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La pupille d'entrée  en photo panoramique.

 

 




Par assemblage
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La pupille d'entrée
  I - Pourquoi ?
 

Définition
Pourquoi ?
La preuve par l'image
Importance du PRI ?

 

II - Comment ?

. Tests logiciels





 



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POINT NODAL   (ou    PUPILLE D'ENTRÉE) : pourquoi, comment les trouver?

En photographie panoramique par assemblage, il est important pour que deux images consécutives se juxtaposent correctement qu'elles aient été prises du "même" point de vue. De ce point de vue, la perspective ne change pas. Les premiers et arrières plans se superposeront exactement de la même manière, quelle que soit l'orientation de l'appareil photo. Il est classique, pour parler de ce "fameux" point de parler du point nodal. C'est le terme courant, mais comme souvent sur des sujets techniques complexes comme l'optique, faux dans le cas de la photographie par assemblage. L'appareil photo ne doit pas tourner autour d'un des deux points nodaux mais autour d'un autre point : la pupille d'entrée de l'optique. (Merci à Yves Colombe et Emmanuel Bigler pour cette précision et leurs explications). Au fur et à mesure que le terme passera dans les mœurs je ferai le nécessaire pour ne plus parler de point nodal. Voilà pourquoi de nombreux rappels sont là pour le signaler.

Dans tous les cas, il faut surtout retenir qu'il existe un point de rotation idéal dans l'objectif qui dépend de sa focale - de ses focales si c'est un zoom - autour duquel il faut faire tourner l'appareil photo pour réaliser des raccords parfaits et cela d'autant plus qu'il y a un premier plan vraiment rapproché. Mais rassurez-vous, point besoin de calculs complexes pour le trouver. C'est même très simple car cela se fait sur l'écran LCD ou dans le viseur de l'appareil si sa visée est reflex !

 

 

Définition
Pupille d'entrée d'un objectif et non pas poit nodal comme l'on trouve parfois encore

La pupille d'entrée est bien visible ici, assez proche de la lentille frontale.

La pupille d'entrée se trouve dans le plan du diaphragme -Iris vu depuis la face avant de l'objectif - photos ci-contre - à travers la lentille frontale. Quand on zoome, on voit bien ce plan se déplacer à l'intérieur de celui-ci. Ce point ne se trouve donc pas au même endroit selon la focale utilisée. Il y a donc plusieurs pupilles d'entrée dans un zoom. La recherche de trois ou quatre devrait cependant suffire !
L'axe de rotation de la rotule devra se situer juste à la verticale de ce point. Par un système de chariots perpendiculaires adaptés il faudra donc placer l'appareil photo sur la rotule pour que l'axe de rotation et la pupille d'entrée soient superposés. Nous allons étudier tout cela en détail maintenant.

 


Remarque sur le point nodal et la pupille d'entrée

Dans une optique, il existe deux points nodaux et deux pupilles (d'entrée et de sortie). Quand on parle d'appareil à objectif tournant, celui-ci doit tourner autour du point nodal d'émergence.
Quand il s'agit de photographie panoramique par assemblage, il faut faire touner l'appareil autour de la pupille d'entrée et non autour du point nodal, qui peut d'ailleurs en être fort éloigné.

 

 

Coupe du E10 / E20 Olympus

Attention, cela n'est plus exact dans des formules optiques complexes modernes ! Dans un zoom comme le 28-70/2,8 Nikkor par exemple, la pupille d'entrée est très proche de la lentille frontale à 28 mm, s'éloigne à 50 mm et se rapproche à nouveau à 70 mm !!!

 

Coupe d'un appareil photo numérique et position de deux pupilles d'entrée


Remarque concernant les appareils photo panoramiques à tourelle

Dans le cas particulier que représentent les appareils photo panoramiques rotatifs ou à objectif rotatif, la tourelle doit tourner au-dessus du point nodal d'émergence de l'objectif et non de la pupille d'entrée dans ce cas. Le point nodal de l'objectif est placé au centre de rotation de la tourelle par les ingénieurs.
Les contraintes optiques d'un appareil rotatif et de la méthode par assemblage ne sont pas du tout les mêmes, voilà pourquoi les appareils photo ne doivent pas tourner autour des mêmes points.

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Pourquoi ?
 

Que se passe-t-il lorsque la pupille d'entrée de l'objectif et l'axe de rotation de la rotule ne sont pas superposés ?

- La perspective et donc le point de vue changent comme l'illustrent les figures ci-dessous.

La pupille d'entrée

La Pupille d'entrée ( Pd'E ) et l'axe de rotation ( AdeR ) de la rotule coïncident :
Les deux objets éloignés et proches se superposent quelle que soit la rotation de l'appareil photo.

Erreur de parallaxe dans le cas ou l'appareil ne se trouve pas  à a pupille d'entrée de l'objectif

La Pupille d'entrée ( Pd'E ) et l'axe de rotation de la rotule ( AdeR ) ne coïncident plus :
Les deux objets éloignés et proches vont se décaler au fur et à mesure que l'on tournera l'appareil photo.

La pupille d'entrée de l'objectif se décale vers la droite dans cet exemple et la perspective change car le point de vue n'est plus tout à fait identique. Un peu comme si on s'était déplacé légèrement vers le droite. Plus le premier plan sera proche et plus l'effet de perspective sera accentué. Quand on photographie un sujet assez lointain le problème peut se montrer fort discret et donc peu critique lors de l'assemblage.

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La preuve par l'image

Les photographies qui illustrent ce paragraphe ont été prises avec un Olympus E10 à 35 mm.

Avant le montage

Voici les illustrations en images maintenant. Ce sont ces photos qui seront assemblées avec un logiciel dédié comme ImageAssembler ou Panorama Factory :


- 1 - L'appareil photo tourne autour de la pupille d'entrée de l'objectif

 

Pupille d'entrée en exemple par l'image
Pupille d'entrée en exemple par l'image

 

- 2 - L'appareil tourne en dehors de la pupille d'entrée.

 

En dehors de la pupille d'entrée : ici, le dôme s'est décalé vers la droite par rapport au lampadaire.

Pupille d'entrée en exemple par l'image
Pupille d'entrée en exemple par l'image
La pupille d'entrée de l'objectif se décale vers la droite quand on tourne l'appareil photo et la perspective change. L'alignement des objets du premier et du second plan n'est plus le même.

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Après le montage

Les deux images ont été assemblées avec ImageAssembler 2.12. C'est un des nombreux logiciels d'assemblage d'images du marché mais un des plus performants.
( PanoramaFactory 1.6 ayant le bon goût d'être gratuit dans cette version un peu moins interactive. Uniquement en anglais - tutorial ici -).

 

 

 

 

 

- 2 - Et bien sûr l'inverse ! Le lampadaire est bien net - preuve de la qualité d'assemblage de ce type de logiciel - mais le fond est incapable de se superposer parfaitement.

 

- 1 -

Pupille d'entrée en exemple par l'image

- 2 -

Pupille d'entrée en exemple par l'image

Quand le logiciel assemble deux images, il recherche les zones de recouvrement communes aux deux images. Quand les images sont identiques, l'assemblage est d'une grande qualité et donc invisible. Quand les deux images n'ont pas été prises au point de rotation idéal ce qui se produit est inévitable : soit le logiciel fait se coïncider le premier plan des deux photos soit l'arrière plan. Il a choisi le lampadaire dans ce cas. L'image finale possède des artefacts d'assemblage qu'il faudra éliminer par la suite avec Photoshop, par exemple.
Le résultat est éloquent. Si vous faites des essais avec d'autres logiciels d'assemblage vous verrez qu'ils font le choix du premier plan net mais n'arrivent pas très bien à faire se coïncider l'arrière plan. J'ai essayé avec un autre logiciel qui lui a bien assemblé la coupole mais a doublé la Tour Eiffel qui se trouve de l'autre côté du lampadaire ! Dans tous les cas un travail de retouche d'image, plus ou moins important, est à prévoir.

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Importance du point de rotation idéal ?
Rappel : il est classique de parler du point nodal pour parler du point de rotation idéal de l'appareil photo. Cette définition exacte dans le cas des appareils rotatifs ne l'est plus dans le cas de la photo panoramique par assemblage comme je l'ai déjà mentionné dans mon introduction. L'appareil photo doit tourner autour d'un autre point : la pupille d'entrée de l'objectif.

Plusieurs remarques

On me demande souvent s'il faut obligatoirement placer son appareil photo à la pupille d'entrée appelée improprement point nodal.
La réponse est clairement NON, pas obligatoirement ! Pour moi, le plus important reste de faire des photos, techniquement bonnes ou pas, et non de se focaliser sur tel ou tel point technique particulier et du coup de ne pas prendre la photo.

Cependant, je ne vois pas comment on peut réaliser une série de belles photos sans être exigeant avec sa méthode et en y passant du temps...
Bien sûr qu'il m'arrive de prendre une photo dans des conditions techniques qui sont loin d'être idéales car je préfère tout de même la prendre. Mais je remarque au passage que si je la montre dans une série, elle ne passera pas inaperçue et on me demandera pourquoi celle là est moins bonne ! Les mêmes qui d'ailleurs m'auraient expliqué que le point nodal n'est pas si important que cela...

 

lorsque vous faites une photographie panormique par assemblage il est préférable de tourner  autour  de la pupille d'entrée comme le montre cette illustration

Photographier à main levée : pivoter autour de l'appareil et non l'inverse ! En faisant ainsi, l'appareil photo ne tournera pas trop loin du point de rotation idéal, c'est-à-dire de la pupille d'entrée (improprement appelé point nodal).

 

Je remarque encore, mais j'ai déjà expliqué la raison au-dessus, que moins on photographie de sujets proches, donc de beaux et lointains horizons, moins le problème de la pupille d'entrée se pose. Je persiste à penser que la même méthode, c'est-à-dire à main levée ou éloignée de la pupille d'entrée serait catastrophique si on photographiait un sujet proche et lointain en même temps. Le positionnement au-dessus de la pupille d'entrée est critique surtout dans ce cas là car une petite différence de perspective sera alors vite visible.

Si l'on désire réaliser un panorama de paysages au loin à main levée, je préconise donc de tourner autour de l'appareil photo plutôt que de rester à la même place et de faire tourner l'appareil autour de soi. Votre logiciel d'assemblage vous remerciera ! - Illustration ci-contre -.

 

Dernière remarque

Il semble que si l'on ne cherche pas à placer son appareil photo à la pupille d'entrée ( habituellement appelée point nodal ), Photovista ou Panorama Tools assemblent mieux les images dans la partie centrale de l'image finale, rejetant assez intelligemment les défauts, inévitables là aussi, sur les bords. J'ai bien dit un peu mieux. Rien ne semble remplacer un bon positionnement de l'appareil pour faire un panoramique par assemblage. Même très doués, ces logiciels ne font pas de miracle !
Quand on me montre des images très bien assemblées avec ces logiciels, je remarque que j'ai toujours affaire à des panoramas lointains sans premier plan...

Suite... Comment trouver la pupille d'entrée ?

 
 

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Guide de la photographie panoramique >Méthode par assemblage > Le point nodal / Pupille d'entrée > Trouver la pupille d'entrée

 

 

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