Ouverture et boules de bokeh (Bokeh Balls) franges de couleur de bord (bokeh/rondelles d'oignon en œil de chat) causes physiques et contrôle esthétique

1. Optique géométrique du Bokeh et du Cercle de Confusion

Lorsque le sujet se trouve en dehors de la profondeur de champ de l'objectif, la lumière provenant de la source lumineuse ponctuelle ne peut pas converger vers un point du plan focal, mais diverge pour former un point flou circulaire, appelé cercle de confusion ou boule de bokeh :

1. Caractéristiques des spots bokeh idéaux :

• Forme ronde parfaite, luminosité interne uniforme et sans bords durs ;
• Le flou est doux et naturel, et la transition floue fond comme du beurre.

2. Deux types de défauts courants de bokeh inférieur :

• Onion Rings : des cercles de textures d'interférence concentriques comme des cernes d'arbre ou des sections transversales d'oignon apparaissent à l'intérieur du point bokeh ;
• Cat's Eye Bokeh : Le point lumineux au bord de l'image n'est plus un cercle parfait, mais est compressé et déformé en forme d'olive, de citron ou d'œil de chat, et provoque même une forte sensation de tourbillonnement flou (Swirly Bokeh).

2. Les causes physiques sous-jacentes des rondelles d'oignon et du bokeh œil de chat

1. L'origine de la fabrication des rondelles d'oignon : marques d'outils de tournage d'ultra-précision sur les moules de lentilles asphériques :

• Afin d'éliminer l'aberration sphérique, les objectifs modernes à grande ouverture utilisent un grand nombre d'éléments asphériques en verre moulé ;
• Lors de la fabrication de moules ultra-durs pour lentilles asphériques, une machine de tournage diamantée monopoint (SPDT - Single Point Diamond Turning) est utilisée pour la coupe rotative submicronique ;
• Les marques de découpe en spirale au niveau du micron laissées par l'outil de tournage sur la surface du moule sont directement imprimées sur la lentille en verre lors du moulage ;
• Lorsque la source de lumière ponctuelle hors foyer pénètre dans ces concavités et convexes microscopiques en forme d'anneau, la lumière subit des interférences de diffraction de Fresnel, projetant des « anneaux de croissance d'oignon » éblouissants à l'intérieur de la boule de bokeh.

2. L'origine physique du bokeh œil-de-chat : Vignettage mécanique du barillet de l'objectif :

• Au centre de l'image : la lumière traverse verticalement toutes les lentilles circulaires et les trous d'ouverture des groupes avant et arrière de l'objectif, et est projetée sur le capteur comme un cercle parfait ;
• Mais aux quatre bords polaires de l'image : la lumière entre selon un très grand angle d'inclinaison, et le faisceau est physiquement bloqué et coupé par la bague d'ouverture du filtre métallique située à l'avant de l'objectif et le bord du barillet arrière de l'objectif** !
• La section transversale du faisceau est découpée d'un cercle en forme d'olive par les bords des barillets de lentille avant et arrière dans les deux sens. Il s’agit de la cause purement mécanique du bokeh œil de chat.

3. Stratégies pratiques d'apprivoisement pour l'esthétique du bokeh

1. Éliminez les rondelles d'oignon et les yeux de chat : réduisez l'ouverture d'un cran (f/1,4 $\to$ f/2,0) :

• Réduisez légèrement l'ouverture de grande ouverture à f/2.0 ou f/2.8 ;
• À ce moment, l'ouverture physique devient plus petite et devient le seul goulot d'étranglement limitant le faisceau lumineux, et la lumière n'est plus bloquée par les bords mécaniques des barillets d'objectif avant et arrière ;
• La tache lumineuse sur le bord revient instantanément de l'œil de chat plat pressé à un polygone/cercle rond régulier, et le bord extérieur de la rondelle d'oignon converge grandement en couleur.

2. Sélection d'objectifs dotés d'une technologie de meulage de pointe :

• Les objectifs Sony XA (super asphériques) et les objectifs asphériques rectifiés Canon utilisent la technologie de polissage magnétorhéologique (MRF) à l'échelle nanométrique pour réduire la rugosité de la surface du moule à moins de 1 nanomètre, éliminant ainsi complètement les rondelles d'oignon de la source physique.

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