Densité et ampleur de densité des scanneurs

Celui qui s'achéte un scanneur, égal si un scanneur film, scanneur á lit plat ou un appareil combiné, trouve dans la régle dans l'emballage ou dans les données de fabriquant la résolution optique comme signe de marque ou bien une décision d'achat caractéristique. Sur notre page web résolution sera écrit en détail là-dessus et on gagne avant tout la connaissance, qu'une partie des données du fabriquant n'a guére á faire avec la résolution effective.

On trouve comme une deuxiéme caractéristique de qualité des scanneurs, la plupart du temps écrit minisculement l'ampleur du scanneur. Pendant qu'on peut certes directement commencer avec la résolution et s'immaginer au-dessous quelque chose de concrét, sera l'ampleur de densité une valeur numérique, qui ne sera seulement interprétée que de la part des utilisateurs professionnels, même si l'amateur pige, que l'ampleur de densité se trouve dans la région inférieure chiffrée et que le scanneur est plus meilleur d'autant plus que cette valeur numérique s'augmentera. Je compares celui-lá avec les caractéristiques d'une voiture: pendant que chacun s'imagine un méga attelage sous la donnée de 100 PS de 200 chevaux, seulement la minorité peut imaginer quelque chose sous une indication de moment de rotation de 170 Nm.

Maintenant l'ampleur de densité des scanneurs films n'est pas une valeur numérique évidente pour laquelle se trouve des directifs claires. Non, chaque producteur apporte cette indication de performance sur une autre manière. Pendant que l'un producteur indique l'étendue de densité effective, l'autre nomme la densité maximale comme marque équivalente, et à nouveau un autre indique l'étendue de densité comme spectre entier qui ne peut pas s'obtenir du tout avec un scannage unique.

L'article suivant doit apporter pour les intéressés techniquement et physiquement de la lumière dans l'obscurité de densité, ampleur de densité, densité maximale et celle minimale. Sans se faire perdre dans la scientifique, je dirige ces concepts et leur significations des données physiques et je représente leur signification de façon claire. Aussi celui qui saute l'arrière-plan physique doit gagner une idée claire de cela à travers la lecture des chapitres suivants, quesqu'il sera fait avec les concepts autour de la densité, et quelles valeurs numériques signifient t'ils dans la pratique.

Réflexion, absorption et transmission

Avant que nous nous tournions vers la notion de la densité, nous devions d'abord traiter quelques bases physiques, qui sont connaissables á chacun du quotidien. Il se va autour de ce qui se passe, si des rayons lumineux se heurtent à un milieu et/ou à un objet, spécialement autour des effets de refléxion, absorption et transmission. Considérons un exemple simple que chacun connaît déjá du quotidien d'été chaud: Une voiture est garé en plein air et que les rayons de soleil se rencontrent directement sur le véhicule, voir l'illustration suivante, oú nous considerons spécialement l'avant de la pare-brise.

Dans l'illustration on reconnait trois rayons de soleil, qui tombent sur la tranche de front. Le rayon avec le numéro 1 est réfléchi du verre. Nous connaissons cet effet, puisque nous sommes même éblouis partiellement d'une tranche de voiture, si le soleil rencontre le coin correspondant. Nous vivons aussi cet effet, si nous conduisons derrière une voiture et le soleil arrive comme ça dans sa vitre, de sorte qu'elle nous éblouit. On parle dans ce cas de la réflexion, de façon trop française reflet. Si les rayons lumineux tombent sur une vitre, une partie d'eux sera réfléchit. Physiqualement sera cette partie compléte de la lumiére envahissante, qui sera réfléchit, mesurée avec l'aide du degré de refléxion. Le degré de refléxion se calculera du rapport entre l'intensité de lumiére refléchit I_R et celle envahissante I₀.

On désigne comme intensité la performance de rayonnement qui coule dans une certaine surface. Plus sur cela sur notre page sur photometrie. On n'a pas besoin de s'occuper plus loin de cette notion, pour comprendre le degré de refléxion. On se retient simplement que le degré de réflexion désigne la part de la lumière écroulante qui est réfléchit par le milieu (de la vitre).

Considérons maintenant le rayon lumineux numéro 2 dans l'illustration ci-dessus. Il se heurte sur le verre de la voiture, duquel il sera aborbé, c.-à-d. quasiment avalé. Nous connaissons aussi cet effet du quotidien, quand une pare-brise se chauffe á cause rayonnement entrant du soleil. Nous ne pouvons pas certes rôtir des oeils sur le pare-brise comme sur la capot, mais nous sentons un réchauffement clair, si nous laissons notre voiture fortement tendu dans le soleil. Si um milieu avale comme une vitre des rayons entrants d'énergie, ainsi on parle dans la physique de l'absorption. Le quotient du rayonnement abosorbé de la lumière I_A et le rayonnement écroulé complétement de la lumiére I₀ sera défini comme degré d'absorption α. Il indique quelle partie des rayons lumineux rencontrants la pare-brise sera avalée par celle-ci.

Enfin, on considére l'illusatration ci-dessus du rayon de la lumiére numméro 3. Il dérive á travers la pare-brise et se frappe quelque part à l'intérieur de véhicule. Nous connaissons l'effet de tels rayons lumineux du quotidien, de sorte que l'intérieur du véhicule sera clair, on parle naturellement à cet égard des fenêtres. Dans la physique, on parle des rayons lumineux qui sont laissés passer par un milieu, de la transmission. Le quotient de l'intensité de lumière laissée passer I_T sur l'intensité totale de la lumiére écroulée I₀ sera défini comme degré de transmission τ. Le degré de transmission indique ainsi, quelle partie de la lumiére écroulée du milieu sera laissée passer.

Maintenant, nous avons fait la connaissance des trois données caractéristiques du degré de réflexion ρ, degré d'absorption α et du degré de transmission τ. L'intervalle de chacune de ces données caractéristiques se situe entre 0 et 1. Un degré de réflexion de 0 signifie par exemple qu'absolument aucune lumière n'est réfléchit, tandis qu'un degré de réflexion de 1 signifie que toute la lumière du milieu est réfléchit. Dans la nature, les valeurs numériques d'extrémité 0 et 1 n'émergent pratiquement jamais, plutôt les valeurs numériques comme 0,0001 ou 0,9999.

Un rayon lumineux qui se heurte sur un milieu, devient soit réfléchi (reflecté), absorbé (avalé) ou bien transmis (laissé passer). Par conséquent la somme des degrés de réflexion ρ, d'absorption α et de transmission τ est toujours 1, ce que montre mathématiquement l'équation ci-contre. Résumons á la conclusion les résultats importants de ce sous-chapitre:

La lumiére sera á cause du contact avec un milieu soit réfléchit, absorbée ou bien transmise. La partie des rayons réfléchis, absorbés et transmis sera décrite avec les quotients de degrés de réfléxion, degré d'absorption et le degré de transmission.

Pour finir je voudrais encore souligner pour compléter, qu'on pourrait encore élargir la formule de somme mentionnée ci-dessus d'un degré de dissipation. Seulement encore la diaphanéité d'un matériel, donc son degré de transmission, nous intéressera suivamment. Réflexion, absorption und éventuellement encore la dissipation, on été résumés avec l'impermabilité de la lumiére

Opacité (imperméabilité de lumiére)

Dans le chapitre précédent nous avons découvert les notions fondamentales de la réflexion, de l'absorption et de la transmission. Même si nous avons décrit ces phénoménes physiques pour la premiére fois dans la vie, les effets et les concepts nous sont connus en foule de la vie quotidienne. Dans ce chapitre, nous devons nous acquérir une nouvelle notion qui est sûrement complètement inconnue à 99% de tout les lecteurs. Il s'agit de l'imperméabilité d'une matiére, qui est désignée comme opaque. Mais le tout dans l'ordre.

Dans le chapitre précédent, nous avons appris que le degré de transmission τ indique, quelle partie de la lumière écroulante sera laissée passer de la part d'un milieu. Un degré de transmission de 1 signifie, que 100% de la quantité de lumiére écroulante est laissée passer; le degré de transmission de 0 signifie toutefois 0% de transmission, alors rien n'est absolument laissé passer. Le degré de transmission est ainsi un critère de mesurage en grade de l'imperméabilité de lumiére d'une matiére. Si nous prenons la valeur de rotation du degré de transmission, nous recevons ainsi un critère pour le mesurage en grade de l'imperméabilité ou la trouble d'un milieu, est exactement ceci sera spécifié comme opacité. L'adjectif correspondant est opaque et vient du mot latein opacus (en français ombragé).

L'opacité O se calcule ainsi de l'inverse du degré de transmission τ. Une matiére translucide á 100% (τ=1) posséde une opacité de O=1. Si une matière ne laisse passer que 10% de la quantité de lumière écroulante, aura un degré de transmission de τ=0,1 et une opacité de valeur inverse O=1/0,1=10. Si un matériel ne laisse passer seulement qu'1% de l'intensité de lumiére, aura un degré de transmission de 0,01, son opacité est alors 100. Le tableau suivant montre cette relation pour une série de valeurs numériques.

Grade de transmission τ (imperméabilité de lumiére)	Partie de lumiére lassée passer	Opacité (imperméabilité de lumiére)	Couleur (cadres Dias)
1	100%	1
0,1	10%	10
0,01	1%	100
0,001	0,1%	1.000
0,0001	0,01%	10.000
0,00001	0,001%	100.000

Tableau 1: relation entre le degré de transmission et opacité

Le tableau montre encore dans la derniére colonne des symboles de cadre Dias, qui doivent symboliser la couleur correspondante de l'opacité respective. Un Dia avec l'opacité 1 laisse passer toute la lumiére écroulante; ce cas est symbolisé avec un cadre Dia non encadré, c.-à-d. que la lumière se heurte sans aucun obstacle et pénétre intactement. Une opacité de 10 ou bien moins correspond á une surface film extrênement claire (image blanche). Les éléments d'image grises claires possédent une opacité dans le secteur de 100; jusqu'á 1000 vont les tons gris foncés, et dans la zone de dizaine de milliers se trouvent déjá des tons noirs, qui ne se différencient presque pas dans leur obscurité. Résumons nos constatations de ce chapitre:

L'opacité est une mesure de l'imperméabilité de lumiére d'une matiére. L'opacité a une valeur minimale de 1, si la matiére est á 100% translucide, et la valeur d'opacité va vers l'infinie d'autant plus que la matiére est imperméable.

Densité, ampleur de densité, densité minimale, densité maximale

Après que nous avons maintenant appris la notion de l'opacité et de son importance dans le chapitre précédent, ce n'est plus qu'une petite étape, pour comprendre la notion de la densité (englais density). La densité se calcule de l'opacité, en prenant son logarithme décimale, voir la formule ci-contre. Quel avantage a l'utilisation du logarithme, je l'expliquerai ci-dessous, d'abord toutefois sur quelques valeurs numériques et sur leur calcul.

Une opacité de 1 signifie, que 100% de la lumiére écroulante sera laissée passer. Le logarithme décimale de 1 est 0, c.-à-d. qu'un matériel de ce genre a une densité de 0, voir la premiére ligne du tableau ci-dessous. Une densité 0 correspond á un matériel, qui offre aucune résistance á la lumiére, cela correspond donc á rien absorbé et á rien réfléchi. Dans un scanneur correspond cela á un cadre Dia vide (voir le symbole encadré dans la premiére ligne). Un cadre Dia avec une image trés claire laisse passer une opacité de 10 environ 10% de la lumiére écroulante; la densité correspondante se calcule á 1. Une opacité de 100 (1% de la lumiére sera transmise) correspond á une densité de 2, ect. L'échelle de densité est alors linéaire et commence avec la valeur 0. Retenons la définition de la densité:

La densité se calcule du logarithme de l'opacité. Un matériel parfaitement translucide a une densité de 0. Plus la densité du matériel est grande d'autant plus elle sera opaque. A partir d'une densité de 5, on peut parler d'un matériel quasiment imperméable pour la lumiére.

Degré de transmission τ (perméabilité de la lumiére)	La partie perméable de la lumiére	Opacité (lumiére imperméabilité)	Densité	Couleur (Cadres Dias)
1	100%	1	0
0,1	10%	10	1
0,01	1%	100	2
0,001	0,1%	1.000	3
0,0001	0,01%	10.000	4
0,00001	0,001%	100.000	5

Tableau 2: relation entre le degré de transmission, opacité et densité

Nous connaissons la notion de la densité comme mesure pour l'imperméabilité de lumiére d'une matiére. Venons maintenant aux notions de densité maximale, densité minimale et ampleur de densité. Considérons l'image suivante. Il s'agit d'une chute d'eau sur Maurice, que j'ai prise en diagonale contre le soleil. Car le soleil ne vient pas de derriére apparaissent les rochers trés sombres et les nuages dans le ciel extrênement claire. La partie la plus claire se trouve quelque part dans les nuages blancs, la partie la plus sombre se trouve dans le rocher sur le côté gauche. Si j'encadrai ce dia dans un cadre dia et je laisse passer de la lumiére á partir d'un projecteur ou un scanneur, je constaterai, que dans cette partie des nuages claires se passera environ 10% de la lumiére écroulante et dans les parties dans le rocher noir environ 0,3% de la lumiére écroulante. Dans la partie la plus claire posséde mon dia alors une densité d'environ 1; cette valeur est indiquée comme la densité minimale D_min. Dans la partie la plus sombres posséde mon dia une densité d'environ 2,5; cette valeur est désignée comme la densité maximale D_max. De la différence entre la densité maximale D_max et la densité minimale D_min se laisse calculer l' ampleur de densité D d'une image. Notre image a ainsi une ampleur de densité de D = D_max- D_min = 2,5 - 1 = 1,5.

Nous illustrons encore une fois nos valeurs numériques: Si nous utilisons un Dia non encadré il sera complétement translucide, ce qui correspond á une densité de 0. Si nous encadrons l'image ci-dessus dans un cadre dia, alors sera le dia différemment translucide dans des parties différentes selon la clarté d'image. Dans les secteurs des nuages claires se laisse passer une grande partie de la lumiére; le dia posséde ici une densité minimale d'environ 1,0. Dans les secteurs des rochers noirs se laisse passer la lumiére á peine; le Dia a ici une densité maximale d'environ 2,5. Entre les deux se trouve pratiquement tous les dégradations entre 1,0 et 2,5. De la différence entre la densité maximale et la densité minimale résulte une ampleur de dia pour le dia d'environ 1,5. Si on encaderait une petite plaque métallique dans le dia, elle sera quasiment opaque; sa densité aura ainsi une densité de 5 ou encore plus. Résumons encore ces constatations dans une boîte grise:

Une image a dans sa partie la plus claire une densité minimale D_min et dans sa partie la plus noire une densité maximale D_max. L' ampleur de densité de l'image se calculera de la différence entre la densité maximale et la densité minimale. Chez les films ou bien photos on parle souvent au lieu de l'ampleur de densité également de l' ampleur de contrast.

La dérivation entière de la définition de la densité avec la transmission, opacité, logarithme etc. n'a pas besoin d'être retenue. Il est important qu'on peut différencier entre les notions de densité, densité minimale, densité maximale et ampleur de densité. Et il est important qu'on connaît quelques valeurs de repére pour les valeurs de densité: On se retient au meilleur qu'une densité de 0 est pour une transparence complète pendant qu'une densité de 5 est pour une imperméabilité complète (noircement). Dans les secteurs entre 0 et 1 se trouvent des tons clairs trés blancs, entre 1 et 2 des valeurs tonales claires grises, entre 2 et 3 des valeurs moyennes tonales grises, entre 3 et 4 des tons gris foncés entre 4 et 5 des tons noirs foncés.

La question, qui reste encore ouverte, pourquoi on se sert de la densité logarithmique et pas directement de l'opacité. Il peut être dit clairement qu'on a un nombre de densité avec une échelle de densité linéaire pour chaque secteur gris (voir le précédent paragraphe) qui posséde un densité. Une ampleur de densité de 1,5 correspond comme dans l'image de dessus justement à 1,5 de tels secteurs. Avec une densité maximale de 2,5 et une densité minimale de 1,0 se cornent plus facilement qu'avec une opacité maximale de 316 et une opacité minimale de 10 et/ou une différence de 306. Une différence de densité de 1 correspond environ á 3 niveaux de diaphragmes chez une caméra, indépendamment dans quel secteur de densité on se retrouve. Chez l'opacité correspond une différence de 50 des petites valeurs une autre image complétement différente, chez des valeurs trés grandes on ne posséde pratiquement aucune répercussion.

Ampleur de densité chez les scanneurs

Dans le chapitre précédent, nous avons appris au moyen d'un exemple (voir illustration 2), qu'une présentation posséde une certaine ampleur de densité de sa partie la plus claire jusqu'á celle de plus noire. Chez les matériaux de films, photos ou images numériques, on parle également de l' ampleur de contrast d'une image. Débatterons maintenant le pont entre l'ampleur de densité des scanneurs films et des scanneurs á lit plat. Un scanner traite les signaux de lumière, qui se heurtent sur sa puce CCD ou bien sa ligne CCD. La vie à l'intérieur d'un scanner est représentée schématiquement dans l'illustration 3: une source lumineuse (par exemple un assortiment de LED rouge, vert et bleu) éclaire la présentation film (un Dia ou un négatif), et les signaux lumineux se heurtent derriére les éléments CCD. Entre les deu se trouve une caméra (objectif) enclenchée avec une optique plus ou moins coûteuse. Le dessin fait comprendre clairement, pourquoi on parle chez les matériaux de films de présentations de révision. Le Dia a une certaine ampleur de contrast, par exemple 0, si il n'est pas encadré, de 0,5 jusqu'á 3,5 chez les dias normals ou bien 5, si il est quasiment opaque. Quesqui mesure le capteur CCD ou bien le systéme complet dans un scanneur composé d'une source lumineuse, optique et une ligne CCD?

Dans un scanneur idéal suffit le champ de mesure d'une densité minimal de 0 jusqu'á une grande densité maximale infinie; l'ampleur de densité serait infinie. Un tel scanneur n'est pas naturellement disponible. Un scanneur couvre plutôt un certain secteur de densité, voir illustration 4 suivante: dans l'illustration 4 montre la poutre supérieure une échelle de densité de 0 jusqu´á 5. Nous avons appris qu'une densité de 0 correspond à transparence pratiquement parfaite, pendant qu'une densité de 5 signifie pratiquement une opacité de lumiére. Dans le poutre de dessous sera tirée l'ampleur de densité d'un scanneur á bon marché. Il suffit de 1 jusqu'á 4. Cela signifie que ce scanneur ne peut traiter que les Dias qui ont des informations d'image dans le secteur de 1 jusqu'á 4. Les images extrênement éclairées ont des densités dans l'intervalle 0,5 et 1,0. Celui-ci NE peut plus être différencier par notre scanneur. Dans l'illustration 4, j'ai représenté cette situation á travers une poutre grise claire á gauche (l = lumiére). Tout ce qui se trouve au-dessous de la densité minimale du scanneur sera traité aussitôt. Entre le nuage le plus blanc et celui du plus gris ne fait le scanneur aucune différence.

La même chose vaut pour les secteurs d'image très foncés: si une image est extrénement éclairée ou comporte des gros parties d'ombre, alors ces secteurs d'image se situeront dans le secteur de densité entre 4,0 et 5,0. Le scanneur ne peut plus différencier ce secteur. Tout ce qui est plus foncé que le grise foncé d'une densité maximale 4 sera traité aussitôt. Le scanneur ne peut plus différencier entre un noir foncé et un gris trés foncé. Dans l'illustration 4, j'ai marqué par conséquent le secteur de densité uniforme entre 4 et 5 avec un o pour les ombres.

Considérons l'illustration 5, pour clarifier la situation encore plus en détail. Notre scanneur posséde une densité minimale de 1 et une densité maximale de 4, alors une ampleur de densité de 3. Ce scanneur doit maintenant scanneur 3 images, une image trés clairement suréclairée, une image normale et une autre trés faiblement éclairée. Le champ de contrast de l'image suréclairée explicite la premiére poutre avec une densité minimale de 0,5 et une densité maximale de 3. Notre scanneur ne peut pas différencier dans cette image les parties extrênement claires. Toutes les parties d'image, qui se trouve dans le champ de contrast entre 0,5 et 1, seront traitées aussitôt et pas disposées entre eux.

Le champ de contrast de l'image eclairée normalement montre la deuxiéme poutre avec une densité minimale de 1,3 et une densité maximale de 3,7. Notre scanneur peut parfaitement scanner cette image dans tous les secteurs, c.á.d. il peut exposé l'image dans un champ de contrast complet. C'est pas le cas chez une image trés sous-éclairée, qui est montrée á partir de la poutre: avec une densité minimale de 2 et une densité maximale de 4,5 cela dépassera l'ampleur de densité du scanneur. Le scanneur utilisé ne peut pas alors différencier les parties d'image extrénement noires dans le secteur entre 4 et 4,5 et représente le tout de la même couleur.

Bilan: L'ampleur de densité d'un scanneur ne doit pas être trop grande que possible, de sorte qu'il représentera complétement l'ampleur de contrast des différentes présentations. Un scanneur avec une ampleur de densité faible découpe les lumiéres extrénement claires des présentations trés claires ou bien les ombres trés noirs des présentation trés noires ou bien il ne peut pas les différenciés.

Un scanneur posséde une certaine densité minimale et une certaine densité maximale ainsi qu'au delá résultante ampleur de densité. Dans ce secteur il peut saisir complètement toutes les couleurs d'une présentation; des couleurs à l'extérieur du secteur de densité ne sont pas reconnues et/ou seront découpées par le scanneur

Il pourrait être maintenant clair au lecteur attentif, que cela ne dépend pas seulement d'un scanneur d'ampleur de densité mais aussi de la densité minimale et/ou de la densité maximale. Une ampleur de densité de 3,0 n'est par exemple qu'acceptable, quand il se trouve dans le secteur entre 0,5 et 3,5. Si elle se situe entre 1,5 et 4,5, alors serait le scanneur complètement inadéquat pour les présentations claires. Dans l'autre cas extrême ne peut le scanneur scanner aucune photo noire convenable, quand son ampleur de densité se trouverait entre 0,0 et 3,0.

Un top scanneur film comme par exemple les appareils de Nikon possédent une ampleur de densité de plus de 4 et peuvent représenter ainsi un grand secteur dynamique avec un matériel film trés clair ou bien trés noirs. Quelques autres marques indiquent une densité maximale comme ampleur de densité; l'ampleur de densité se réduit pour ces appareils jusqu'á une densité minimale. Pourquoi les fabricants ne font pas d'indications précises dépend probablement de la stratégie de commercialisation. L'acheteur inexpérimenté compare les différents nombres de densités et pense plus elle est grande d'autant mieux. Celui, qui a lu cette article, sait maintenant ce que signifient vraiment les différentes données du fabriquant.

Rapport entre ampleur de densité et les niveaux de diaphragme

Dans notre dérivation ci-dessus, nous avons fait la connaissance des valeurs de densité et l'ampleur de densité comme valeur numérique, qui a une faible valeur d'un seul chiffre. Chez les scanneurs Dia sera l'ampleur de densité indiquée comme une telle valeur, par exemple 3,8 ou 4,2. Dans le photographie seront utilisées moins de telles valeurs de densité que des notions comme contrast d'objectif ou niveaux de diaphragme. Je voudrais faire briévement lier le rapport entre les deux notions.

Dans le tableau 2 est donné le rapport entre la partie de lumiére laissée passer, l'opacité et la densité. A cause du calcul logarithmique de la densité signifie la différence de densité un décuplement de la quantité de lumiére laissée passer. 3 points de densité signifient un démillement de la quantité de lumiére.

Lors de la photographie, on utilise une valeur normée de diaphragme; d'un niveau de diaphragme á un autre (par exemple du diaphragme 5,6 vers 4) se distingue par le faite, que la quantité de lumiére se dédouble, si elle heurte un film ou bien une puce CCD. On parle donc aussi d'un contrast d'objectif de 1:2.

Un dédoublement de la quantité de lumiére correspond ainsi á un rapport de contrast de 2, qui corrspond d'autre part á une différence de densité d'environ 0,3. 10 niveaux de diaphragme correspondent á un doublement de la quantité de lumiére de 2¹⁰-multiple, alors un rapport de contrast de 1024; cela correspond á environ 3 densités (1000-fois de la quantité de lumiére). Le tableau 3 ci-contre montre un contrast d'objectif pour les niveaux de diaphragmes correspondantes ainsi que l'ampleur de densité correspondant. L'ampleur de densité s'augmente á partir du passage d'un niveau de diaphragme vers un autre d'une valeur de 0,3. Celle-ci est une valeur arrondie, car le rapport de contrast de 1:1024 chez 10 niveaux de diaphragmes correspond lors d'un calcul correct á D = log(1024) = 3,01. L'ampleur de densité se croît ainsi par niveau de diaphragme lors d'un calcul correct de 0,301. Retenons plus simplement ceci:

Une ampleur de densité de 0,3 correspond á un rapport de contrast de 1:2, ce qui correspond exactement dans la photographie un niveau de diaphragme.

Les top appareils photos numériques peuvent représenter un rapport de contrast de 1:1024, possédent ainsi une ampleur de densité de 3,0, ce qui correspond á 10 niveaux de diaphragmes. Plus sur cela dans le prochain chapitre.

Ampleur de densité de quelques médias et appareils (pratique)

Maintenant, on a suffisamment appris de théorie et fondement sur les notions de densité, densité minimale, densité maximale, ampleur de densité, rapport de contrast, contrast d'objectif et niveaux de diaphragme, de sorte qu'on utilise l'appris dans la pratique. D'abord, je voudrais commencer avec quelques valeurs numériques pour des médias différents (films, présentations) et appareils (scanneur, appareils photos), de maniére qu'on obtient une imagination, dans quel intervalle de valeurs se déroule les importants processus dans le domaine de la photographie et du scanneur.

Dans le tableau 4 ci-contre, j'ai énuméré l'ampleur de densité des présentations et des appareils ainsi que les étapes de diaphragme correspondantes à la densité. L'illustration 6 suivante illustre graphiquement les mêmes informations au moyen de notre échelle de densité déjà connue de 0 jusqu'á 5. Tandis que dans le tableau 4 l'ampleur de densité n'a pas été énumérée que conformément á ses dimensions, si cela dans l'illustration 5 sera conformément représenté au domaine, c.á.d. dans l'illustration on reconnaît pas seulement l'ampleur de densité mais aussi les densités minimales et maximales approximatives correspondantes. Mais si nous interprétons maintenant tout d'abord l'ampleur de densité du matériel photo. Les présentations de surveillance possédent une trés faible ampleur de densité de 1,5 au maximum (5 niveau de diaphragme); cela est plausible, car le papier ne peut pas fournir des contrastes élevés. Un film Dia posséde contrairement une ampleur de contrast d'environ 2,4, cela correspond á 8 niveaux de diaphragme. Celui, qui est plus grand d'environ 0,9 vis á vis d'une photo de papier signifie, qu'un Dia est 10 fois plus sensible á la lumiére qu'une photo de papier. Ceci est également plausible, si on tend á mettre l'espace de projet dans une totale obscurité avec un dia noir dans le projecteur Dia pendant que l'espace sera trés éclairé avec un Dia trés clair.

L'ampleur de densité d'un négatif s'éléve environ de 3,6, ce qui correspond á 12 niveaux de diaphragme. Un film négatif posséde ainsi un contrast d'objet plus grand que celui d'un film Dia. Egalement ceci est connu des seuls photographes, qui ont déjá phtographié analogiquement avec les deux films, car les erreus d'exposition se répercutent beaucoup plus sérieusement chez un film Dia que chez un film négatif. Autrement dit: un film négatif pardonne plus d'erreus au photographe qu'un film Dia.

Les appareils de photos numériques moderns ont une ampleur de contrast de 7 jusqu'á 10 diaphragmes, ce qui correspond á une ampleur de densité entre 2 et 3. Un contrast d'objet de 10 ou légérement élevé ne sera atteint que de la part des caméras professionnelles de réflexe miroir; les modéles Low-Price compacts d'amateurs se trouvent dans le secteur de 7 ou bien moins.

Venons ici sur les scanneur á lit plat, scanneur film et scanneur á tombour. Que doivent rendre ces appareils, pour scanner parfaitement les présentations respectives? figurativement parlé, doit la poutre correspondante du scanneur dans l'illustration 6 enfermer le poutre de la présentation á scanner. Pour un scanneur á lit plat ceci est un simple exercice. Pour numériser les présentations de surveillance avec une ampleur de densité de max.1,5, suffisent de trés simple scanneurs á lit plat, qui n'atteignent souvent pas une ampleur de densité de 2.

Les scanneur á lit plat possédent une trés faible ampleur de densité (souvent plus petit que 2), car les présentations de surveillance á scanner possédent une ampleur de densité de moins de 1,5.

Celui qui s'étonne, pourquoi beaucoup de scanneurs á lit plat munis avec un dispositif de transparance fournissent de mauvais résultats lors de scannage des Dias et négatifs, trouvera la réponse dans l'ampleur de contrast de matériel film. Tandis que l'ampleur de contraste des scanneurs á lit plat typiques suffit complètement pour les présentations papier dans la zone 2,0, seront nécessaires pour les Dias et ampleurs de densité négatives de 3 jusqu'á 4, pour saisir un contrast image complet. A cette tâche échouent complétement les scanneurs á lit plat avec un dispositif transparant. Les lumiéres seront ainsi éteints, les ombres se multiplient, c.á.d. les espaces clairs dans l'image sont tous de même clarté et les espaces noirs dans l'image seront tous de même obscurité, même s'il y a en effet sur l'original des nuances significatives dans les lumiéres et ombres.

Les scanneurs films ont d'origine une grande ampleur de dynamique. Déjá les modéles amateurs de bons marché ont une ampleur de densité de juste 3, pendant que les top modéles atteignent une ampleur de densité de plus de 4. De cette façon se laisse saisir l'ampleur compléte de dynamique des Dias et négatifs, et une trés bonne qualité d'image sera le résultat. Ces résultats ne se laissent vérifier que chez les scanneurs á tombour horriblement chers, oú leur ampleur de densité atteint en partie 5.

Les scanneurs films ont une ampleur de densité dans le secteur entre 3 et 4 et sont dans la position de saisir complétement des ampleurs de contrast élevées des Dias et négatifs.

Attention! le contrast d'objet n'est pas le même que le contrast de motif!!!

L'illustration 5 de ci-dessus semble une situation compliquée, en effet pour simplifier les différents rapports de contrast des présentation/films et caméras/scanneurs. Mais je voudrais vous faire remarquer sur quelques effets et procédures, qui rendent le tout un peu compliqué qu'ils le semblent d'abord. Par exemple, le diagramme récapitulatif dans l'illustration 6 dans le chapitre précédent suggère qu'une caméra numérique dont la densité maximale s'élève à 3,5, ne peut pas saisir des motifs qui sont encore plus foncés, et possédent par exemple une densité de 4. Cela n'est pas correct!

Illustrons nous tout d'abord, comment on arrive á photographier avec une caméra numérique un paysage trés normal et inoffensif. Illustration 7 montre un contrast objet représenté d'une simple caméra numérique dans le secteur entre 1 et 3,5. Le paysage á photographier posséde un contrast de motif entre 1,3 et 3,0. Le motif se laisse ainsi normalement apporter sur une exposition standard sur le film ou bien la puce. Le motif semble être conçu idéalement pour notre caméra numérique, ou bien inversement. Comment s'arrange cette caméra avec un motif trés sombre, qui sera photographié á l'aube ou en obscurité?

Considérons en plus l'illustration 8. Notre motif nocturne se trouve dans un secteur de densité entre 2,5 et 4,0, á vrai dire dans tous côté de notre secteur de caméra. Car le contrast de motif est extrênement faible avec une valeur de 1,5 que le contrast d'objet d'une caméra avec 2,5 se laisse notre motif nocturne porter simplement sur un e puce CCD á travers une longue exposition sans couper des précieux détails. 2 niveaux de diaphragme avec un objectif de lumiére plus fort sont nécessairs ou bien ils doivent être exposés quatre fois plus longtemps avec l'aide d'un pied. Alors on remarque, que cela dépend de la grandeur de contrast d'objet et motif.

Pour finir, je voudrais donner l'indication á propos des caméras numériques, que le contrast d'objet d'une caméra numérique n'est pas une grandeur constante. Les caméras numériques moderne ont la possibilité, pour s'arranger avec l'augmentation du nombre ISO de 100 vers 200 ou bien 400 des motifs noirs, sans devoir exposer plus longtemps. Pour cela seront les éléments du capteur CCD activés mltiplement et le bruit de fond s'éléverait. De tels effets qu'ils réduisent inévitablement le contraste d'objet, c'est pourquoi que les sérieux tests des caméras numériques donnent le contrast d'objet toujours en relation avec un nombre ISO ou bien pour des différents nombres ISO le contrast d'objet correspondant.

Les modernes caméras numériques atteignent un contrast d'objet entre 7 (modéle d'amateur) et 10 (modéles professionnels). En cas d'un réglage élevé d'ISO diminue fortement le contrast d'objet.

Attention! l'ampleur de densité des scanneurs films n'est pas toujours á disposition!!!

La même chose vaut naturellement aussi pour des scanneurs films: le secteur de densité du scanneur doit être plus grand que celui des Dias ou le négatif, pour saisir complètement tous les détails de la présentation. Toutefois, un contraste de motif foncé ne peut pas être décalé si facilement chez les scanneurs sans une longue exposition dans le secteur de contrast, car si le scanneur ne peut pas nuancer des secteurs d'image très foncés, une longue exposition n'aide pas également.

C'est également une question cruciale de savoir si un scanneur peut atteindre son ampleur de densité pleine indiquée dans les données techniques d'un scanne. Si un fabricant indique par exemple l'ampleur de densité d'un scanner avec 4,2, on devrait ainsi pouvoir attendre, que l'image posséde non seulement des détails extrênement clairs mais aussi des détails extrênement sombres, qui seront saisis et disposés proprement. Malheureusement ceci n'est pas ainsi. Une ampleur de densité de 4,2 peut en effet aussi signifier que certes pour des images extrêmement foncées tous les détails d'ombre sont saisis et pour des images extrêmement lumineuses tous les détails de lumière, des images, qui contiennent non seulement des parties extrénement claires mais ausssi celles extrênement noires, ne seront pas saisis tous les détails. Ces données du fabricant non précises basées sur aucune norme conduisent malheureusement que chez les scanneurs se trouve seulement un critére décisif: tester, essayer, bulletins d'expérience.

Les données d'ampleur de densité chez scanneurs se basent sur aucune norme. Une ampleur de densité élevée ne signifie pas, qu'elle sera épuisée pendant le scannage. Des valeurs empiriques et des rapports d'essai sont donc plutôt valables.

Les scanners á tambour se distinguent justement par le fait qu'ils peuvent avoir une ampleur de densité très élevée et qu'ils peuvent utiliser ce secteur de contrast élevé pendant le scannage. Une prise de vue contre jour, qui posséde ainsi des détails trés clairs et beaucoup de nuances dans les secteurs d'ombres, peut être nummérisée avec l'aide d'un scanneur á tombour avec tous ces détails. On paye naturellement cette performance avec un prix d'appareil, pour lequel on peut s'acheter une voiture de classe moyenne.

Je veux éclairer encore une fois cette situation avec les deux illustrations 9 et 10. Représenté sera l'ampleur de densité 4,0 des deux scanneurs films, dans l'illustration 9 un top appareil et dans l'illustration 10 un appareil moins bon. Les deux appareils ont une ampleur de densité de 4,0 conformément au données du fabricant, l'appareil numéro 1 peut toutefois les épuiser pendant un unique scannage. Les deux appareils n'ont pas de problèmes avec un motif extrêmement lumineux ou extrêmement foncé; l'ampleur de contraste respective est saisie complètement dans l'ampleur de contraste du scanneur film, est sera insérée pendant une longue exposition lors des prises de vue noirs.

Autrement apparait la chose avec un motif, qui posséde des parties d'image trés claires mais aussi trés sombres, alors il a lui-même une ampleur de contrast de 4,0. Le top scanneur dans l'illustration 9 peut saisir le contrast complet de motif dans un scannage et représente ainsi les portions d'image lumineuses et sombres avec un dessin suffisant. Toutes les informations de la présentation sont numérisées et peuvent être mises en évidence dans le programme de traitement d'image. Le plus mauvais scanneur film dans l'illustration 10 peut saisir des densité non suelement dans le secteur inférieur de 0,5 mais aussi dans le secteur maximal jusqu'á 4,5, toutefois pas les deux immédiatement. Il découpe ainsi de la présentation enrichie de contrast un secteur moyen d'une grandeur de 3,0, les lumières plus claires ainsi que les ombres plus foncés deviennent donc uniformément noirs. Le scannage ne contient plus tous les détails d'image, les lumiéres seront inactivées, les ombres se multiplient. L'illustration 10 montre á partir d'une flêche coloré magenta, que la partie gauche ou droite du motif peut se trouver tout simplement á gauche ou á droite.

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