Taille du flou et caractère du bokeh
La taille d’un disque de flou lointain suit la pupille d’entrée : la focale divisée par le nombre d’ouverture. Un 50mm f/1 idéal et le Canon 50mm f/1.0 L tombent à 50.0 mm et 50.0 mm. Les diamètres se rejoignent. Pas les disques.
Une lentille mince dévie chaque rayon dans un seul plan. Un vrai objectif lumineux envoie le faisceau à travers un empilement de lentilles courbes. Les disques ici sont le tracé de cet empilement. Ils montrent trois choses qu’une lentille mince n’a pas : un coin coupé par le barillet, un iris qui devient un polygone en fermant, et un profil de lumière dû à l’aberration sphérique.
| Trait optique | Lentille mince idéale | Objectif de brevet tracé |
|---|---|---|
| Coin, ouvert | Un cercle. Le centre et le coin se correspondent. | Coupé en œil de chat par le barillet. |
| Fermé | Reste un cercle. | Prend le polygone des lamelles. |
| Dans le disque | Uniforme du centre au bord. | Doux, uniforme, ou lumineux au bord. |
| Surface | Lisse. | Les oignons ne sont pas dessinés. Un disque apodisé s’efface au bord. |
Œil de chat et tourbillon
À pleine ouverture, un point lumineux au centre envoie un faisceau rond dans le barillet. Vers le coin, le faisceau arrive en biais. Le bord avant coupe un côté, le bord arrière l’autre. Il reste une amande, un citron ou un D. C’est le bokeh en œil de chat.
L’amande est plus courte vers le milieu de l’image et plus longue autour. Un fond rempli de ces points entoure le sujet. C’est le tourbillon d’un Biotar comme le Helios 44-2 58mm f/2. Chaque dessin ici est un seul point : centre, à 60 % du chemin, et coin à 90 %.
Dans ce tracé, le Helios 44-2 58mm f/2 est rond à 61 % dans le coin à f/2. Le Nikon NIKKOR Z 135mm f/1.8 S Plena est rond à 100 % à f/1.8. Fermé à f/4, le coin du Helios revient à 95 %, parce que l’iris est alors plus petit que les bords qui coupaient le faisceau. Un objectif moderne lumineux n’est pas rond là tout seul : le Nikon NIKKOR Z 58mm f/0.95 S Noct est à 55 % à f/0.95, et le Sony FE 50mm F1.2 GM à 43 % à f/1.2.
La forme vient des lamelles
À pleine ouverture, les lamelles sont au bord et le barillet décide de la forme. En fermant, le point lumineux prend la silhouette de l’iris.
Le Nikon 58mm f/1.2 Noct-NIKKOR a 7 lamelles droites, le disque du centre devient un heptagone. Le Nikon NIKKOR Z 58mm f/0.95 S Noct a 11 lamelles arrondies, le même nombre d’ouverture reste plus près du cercle. Un nombre pair de lamelles dessine autant de longues pointes de diffraction sur un lampadaire. Un nombre impair les coupe en deux fois plus. Ce simulateur dessine l’iris. Il ne dessine pas les pointes.
Fondu crémeux et bords lumineux
Dans une lentille idéale, les rayons du bord du verre focalisent à la même distance que les rayons du centre. L’aberration sphérique décale les rayons du bord. Derrière le sujet, cela change l’endroit où la lumière se pose dans le disque.
Sous-corrigée, la lumière se rassemble au milieu et s’effiloche. Le Canon 50mm f/1.0 L se trace à bord doux à f/1. Une correction neutre remplit le disque et laisse un bord net. Le Nikon NIKKOR Z 135mm f/1.8 S Plena se trace uniforme. Surcorrigée, la lumière s’accumule sur le bord, la bulle de savon. Le Helios 44-2 58mm f/2 se trace à bord lumineux à f/2. Le dégradé est cette classe issue du tracé, pas une photo d’une ampoule.
Oignons, asphériques et apodisation
Les lentilles asphériques gardent un objectif lumineux plus compact. Le brevet donne la courbe asphérique, et le tracé suit cette courbe. Il ne suit pas les fines crêtes concentriques qu’un moule peut laisser sur le verre. Ces crêtes, les oignons, sont une texture de fabrication. Elles sont hors de cette simulation, avec les traitements et les écarts d’un exemplaire à l’autre.
Le brevet du Nikon NIKKOR Z 58mm f/0.95 S Noct a 3 surfaces asphériques. Le Sony FE 50mm F1.2 GM en a 2. Les disques montrent encore la pupille et la classe d’aberration sphérique, pas des sillons.
L’apodisation est un filtre radial au diaphragme. Il assombrit le bord de la pupille, si bien qu’un vrai disque s’efface au lieu de finir sur un trait. Ces disques utilisent ce poids, la même gaussienne que le portrait 3D. Le Canon RF 85mm F1.2 L USM DS et le Canon RF 85mm F1.2 L USM partagent un contour de coin à 48 %, et le filtre DS estompe le bord de chaque disque. Sur le Canon RF 85mm F1.2 L USM DS, le filtre vaut environ T2.2 à f/1.2. Sur le Fujifilm XF 56mm F1.2 R APD, environ T1.7. Sur le Minolta 135mm f/2.8 [T4.5] STF, T4.5 à f/2.8.
Schémas de l’idée, pas des tracés de rayons.
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Questions
Quelle est la différence entre le flou et le bokeh ?
Le flou est la taille du disque hors foyer. Elle suit la pupille d’entrée, focale divisée par le nombre d’ouverture. Le bokeh est la forme de ce disque et la lumière dedans : la coupe du coin, les lamelles, et la luminosité due à l’aberration sphérique.
Qu’est-ce qui cause le bokeh en œil de chat ?
À pleine ouverture, un faisceau oblique est coupé par les bords avant et arrière du barillet. Le faisceau qui passe est le recouvrement de deux cercles. Fermer jusqu’à ce que l’iris soit plus petit que ces bords ramène le coin vers un cercle. À f/2, le Helios 44-2 tracé est rond à 61 % dans le coin à 90 % ; à f/4, à 95 %. Le Nikon Z 135mm f/1.8 S Plena reste rond à 100 % à f/1.8.
Pourquoi les lumières d’arrière-plan deviennent-elles des polygones ?
Fermé, le point lumineux prend la forme de l’iris. Des lamelles droites font un polygone net. Des lamelles arrondies, et un plus grand nombre, restent plus près du cercle. Le Nikon 58mm f/1.2 Noct-NIKKOR a 7 lamelles droites. Le Nikon Z 58mm f/0.95 S Noct a 11 lamelles arrondies.
Qu’est-ce qui rend un disque crémeux ou à bord lumineux ?
L’aberration sphérique décale la mise au point des rayons du bord. La sous-correction entasse la lumière au centre, le bord s’effiloche. La surcorrection l’entasse sur le bord, la bulle de savon. Dans ce tracé, le Canon EF 50mm f/1.0L est à bord doux à f/1, le Plena est uniforme, et le Helios 44-2 est à bord lumineux à f/2.
Cette page montre-t-elle les oignons ?
Non. Les oignons sont des crêtes microscopiques laissées par le moulage ou le polissage d’une asphérique. Le tracé suit la courbe asphérique du brevet et n’ajoute pas cette texture. Le fondu radial d’un filtre d’apodisation est dessiné sur le disque du Canon RF 85mm F1.2 DS, avec la même gaussienne que le portrait 3D.