Tokina zoom fisheye à  16 mm ou zoom standard Nikon à  16 mm (APS-C)  

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GURL
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Tokina zoom fisheye à  16 mm ou zoom standard Nikon à  16 mm (APS-C)

by GURL » Fri Feb 26, 2010 5:16 pm

à‡a fait un certain temps que j'ai dans l'idée de comparer les résultats de deux objectifs très différents: Nikon 16-85 mm pour capteur APS-C et zoom Tokina 10-17 mm. En effet ils peuvent tous les deux être utilisés à  16 mm pour des panos sphériques, comme indiqué plus loin.

Par ailleurs les objectif tels que le futur Voigtlà¤nder 12 mm rectilinéaire pour le format 24x36:
http://www.dpreview.com/news/1001/10012002cosina12mmwideangle.asp
ou le tout nouveau zoom 8-12 mm rectilinéaire pour le format APSC (mais il est compatible du point de vue mécanique avec les boîtier 24x36 sur lesquels rien n'empêche de l'utiliser en recadrant l'image au format carré 24x24 mm:
http://www.dpreview.com/news/1002/10022011sigma8mm16mm.asp
font que la question de réaliser des panos sphériques avec des objectifs rectilinéaires ultra grand-angle sera de moins en moins théorique (certains utilisent déjà  le Sigma 10-20 mm pour des panorames.) Reste à  savoir si la conclusion sera que le résultat n'est pas à  la hauteur de l'investissement, ce qui ne doit pas être exclu a priori, même si ça ne va pas dans le sens de l'opinion générale qui serait plutôt du style "un objectif rectilinéaire c'est forcément meilleur qu'un fisheye" ...)

Note: Fisheye et zoom ? Le Tokina est un zoom, apparemment le seul, zoom et fisheye. Il m'a semblé intéressant pour les panos sphériques avec une meilleure image que celle d'un fisheye classique - le nombre de pixels est multiplié par 2.5 à  17 mm - mais je dois avouer que jusqu'ici je l'ai très peu utilisé en dehors de son réglage à  10 mm (une des raisons de faire ce test.)

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 Camera:
    Lens                 fisheye
    Focal length         16.0 mm
    Lens vertical FOV    84.2 deg
    Lens horizontal FOV  56.1 deg
    used diagonal FOV    92.8 deg
    Sensor size          15.5 x 23.0 mm
    Sensor orientation   portrait

 Pano-head:
    Upward limit         61.0 deg
    Downward limit       -50.0 deg
    Accuracy             2.0 deg

 Requested panorama:
    vertical FOV         180.0 deg
    Vertical overlap     20.0 % minimum
    Horizontal overlap   20.0 % minimum

 Resulting panorama:
    vertical FOV         180.0 deg
    Vertical overlap     48 %
    Horizontal overlap   26 % minimum
    Double zenith        yes
    Rows                 2
    Double nadir         yes


 Possible presets are:

 Img   Panorama   Top/btm   ___Overlap___   Nadir | rows and Zenith
 nbr   FOV(deg)   of rows   Horiz  vertic
  20 | 90 /-90  | 58 /-58  | 26 % | 48 % |  N²-50 | 8@-24 | 8@24  | Z²50  |
  25 | 90 /-90  | 84 /-58  | 21 % | 59 % |  N²-50 | 8@-24 | 8@13  | 7@50  |
  25 | 90 /-90  | 58 /-84  | 21 % | 59 % |        | 7@-50 | 8@-13 | 8@24  | Z²50  |
  22 | 90 /-90  | 84 /-84  | 20 % | 43 % |        | 7@-50 | 8@0   | 7@50  |

Code: Select all
 Camera:
    Focal length         16.0 mm
    Lens vertical FOV    71.4 deg
    Lens horizontal FOV  51.7 deg
    Sensor size          15.5 x 23.0 mm
    Sensor orientation   portrait

 Pano-head:
    Upward limit         61.0 deg
    Downward limit       -50.0 deg
    Accuracy             2.0 deg

 Requested panorama:
    vertical FOV         180.0 deg
    Vertical overlap     20.0 % minimum
    Horizontal overlap   20.0 % minimum

 WARNING - resulting panorama is different from requested one:
    Top at               90.0 deg
    Bottom at            -83.7 deg
    vertical FOV         173.7 deg
    Vertical overlap     28 %
    Horizontal overlap   23 % minimum


 Possible presets are:

 Img   Panorama   Top/btm   ___Overlap___   Nadir | rows and Zenith
 nbr   FOV(deg)   of rows   Horiz  vertic
  26 | 90 /-84  | 65 /-79  | 23 % | 42 % |        | 7@-50 | 9@-7  | 8@37  | Z²56  |
  24 | 90 /-84  | 85 /-79  | 23 % | 28 % |        | 8@-50 | 9@3   | 7@56  |


Last edited by GURL on Fri Feb 26, 2010 5:53 pm, edited 1 time in total.
Georges

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by GURL » Fri Feb 26, 2010 5:19 pm

Les presets ci-dessus ont été préparés par un programme que je m'efforce de mettre au point et qui se charge de calculer les angles de prise de vue en tenant compte du recouvrement (et aussi de sortir le fichier XML correspondant pour Papywizard et une tête pano motorisée.)

Logiquement ce programme devrait calculer le nombre de pixels du panorama résultant, par exemple les dimensions de l'image équirectangulaire ou des faces de cube, mais là  ça se complique: avec l'un comme avec l'autre objectif la répartitions des pixels sur la sphère n'est pas homogène...

Pour l'objectif rectilinéaire il me semblerait logique de prendre le en compte le nombre de pixels par unité d'angle au centre d'une photo, puisque c'est là  que les pixels sont "les moins denses", mais je trouve un résultat inférieur à  Autopano (un bug dans mon programme est très possible!)

Pour l'objectif fisheye je sais pas vraiment quoi prendre comme référence: près des bords les pixels sont étirés un peu dans tout les sens (avec le réglage 17 mm l'effet est quand même très aténué, même dans les coins de l'image.)

Pour essayer d'y voir plus clair, j'ai placé une petite sphère sur un coin de table, installé l'appareil sur une tête pano NN3 et photographié ladite sphère en la plaçant au milieu de la photo, près des bords puis dans un coin:








Georges

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by GURL » Fri Feb 26, 2010 5:28 pm

On s'aperçoit donc que pour un même objet photographié à  la même distance avec un ultra-grand-angulaire on récupère un nombre très variable de pixels selon que son image est au centre ou dans un coin.

Les fisheyes se comportent différement:
- en écrasant ce qui se trouve à  la périphérie ils utilisent les pixels du capteur d'une manière homogène (équisolide = suface fidèle) même s'ils défavorisent une direction au profit de la direction perpendiculaire, ce qui n'améliore pas le résultat une fois cet effet compensé (quand on regarde le panorama avec un viewer l'image affichée est rendue rectilinéaire.)
- par contre au centre ils donnent d'un objet exactement le même image qu'un objectif rectilinéaire de même focale. Ca m'a surpris (...j'étais persuadé qu'au contraire l'image était plus petite) mais j'ai vérifié sur les photos de ma boule blanche et de toute façon on le démontre facilement en appliquant les règles de l'optique.

La notion d'échelle de rendu d'un panorama (c.a.d. le réglage 100 % ou moins qu'on fait avant de sortir un pano, souvent sans trop savoir 100% de quoi) est donc une notion plutôt obscure dans le cas des panos sphériques, à  prendre avec des pincettes:
- on constate que selon son emplacement dans une photo rectilinéaire le nombre de pixels varie fortement pour un même objet situé à  la même distance (du simple au double dans mon exemple, bien que ce soit avec un objectif très modérément grand-angulaire!)
- il faudrait tenir compte de ce qu se passe quand on change la projection l'image pour l'imprimer ou l'afficher sur un écran.

Ci dessous un exemple (à  la focale 10 mm et non plus 16 mm) qui montre que, bien qu'elle soit déformée quand elle est située dans un coin, la surface occupée par l'image de la boule blanche varie très peu avec un fisheye (mais peut-on aller jusqu'à  dire que sa définition en pixels est équivalente ?)


Last edited by GURL on Fri Feb 26, 2010 6:15 pm, edited 1 time in total.
Georges


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