Préréglage de correction de distorsion de l'objectif d'un appareil photo numérique (Profil d'objectif) : distorsion optique native par rapport à l'étirement numérique forcé du micrologiciel

1. Changement de paradigme en matière de conception optique : de la correction physique entièrement optique à la « correction hybride numérique »

La conception optique classique du XXe siècle suivait des principes physiques stricts : la distorsion de la lentille doit être complètement éliminée physiquement dans le trajet optique par des lentilles asphériques et des lentilles à faible dispersion :

• Le prix élevé de l'optique pure physique :
• Pour concevoir un objectif ultra grand angle à grande ouverture sans distorsion en barillet à l'extrémité 16 mm, le groupe avant doit utiliser un verre asphérique dépoli à haute courbure énorme, extrêmement épais et coûteux ;
• Le poids de la lentille dépasse souvent 1kg, et elle est aussi encombrante qu'une tasse thermos.
• Rupture des compromis à l'ère numérique :
• Les maîtres modernes de l'ingénierie optique sont parvenus à une nouvelle compréhension tacite : Laissez les choses pour lesquelles l'optique humaine est la meilleure (netteté centrale, microcontraste, contrôle de la dispersion) aux lentilles physiques ; laissez les choses qui consomment le plus de volume et de coûts (distorsion en barillet, vignettage des bords) au puissant moteur de calcul d'image de la machine !
  -Sony 20-70mm F4 G, 24mm F2.8 G, Canon RF 16mm F2.8 et RF 24-240mm sont les représentants ultimes de cette philosophie.

2. L'horrible vérité dans le RAW original : cercles noirs et couverture de champ d'image négative

Si vous ouvrez le RAW natif de ces objectifs compacts à l'aide d'un logiciel tiers qui ne lit pas les fichiers de correction intégrés propriétaires du fabricant (tels que les premiers RawTherapee ou des visionneuses spéciales) :

• De vraies images de physique rendront les novices époustouflants :
• Les quatre coins de l'écran sont soudainement bloqués par d'énormes demi-cercles noirs (le cercle d'image d'origine de l'objectif ne peut pas couvrir complètement la surface cible plein format du capteur 24x36 mm !) ;
• L'horizon se gonfle vers l'extérieur et se plie en une grosse boule exagérée comme un objectif fisheye (la distorsion en barillet peut atteindre 10 % ~ 15 % ou plus) !
• Magie transparente du micrologiciel intégré à la machine (intégration forcée du fichier de configuration) :
• La puce ROM de la monture d'objectif écrit un ensemble strict de maillage vectoriel de transformation géométrique de l'espace polynomial d'ordre élevé (données d'étalonnage du maillage) dans le micrologiciel du corps au moment du démarrage ;
• Lorsque l'appareil photo génère des images en direct, des fichiers JPEG et injecte des métadonnées dans RAW, il étend automatiquement l'image bombée aux quatre coins grâce à une puissante interpolation numérique ;
• Les bordures noires aux quatre coins ont été repoussées vers l'extérieur du cadre visible, et l'horizon est instantanément devenu droit et droit. Ce que le photographe a vu dans le viseur est ce qu'il a obtenu.

3. Il n'y a rien de gratuit : compensation de la qualité d'image et avalanche de bruit d'étirement numérique

S'appuyer sur des algorithmes pour étirer numériquement des formes géométriques doit payer un lourd tribut à la qualité de l'image physique :

1. Dilution des pixels de bord et remise sur la micro-netteté (perte par interpolation des pixels) :

• Lorsque la distorsion en barillet est corrigée en une forme rectangulaire, les pixels des coins les plus extérieurs de l'écran sont étirés vers l'extérieur de 15 % à 25 % ;
• La texture microscopique des feuilles, qui ne couvrait à l'origine que 100 pixels, a été interpolée de force par l'algorithme et étalée sur 130 pixels ;
• En conséquence, la résolution spatiale MTF au niveau des bords et des coins extrêmes devient inévitablement douce et charnue.

2. Bruit de compensation du vignettage avec éclaircissement numérique du vignettage des bords :

• Un apport de lumière native insuffisant entraîne un vignettage aussi profond que 2 à 3 arrêts (EV) ;
• Afin d'uniformiser l'éclairage de tout l'écran, le fichier de configuration intégré à la caméra force un gain numérique local extrêmement élevé de +2EV ~ +3EV pour éclairer les quatre coins de l'écran côté algorithme ;
• Explosion de bruit invisible : ce n'est pas un gros problème lors de la prise de vue à faible ISO pendant la journée ; mais à haute sensibilité (ISO 3200+) la nuit, un bruit de couleur dense et rugueux éclatera instantanément des quatre coins de l'écran, provoquant une avalanche de rapport signal/bruit !

4. "Correction de l'objectif qui ne peut pas être désactivée" dans Lightroom et les solutions professionnelles

• Profil d'objectif intégré appliqué :
• Après l'importation de nombreux objectifs sans miroir modernes dans Lightroom, une ligne grise apparaîtra au bas du panneau « Correction de l'objectif » : « Le profil d'objectif intégré a été appliqué » ;
• Le logiciel verrouille directement la case à cocher, interdisant aux utilisateurs d'annuler manuellement la correction de la distorsion ;
• Décisions professionnelles pour les photographes d'architecture et de paysages étoilés :
• Photographie spatiale architecturale : La correction de l'algorithme est une aubaine, elle peut garantir que toutes les lignes verticales et horizontales sont absolument droites, et la faible perte de résolution sur les bords est complètement imperceptible après avoir été réduite à f/8 ;
• Objets extrêmes du ciel profond et photographie d'aurores : vous devez vous méfier de l'amélioration incontrôlable du bruit dans les coins extrêmes. Si nécessaire, utilisez un pinceau local dans le logiciel de post-traitement pour appliquer un lissage supplémentaire de 20 % de réduction du bruit de couleur aux quatre coins.

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