Re: Photographie et vidéo - Artefacts, effets et méprises

[priestjankoParticipation exceptionnelle]

De toute manière, ces engins sont relativement "près" du sol donc on les entends. Ces photos ne sont qu'artistiques.

[elevenaugustEquipe du forum]

Voici un petit florilège de cas étant avérés comme de simples reflets dans des vitres, pour la plupart issus d'enquêtes personnelles:
















A noter que dans presque tous les cas, un simple traitement d'image faisant ressortir les contrastes permet de déceler la méprise (ou la supercherie), d'autres objets étant dès lors visibles par réflexion dans la vitre.

[elevenaugustEquipe du forum]

Bonjour à tous!

Dans ce sujet, je parlerais de photographie et de vidéo et des effets parfois étranges qui peuvent se produire dans certaines conditions.

Loin de moi l'idée de faire un cours technique (et rébarbatif!) sur la photographie et la vidéo, mais de montrer de façon illustrée comment nous pouvons nous faire berner par nos sens et par les techniques parfois complexes de prise de vue.

J'éditerais et je rajouterais au fur et à mesure. Toute idée, suggestion et exemples sont les bienvenues!

Sommaire:

1. Capteurs CCD ou CMOS, objectifs et lentilles: impuretés
2. Longues expositions
3. Lens flares
4. Compression JPEG et ses effets
5. Résolution et ses effets
6. Artefacts du capteur et de l'obturateur

• a. Exposition partielle
  
• b. Skew
  
• c. Wobble
  
• d. Smear et blooming
  

7. Crénelage (Aliasing)
8. Aberrations optiques diverses

• a. Aberration chromatique
  
• b. Diffraction
  
• c. Vignettage
  
• d. Distortion
  

9. Orbs

• a. Aberrations de Coma
  
• b. Aberrations sphériques
  
• c. Bokeh
  
• d. Formes du diaphragme
  

10. Flash et ses effets
11. Exemples d'objets usuels observés de façon inhabituelle

• a. Reflets
  
• b. Interpositions
  
• c. Divers
  

[elevenaugustEquipe du forum]

1. Capteurs CCD ou CMOS, objectifs et lentilles: impuretés

Souvent, sur les photographies, des tâches noires ou claires peuvent apparaître, en particulier lorsque la prise de vue s'est faite sur un fond uni (ciel, mur, etc....) qui sont régulièrement l'objet de méprises.

Dans l'exemple ci-dessous, les impuretés sur le capteur CCD ou CMOS sont de couleur noire (cerclées en vert) tandis que celles se trouvant sur l'objectif sont de couleur claire (cerclées en violet):



Ces impuretés sont facilement reconnaissable car défocalisées.
La poussière qui se trouve sur le capteur n'est pas visible quand on utilise la pleine ouverture d'un objectif lumineux. Ainsi, si on prend une photo à F2.0 ou F2.8, les poussières du capteur ne sont pas visibles sur la photo. Elles commencent à être visibles à partir de F4 et F5.6 sous la forme de tâches translucides rondes.
Elles sont ensuite de plus en plus nettes au fur et à mesure qu'on ferme le diaphragme.

Autant le nettoyage de l'objectif est une opération relativement aisée, autant celui du capteur est plus délicat! A effectuer en suivant ces recommandations.

[elevenaugustEquipe du forum]

2. Longues expositions

Une photographie prise avec un temps d'exposition élevé se doit d'être prise avec un trépied, afin d'éviter les effets indésirables dus au bougé.
Il arrive que certaines de ces photographies, en particulier prises de nuit, capturent des objets en mouvement durant l'ouverture du diaphragme, ce qui provoque un effet étonnant de "filé" lorsque les objets en question sont équipés de lumières ou feux de signalisation.

C'est en particulier le cas pour les hélicoptères et les avions (mais aussi les satellites), que ni le flash (portée trop courte) ni la lumière ambiante trop faible ne permettent de distinguer les contours, mais uniquement leur signalisation qui "imprime" tout au long de son passage le capteur de l'appareil photographique.

Juste un exemple concret ci-dessous accompagné des explications techniques....



La grande bande blanche correspond au projecteur et le faisceau blanc au balayage
de celui-ci, l'hélicoptère se déplaçant dans le même temps.
La bande rouge sur le dessus ainsi que les points lumineux blancs correspondent aux feux de signalisation.

Le tout est résumé par ces deux schémas:


Hélicoptère photographié à T1, T2 puis T3.




Nombreux autres exemples ICI

[elevenaugustEquipe du forum]

3. Lens flares

Les lens flares sont un phénomène de réflexion de lumière parasite à l'intérieur du système de lentilles interne d'un appareil photographique ou d'une caméra.
En règle générale, plus le système optique comprend de lentilles, plus les chances existent de se trouver en présence de lens flares lorsque l'objectif est dirigé vers une source de lumière suffisamment intense (Soleil, Lune, lumières artificielles....)

Il n'est pas nécessaire que cette source lumineuse se trouve exactement dans le champ de l'objectif, sa proximité étant suffisante. En effet, la source lumineuse peut très bien pénétrer dans l'objectif sans pour autant que celui-ci soit pointé vers elle.

On peut classer les phénomènes de Lens flares en trois catégories principales selon la façon dont elles se forment:

a- Lens flares produites par une pénétration directe ou indirecte des rayons lumineux dans le système de lentilles.
Elles peuvent se manifester par:
1- une sorte de "brume" visible sur une partie de l'image, lui donnant un aspect "délavé" en réduisant le contraste et la saturation des couleurs (En ajoutant de la luminosité aux régions sombres de l'image et affadissant les couleurs pour les régions saturées, ce qui réduit cette saturation).
Cette aspect est particulièrement visible sur les photographies avec une source lumineuse se situant en-dehors et à proximité immédiate du cadre.
2- des artefacts colorés en plus ou moins grand nombre, avec un axe principal orienté vers la source de lumière et pouvant aussi présenter des formes variées, tels que cercles, anneaux, formes géométriques régulières correspondant à la forme de l'obturateur.

Dans l'exemple ci-dessous, en haut à droite se trouve une large flare telle que décrite en "1" tandis que dans la partie inférieure gauche se trouvent deux flares telles que décrites en "2".



Autres exemples avec des flares de formes et de couleurs variés:







Ce type de Lens flares est régulièrement pris pour des OVNI, mais sont aisément repérables car se produisent toujours à proximité immédiate d'une source lumineuse intense.

Exemple produit par une lumière artificielle:



b- Lens flares produites par la diffraction des rayons lumineux sur le capteur
Ce phénomène se manifeste par l'apparition sur la photographie de succession de petits arc-en-ciels, semblables à des artefacts de diffraction.
Contrairement à la catégorie précédente, ceux-ci sont particulièrement difficile à éviter, car non visibles sur l'écran de contrôle de l'appareil photographique.
Aussi appelés "rainbow flares"

Exemples:


Partie gauche seulement; à droite se trouvent des exemples caractéristiques de lens flares de type "a".





c- Lens flare produite par symétrie centrale de sources lumineuses ponctuelles
Elles sont produites par l'utilisation des filtres dans les APN et sont facilement décelables en traçant sur la photographie les axes de symétrie centrale:









A noter que l'ensemble de ces phénomènes de Lens Flares sont aussi observables sur des vidéos.

[InvitéInvité]

Merci elevenaugust,
Surtout les dernières photos sont instructives

Cordialement

[nomade27Equipe du forum]

Les APN sont vecteurs de pas mal de méprises à cause des artéfacts liés aux capteurs. Nous devons donc analyser de près toutes les photos parfois surprenantes de réalisme si nous ne voulons pas propager des illusions...

Cordialement

[elevenaugustEquipe du forum]

4. Compression JPEG

La compression JPEG (pour Joint Photographic Experts Group, du nom du groupe d'experts ayant défini la norme de compression) est une norme visant à encoder/décoder une image avec un algorithme spécifique appelé de "compression à perte", c'est-à-dire que le processus est irréversible (sauf pour la norme JPEG-LS dont nous ne parlerons pas ici) et se déroule de la façon suivante:



Pour schématiser, l'algorithme:
1- compresse l'image en découpant des blocs de pixels carrés le plus souvent de 8*8 (64 pixels) grâce au standard JFIF [JPEG File Interchange Format] qui spécifie la méthode d'encodage.

2- encode les couleurs de RGB (RedGreenBlue) généralement sous le format le moins destructeur en terme de luminance et de chrominance (YUV et YCbCr [Y étant la luminosité du pixel et CB Cr étant les composantes bleues et rouges de la chrominance])

3- compense le manque de sensibilité de l'œil humain à la chrominance en sous-échantillonnant d'un facteur 2 la résolution des données de chrominance

4- transforme avec la transformée en cosinus discrète (transformée DCT) chaque bloc de 8*8 pixels en une carte d'amplitude et de fréquences, celles-ci étant dès lors séparées.
La valeur d’une fréquence reflète l’importance et la rapidité d’un changement, tandis que la valeur d’une amplitude correspond à l’écart associé à chaque changement de couleur.

5- la quantification, étape suivante, reprend les blocs de 8*8 pixels transformés en une matrice de 8*8 nombres par la DCT et la divise par une autre matrice de quantification contenant elle aussi 8*8 nombres choisis par le codeur, ceci dans le but d'atténuer voire supprimer les hautes fréquences, auxquelles l'œil humain est insensible.
La perte d'information (et donc de qualité visuelle), mais aussi le gain de place se situe à cette étape précise, car dans notre grille de nombre, les "zéros" représentant les hautes fréquences ne prennent lors de l'encodage pratiquement aucune place.
Plus le niveau de quantification définie par la matrice est élevé, plus le nombre de zéro aux hautes fréquences sera important, et donc plus la compression sera élevée et la qualité dégradée.

6- le codage final fait intervenir une compression selon un algorithme RLE basé sur la valeur 0 (le codage RLE intervient uniquement sur cette dernière), puis un codage entropique de type Huffman.

Exemple d'image dégradée par la compression JPEG:



Notez les blocs de pixels clairement visibles ainsi que les distortions de couleurs et de formes particulièrement sur les bords

Application concrète concernant les OVNI:

Nombre (sinon la majorité) de photographies exhibant des OVNIs sont compressées au format JPEG, très connu.
Pour de nombreuses raisons diverses et variées (manipulation volontaire ou pas du photographe, insertion de la photographie dans un document avec compression supplémentaire, etc...) le format de la photographie est rarement celui (non modifié, non retouché, non compressé, etc...) d'origine.

Une forte compression dégrade considérablement la qualité visuelle d'une photographie et peut faire apparaître des objets tout à fait usuels et communs pour des OVNIs.

Je me suis livré ainsi il y a quelques temps à une petite expérience révélatrice de cette dégradation et des erreurs d'interprétation qui peuvent s'ensuivre...
J'ai ainsi choisi un plan rapproché, appliqué des taux de compression JPEG successif variables et modifié la grille des couleurs entre (2) et (3), mais pas ailleurs, la dégradation JPEG à elle seule suffisant à modifier les couleurs.

1-


2-


3-


4-


5-


6-


7-


Ceci est un cas extrême bien sûr, mais un simple oiseau ou avion en vol vu d'assez loin et avec suffisamment de compression JPEG peut prendre un tout autre aspect:

Photo originale:


Compressée à 50%:


Compressée à 25%:


Compressée à 5%:


En conclusion: plus la compression est forte, moins l'image est de bonne qualité, ceci se traduisant par l'apparition de blocs de pixels de même valeur et par une dégradation des couleurs.

Raison supplémentaire pour toute photographie d'OVNI de travailler de préférence sur un original à faible compression JPEG.

[elevenaugustEquipe du forum]

5. Résolution et ses effets

Avant tout, quelques notions basiques sur la résolution et la définition.

La définition est caractérisée par le nombre total de pixels dans l'image.
Elle est définie par le nombre de pixels sur la hauteur de l'image multiplié par le nombre de pixels sur la largeur de l'image".
Cette valeur est donc absolue. Une image de 2000 pixels sur 3000 (6 Mpx car 2000x3000 = 6 000 000) aura toujours le même nombre de pixels, quelle que soit la taille qu'on lui donne ensuite.
Un appareil photo numérique ayant une définition de 10 Mpx (environ 3888x2592 pixels) pourra simplement offrir une taille plus importante à résolution égale.

La résolution se caractérise par le nombre de pixels par unité de longueur, c'est en fait la densité de pixels de l'image. Celle-ci n'a rien à voir avec le nombre de pixels." La résolution s'exprime en dpi (dot per inch = point d'encre par pouce) pour une imprimante, ou en ppp
(pixel par pouce) pour un fichier image. Évidemment plus la résolution de l'image est élevée (beaucoup de pixels pour un pouce), plus la qualité théorique est importante. Nous parlons de qualité théorique car la notion de qualité est plus fonction de l'oeil humain que de chiffres étalés en vrac. Pour reprendre l'exemple de l'appareil photo ayant une définition de 10 Mpx nous avons une image d'une résolution de 300 dpi (densité de 300 pixels par pouce). Celle-ci sera plus grande qu'un image sortie d'un appareil 6 Mpx. La densité reste la même (300 dpi) mais vu que les pixels sont plus nombreux, l'image prendra plus de place. C'est aussi pour ça qu'un image mieux définie
(plus de pixels) pourra être plus agrandie.

Les deux images présentées ci-dessous font toujours la même taille l'une comme l'autre, seule la résolution a été réduite.
La densité de pixel de la seconde image est quatre fois moindre que celle la première image. Ces deux images ont une définition respective de 8 Mpx et 2 Mpx, l'œil est incapable (ou difficilement) de faire la différence (de 6 millions d'informations) entre les deux. La différence se fera en fait sur l'agrandissement.






L'image de 2 Mpx en taille réelle.



L'image de 8 Mpx en taille réelle



Voici l'image en 2 Mpx agrandie à la même taille que l'image de 8 Mpx en taille réelle. On se rend bien compte ici que nous ne pouvons pas agrandir sans perte de qualité.



Application concrète concernant les OVNI:

De la même façon que pour la compression JPEG, une baisse significative de la résolution peut affecter de façon importante la qualité visuelle d'une photographie, en particulier lors d'une analyse, tout agrandissement se traduisant immanquablement par une pixelisation importante, par rapport à une image à haute résolution.

Il est difficile de montrer des exemples concrets ici, car le redimensionnement automatique des images sur le forum fausse la perception des différences de résolution.

SOURCE tuto

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