Fiabilité calcul champ ?

[LoloCo]

Bonjour,

 

J'ai un petit soucis.

 

Lorsque je calcul le champ obtenu avec mon appareil photo, dans kstars, stellarium et par moi même sous Excel je ne trouve pas les mêmes résultats ?!

La config:

Canon 6Dm2 (soit 6240x4160 px, et px = 5.67µm) avec un objectif de 24mm.

 

Sur Stelarium, cela me donne :                72.78    x    52.34°

Sur Kstarrs, cela me donne:                      84,47    x    56.31°

Avec Excel, cecla me donne:                     55.85    x    44.50°

Et d'après le site AT, cela me donne      84.36    x    56,24°

 

C'est notablement différent !!!

Kastars et Astonomy Tools, semble convergé vers un résultat très proche ! Mais est-ce fiable pour autant ?!

 

Pour Excel, j'ai fais DEGRES(ATAN(TailleCapteur/Focale))

Pour le site Astronomy Tools: http://astronomy.tools/calculators/field_of_view/

 

Savez vous pourquoi ? Qui est le plus fiable ? Et surtout pourquoi tant de différence ?

 

 

[Fred_76]

La bonne formule est :

 

2 * atan [L / (2 * F)]

 

Le capteur fait, selon Canon approx. 35,9 × 24,0 mm

 

Ca donne donc à 24 mm de focale un champ approximatif de 53.1° x 73.6°.

 

A l’époque j’avais corrigé une erreur de calcul du champ dans Stellarium, je peux donc affirmer dans trop me tromper que Stellarium donne les bons chiffres.

[LoloCo]

  Le 27/06/2021 à 10:16, Fred_76 a dit :

La bonne formule est :

 

2 * atan [L / (2 * F)]

Voir davantage  

Ok. Admettons.

Mais cela donne donc 72,79    x    52.34°

Donc valeur proche de celle obtenue par Stelarium.

Mais donc différentes de celles trouvées par Kstars et AstromyTools

Et la différence est assez notable.

Qui croire ?

 

Modifié 27 juin 2021 par LoloCo

[Fred_76]

J’ai édité mon message en apportant la réponse à ta question …

  Le 27/06/2021 à 10:20, LoloCo a dit :

Mais cela donne donc 72,79    x    52.34°

Voir davantage  

Non.

 

2*atan(35,9/(2*24))=73,59°

2*atan(24/(2*24))=53,13°
 

J’ai trouvé l’erreur de AT et de Kstar. C’était l’erreur de Stellarium.

 

Ils commencent par calculer l’échantillonnage :

 

e = 206 p/F (formule visiblement utilisée par AT)

 

ou mieux :

e = 2*atan(p/2F)*180*3600/pi (formule utilisée par Kstar)

 

Pour le 6D2 avec 24 mm de focale ça donne :

 

e = 206 * 5.67/24 = 48,67"

(Ou 48,73" avec la seconde formule)

 

Ensuite ils multiplient ce chiffre par le nombre de pixels. Ça donne :

- en largeur : 6240*48,67/3600=84,36° (84,47°)

- en hauteur : 4160*48,67/3600=56,24° (56,31°)

 

On retrouve bien les chiffres - faux - d’AT (et Kstar).

 

Mais cette méthode donne un résultat erroné, d’autant plus que la focale est courte. En gros la différence devient très visible quand la focale est inférieure à 10 fois la largeur du capteur.

 

Ca vaudrait le coup d’en informer AT et Kstar…

 

A noter que les photosites du 6D mk 2 ne font pas 5,67 um mais plutot 5,75 à 5,76 um selon la méthode de calcul.

[LoloCo]

Ok.

Merci pour ces infos précises.

Et ok pour le 2*atan(L/2*f). Je comprends en effet mon erreur la dessus

Je ne connais pas les auteurs de AT et KStars, mais à l'occasion, je tacherai de faire remonter l'info...

 

[Fred_76]

C’est fait pour kstars :

 

https://bugs.kde.org/show_bug.cgi?id=439221

[LH44]

Oui tan a = a pour de petits angles uniquement, c'est bien ce raccourci qui est fait dans la formule : e = 206 p/f qui est donc plus adaptée lorsqu'on passe sur des lunettes ou des télescope où la focale est un valeur bien plus élevée que la diagonale du capteur.

[Fred_76]

C’est aussi fait pour AT. On verra combien de temps ils mettront à réagir ! Mais vue la simplicité de la correction, ça devrait aller vite.

 

  Le 27/06/2021 à 15:14, LH44 a dit :

c'est bien ce raccourci qui est fait dans la formule : e = 206 p/f

Voir davantage  

Oui, cela dit le raccourci fait ici fonctionne toujours quelque soit la focale car elle donne le champ de vision d’un pixel dont la dimension (en um) est très très inférieure aux focales des objectifs (en mm), souvent d’un facteur > 1000. 
 

Ce qui est faux par contre c’est de multiplier cette valeur par le nombre de pixels pour espérer en déduire le champ vu par le capteur entier.

[LH44]

Oui le calcul est juste pour le pixel au centre du champ et un peu moins juste pour les autres (mais toujours très proche au niveau du pixel) et ce en s'écartant du centre ... les erreurs sont cumulées en multipliant le champ du pixel central par le nombre des pixels fait que au global on a pas la bonne valeur et d'autant plus si on fait le grand écart dans le cas où la focale est très courte au regard de la surface du capteur.   

Modifié 27 juin 2021 par LH44

[Fred_76]

J'ai regardé 3 minutes les fichiers en libre accès de Kstars. Quel beau bordel ! Les sources sont sans commentaires, ça sera difficile à faire vivre longtemps si ça reste comme ça....

 

Bref, dans le fichier "fovdialog.cpp" on trouve les lignes :

 

// FOV in arcmins
double fov_x = 206264.8062470963552 * ui->cameraWidth->value() * ui->cameraPixelSizeW->value() / 60000.0 / ui->TLength2->value();
double fov_y = 206264.8062470963552 * ui->cameraHeight->value() * ui->cameraPixelSizeH->value() / 60000.0 / ui->TLength2->value();

 

Traduction : le champ est calculé à partir de la formule e = 206 (suivi de plein de décimales inutiles) * N * p/F. 

Où N est le nombre de pixels du capteur.

 

La formule devrait être 

 

// FOV in arcmins
double fov_x = (60*180 / M_PI) * 2 * atan( k * ui->cameraWidth->value() * ui->cameraPixelSizeW->value() / (2 * ui->TLength2->value()));
double fov_y = (60*180 / M_PI) * 2 * atan( k * ui->cameraHeight->value() * ui->cameraPixelSizeH->value() / (2 * ui->TLength2->value()));

on peut si on veut remplacer le terme (60*180 / M_PI) * 2 par 6875.49 pour un résultat en arcmin, ou 114.59 pour un résultat en degrés, ce qui sera bien suffisant.

 

J'ai ajouté un terme "k *" pour tenir compte de la différence d'unité entre la dimension des pixels et la focale. Si par exemple (et c'est très probable), la taille des pixels est saisie en µm, et la longueur focale est exprimée en mm, alors k = 1/1000.

 

Sur un plein format l'erreur sur le champ en diagonale est, selon la focale, de :

• >50% en dessous de 15 mm
• 25% à 22 mm
• 10% à 38 mm
• 5% à 55 mm
• 1% à 125 mm (0.8% à 135 mm, focale couramment utilisée avec les petites montures nomades Star Adventurer & co.)
• 0.5% à 175 mm
• 0.1% à 393 mm
• et très négligeable au delà.

 

Ce sont donc surtout les photographes très grand champ à des focales de 135 mm (courant) et moins qui seront embêtés... mais la "bonne" formule ne compliquant pas du tout les calculs, il n'y a aucune raison de s'en priver.

[Fred_76]

C'est corrigé sur Astronomy Tools, Grant vient de m'envoyer un email et j'ai pu tester. Ils vont mettre à jour d'autres pages du site qui utilisent encore cette méthode.