 m. Là c'est linéaire, mais si on réduit fortement la distance de mise au point dans le calcul, çe ne reste pas linéaire... Je vous passe les détails, utilisez le fichier de calcul si vous voulez faire des tests.

Au passage, le 7D a un coeff multiplicateur de focale de 1,6. Si on avait considéré le cercle de confusion classique du 24x36 de 0,03 mm, et une focale équivalente de 160 mm, on aurait trouvé une profondeur de champ de 0,9 m.
Les petits capteurs ont un avantage en terme de profondeur de champe et encore, là, le 7D est désavantagé par son excellente définition. Si on compare 2 appareils de même définition (12 Mpix par exemple), un grand et un petit capteur, eh bien pour le même cadrage d'image, le petit capteur offrira toujours une image avec une meilleure profondeur de champ.


2/ Vous voulez calculer le cercle de confusion à considérer pour une image de 1,5 m de large x 1 m de haut. Comme on l'a vu tout à l'heure, la résolution adéquate sera de 75 ppp. L'image comportera 4430 points en largeur. Si la définition de votre capteur est inférieure à 4430 pixels, il conviendra de revenir au cas précédent et de considérer comme cercle de confusion 3 pixels. Si la définition de votre capteur est supérieure à 4430, comme avec le 7D, et bien vous pouvez considérer que la bonne valeur du cercle de confusion sera de 5184/4430x3= 3,5 pixels. Donc dans le cas du 7D de 0,15. Et toujours dans les même conditions, la profondeur de champ passe donc à 1,1 m.

3/ Vous gardez la même photo de 1,5 m de large, mais vous reculez à 4 m pour la voir. Vous ne distinguez plus que 1416 points sur la largeur. Donc le cercle de confusion sur un 7D sera de 5184/1416x3=11 pixels = 0,047 mm. Et là la profondeur de champ devient 3,8 m toujours dans l'exemple d'une focale de 100 mm, mise au point à 7m et ouverture f:8.

Conclusion :
=> la profondeur de champ n'est pas une notion absolue. Elle dépend de la manière dont on observe la photo, et principalement de la distance d'observation : plus on s'éloigne pour regarder une image et plus l'impression de netteté et donc de profondeur de champ augmente.
=> plus le capteur est petit, plus la profondeur de champ augmente (pour des optiques de qualité équivalente Rolling Eyes )
=> le calcul du cercle de confusion est à adapter à l'utilisation prévue de l'image. Dans le doute et pour se laisser le maximum de marge, considérer 3 pixels (donc une taille en mm qui dépend ensuite de chaque capteur).
=> Dans le fichier de calcul, si vous indiquez ainsi la valeur du cercle de confusion, il faut mettre la focale exacte et non pas la focale équivalente.
=> une approche simplifiée et pas idiote est de garder le cercle de confusion à 0,03 mm et de renseigner la focale équivalente. Les résultats ne sont pas exactement les mêmes, mais c'est déjà pas si mal pour ceux qui n'auront pas tout suivi....

N'hésitez pas à poser des questions si vous voulez rentrer dans le détail d'un passage pas clair... Wink

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MessageImprimer : Bonjour Denis,

J'ai lu en lecture rapide tes conseils. Je n'y comprend pas grand chose Posté le: Mer 16 Juin 2010 8:05    Sujet du message: Re : Netteté, accentuation, et cercle de confusion
Répondre en citant Signaler un problème sur ce message

Bonjour Denis,

J'ai lu en lecture rapide tes conseils. Je n'y comprend pas grand chose et pourtant je ne suis pas blonde.

J'ai un appareil photo: Nikon D80 | Objectif: Tamron AF 18-250mm f/3.5-6.3 Di-II LD Aspherical IF macro.

Je ne travail qu'avec cet objectif là. Comment procéder en faisant très très simple en explication.

Je prends mes photos soit avec la fonction macro pour les fleurs ou je travail en P en ajustant les ISO (+/- de luminosité) et parfois en auto à l'intéroieur (photo de famille).

Merci pour tes futurs conseils, Danièle
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MessageImprimer : J'en appelle à un modo pour passer ce sujet en POST-IT.Posté le: Mer 16 Juin 2010 10:45    Sujet du message: Re : Netteté, accentuation, et cercle de confusion
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J'en appelle à un modo pour passer ce sujet en POST-IT.

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MessageImprimer : 
J'ai un appareil photo: Nikon D80 | Objectif: Tamron AF 18-250mm f/3.5-6.3 Di-II LD AsphPosté le: Mer 16 Juin 2010 23:58    Sujet du message: Re: Re : Netteté, accentuation, et cercle de confusion
Répondre en citant Signaler un problème sur ce message

D.marsim a écrit:

J'ai un appareil photo: Nikon D80 | Objectif: Tamron AF 18-250mm f/3.5-6.3 Di-II LD Aspherical IF macro.

Je ne travail qu'avec cet objectif là. Comment procéder en faisant très très simple en explication.
Danièle


Merci Danièle de poser la question de manière bien pragmatique. A quoi ça sert tout ce que je vous ai raconté ?
A rien si on reste en mode P ou en mode auto !
C'est pour vous inciter à aller chatouiller le mode manuel, ou semi-auto priorité ouverture.
Tout ceci n'a pour but que d'aider à choisir la bonne ouverture pour obtenir la profondeur de champ désirée.
Un autre topo à venir essaiera d'expliquer comment choisir la bonne vitesse selon ce qu'on veut. Mais un peu de patience...

Prenons ton cas concret. Un D80.
Ta doc de l'apn doit te dire que tu as un capteur de 23,6x15,8 mm avec une définition de 3872x2592 pixels. Donc un pixel mesure 0,0061 mm.

Première étape : le cercle de confusion à considérer pour ton appareil est 0,0061x3 = 0,0183 = à peu près 0,02 mm.

Ensuite, il faut se faire des exemples de cas de photos usuelles.
Tu dis que tu travailles en macro avec ton objectif.
Première application : je vais donc prendre le cas de grandissement maxi, quand tu es à 250mm de focale et 0,45 m de distance de mise au point. Là encore, il faut aller voir dans la doc de l'objectif, et tu verras que le grandissement de ton objectif est dans ce cas de 1:3,5 = 0,286.
Là, il convient de faire un détour par le topic "rudiments de technique macro" http://www.fond-ecran-image.com/forum/rudiments-de-technique-macro-vt9886.html. Je ne sais plus d'ailleurs si j'avais bien indiqué la formule qui donne la focale réelle en fonction du grandissement et de la distance de mise au point : F=(1+G)x(1+1/G)/D.
Dans ton cas, ton objectif en position macro ne fait plus 250mm mais 78 mm de focale. C'est cette valeur qu'il faut rentrer dans les calculs.
Ensuite tu peux utiliser le fichier excel que j'ai fourni en lien une fois dans le topic profondeur de champ et que j'ai rappelé dans ce topic.
Tu trouveras que dans ces conditions, à f:5,6 tu as une profondeur de champ de 3,2 mm et à f:11, de 6,2 mm.
Voilà une première utilité de ce que j'ai raconté. Avec ça, tu sais qu'en position macro maxi, avec ton objectif et ton apn, tu ne risques pas grand chose en position macro et que tu peux travailler dès f:5,6 ou pousser jusqu'à f:11 dans les cas extrêmes où tu as besoin d'une grande profondeur de champ, pour de la macro s'entend...

Deuxième application.
Tu veux prendre un paysage, en focale 35 mm, mais tu voudrais bien le premier plan net aussi. Mettons que ton premier plan soit à 2 m. Tu utilises encore une fois le fichier excel que j'ai fourni et en tatonnant, tu vas trouver que pour un cercle de confusion de 0,0183 mm et une focale de 35 mm, une mise au point à 4 m et une ouverture de f:16 ou f:19 te permet d'être net de 2 m à l'infini. Et donc tu peux prendre ta photo en mode manuel sur la mise au point et priorité ouverture réglée sur f:16. Avec ça, tu captures tout ce qui passe au delà de 2m en étant net et sans te préoccuper de l'autofocus par exemple.

Troisième application.
Mettons que tu veuille faire une photo de rue, où tu attends qu'un passant passe (normal !) dans une zone précise que tu estimes entre 3 et 5 m de toi, avec une focale de 50 mm (équivalent 75 mm sur ton apn, rappelons-le). Là encore avec ce fichier excel, tu indiques 50mm de focale, 0,0183 mm de cercle de confusion et comme tu veux entre 3 et 5 m de distance nette, tu indiques la mise au point sur 3,8 m environ. Tu cherches l'ouverture qui te donne la zone nette entre 3 et 5 m et tu trouves f:9,5 et plus.

Voilà à quoi ça sert tout ça. A s'amuser chez soi à se mettre des ordres de grandeur en tête d'ouverture en fonction des situations, pour qu'une fois sur le terrain, tu saches l'ouverture qui convient à ta photo, sans réfléchir bien longtemps. Wink

Mais encore une fois, si tu restes en mode P ou mode auto, tout ça ne te sert à rien.... Crying or Very sad Le but est bien de comprendre comment marche la photo pour ne pas laisser l'appareil choisir à ta place... pour les photos où tu as le temps.
J'utilise bien entendu moi aussi le mode P pour les photos un peu "pressées", car il donne de bons résultats dans 90% des cas.
Pour les autres situations où tu as ton temps, c'est amusant de passer en mode manuel et d'en voir les effets.

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MessageImprimer : Bonsoir Didier,

J'ai lu rapidement ton texte et tout cela me parait très compliqué (je Posté le: Jeu 17 Juin 2010 18:14    Sujet du message: Re : Netteté, accentuation, et cercle de confusion
Répondre en citant Signaler un problème sur ce message

Bonsoir Didier,

J'ai lu rapidement ton texte et tout cela me parait très compliqué (je ne suis pas blonde).

J'essaye de jour en jour de maîtriser mon Nikon D80 en faisant de nombreux essais (en P et position macro).

Je m'étais déjà risqué en faisant des essais avec les autres fonctions mais j'ai abadonné vu les résultats obtenus.

Avant de passer au numérique j'avais un argentic Minolta XE 10.

Merci de t'être penché sur ma question, Danièle
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Lna

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MessageImprimer : Hello Didier

Voilà un sujet très intéressant pour mieux utiliser  notre  :clic: 
je n'Posté le: Ven 18 Juin 2010 13:40    Sujet du message: Re : Netteté, accentuation, et cercle de confusion
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Hello Didier

Voilà un sujet très intéressant pour mieux utiliser notre photo
je n'ai pas tout compris Embarassed et je ne suis pas blonde Mr. Green

Je ne suis pas une pro et je ne connais certainement pas mon appareil à fond ...
J'ai un Pentax K100D numérique réflex et j'utilise que le mode auto Embarassed
Est ce bien ou pas ???

Et les macros je ne sais pas faire Crying or Very sad
As tu un petit conseil à me donner ? merci é à toi Wink
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Claude77
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MessageImprimer : Et les macros je ne sais pas faire 
Moi non plus, ce pourquoi je les achète en boîte. Au Posté le: Ven 18 Juin 2010 14:57    Sujet du message: Re: Re : Netteté, accentuation, et cercle de confusion
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Lna a écrit:
Et les macros je ne sais pas faire

Moi non plus, ce pourquoi je les achète en boîte. Au vin blanc ou à la moutarde.

Par ailleurs, je surveille les éventuelles interventions de Fifie ou de Juliecarm qui spécifieront elles aussi entre parenthèse : "pourtant je ne suis pas blonde..."



Bon, je retourne bosser...

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J'ai possédé les objectifs Sigma 18-200, 70-300 et 17-70 Contemporary, le Carl Zeiss 16-80, les Sony 18-70, 18-250, 75-300 et 70-300 G SSM. J'ai également possédé les boîtiers Sony A100, A700, A580 et A65. Je peux donc en parler...
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D.marsim
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MessageImprimer : Claude 77, c'est hors sujet les boîtes de maquereaux mais tu m'as fait rire aux larmes. BrPosté le: Ven 18 Juin 2010 18:03    Sujet du message: Re : Netteté, accentuation, et cercle de confusion
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Claude 77, c'est hors sujet les boîtes de maquereaux mais tu m'as fait rire aux larmes. Bravo pour ton humour, Danièle
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Lna

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MessageImprimer :  :23: Claude  pour ton gag 
 :applau: 
ceci dit  j'espère que j'aurais tout de même une Posté le: Ven 18 Juin 2010 19:14    Sujet du message: Re : Netteté, accentuation, et cercle de confusion
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[b] Claude pour ton gag
applaudissement
ceci dit j'espère que j'aurais tout de même une réponse moins farfelue
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Charly

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MessageImprimer : Lna, ton apn doit certainement avoir des modes scène(portrait, paysages, photos de nuit, mPosté le: Ven 18 Juin 2010 19:20    Sujet du message: Re : Netteté, accentuation, et cercle de confusion
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Lna, ton apn doit certainement avoir des modes scène(portrait, paysages, photos de nuit, macro etc...)
Tu peux dans un premier temps utiliser ces modes en fonction des photos que tu veux faire.
Ce serait mieux que le tout auto.
C'est du "gaspillage" d'avoir un réflex et de fonctionner en auto.
Sad
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Claude77
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MessageImprimer : Je vais vous avouer un truc : je n'ai jamais utilisé les modes scènes de mes appareils !
Posté le: Ven 18 Juin 2010 19:29    Sujet du message: Re : Netteté, accentuation, et cercle de confusion
Répondre en citant Signaler un problème sur ce message

Je vais vous avouer un truc : je n'ai jamais utilisé les modes scènes de mes appareils !

Toutefois, aux adeptes du "tout-automatique", je suggère de commuter vos appareils sur chacun de ces modes et de noter (en explorant les écrans de contrôles et les menus) quelles sont les caractéristiques qui sont impactées, puis de chercher à en comprendre la logique.

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