Corrections d'objectifs intégrées à l'appareil

La technologie numérique permet de modifier les images sur l'appareil ou sur un ordinateur après la capture. Cette fonction se révèle particulièrement utile pour appliquer des corrections d'objectif contribuant à obtenir des performances optiques optimales.

Lors de la conception d'un objectif, il convient de trouver le bon équilibre entre les matériaux optiques disponibles et les aspirations de conception de l'objectif. Comment ? En envisageant différentes solutions optiques, mécaniques et électroniques. Dans tous les cas, il est fondamentalement impossible de concevoir un objectif parfait. Selon sa conception, chaque objectif présente un degré plus ou moins important d'irrégularités optiques. En général, ces irrégularités se manifestent par un effet de vignetage, où les angles d'une image sont légèrement plus foncés que le centre en raison de la perte de luminosité, ou par une aberration chromatique ou un effet de moiré sur les bords à fort contraste lorsque les objectifs sont incapables de faire la mise au point sur différentes couleurs ou longueurs d'ondes lumineuses au même point précisément.

Les corrections électroniques peuvent permettre de résoudre ces problèmes dans l'appareil photo, mais surtout, elles peuvent être directement intégrées au processus de conception de l'objectif afin d'offrir une qualité d'image encore meilleure.

Au début, ces corrections étaient accessibles par le biais du logiciel Digital Photo Professional (DPP) de Canon, mais grâce à l'augmentation de la puissance de traitement des appareils photo, elles sont désormais intégrées à l'appareil photo lorsque vous photographiez au format JPEG ou pendant le traitement RAW intégré à l'appareil photo si vous photographiez au format RAW. Grâce au menu Correction des aberrations de l'objectif de votre appareil photo, vous pouvez accéder aux corrections applicables à l'objectif monté.

Les corrections numériques de l'objectif présentent un certain nombre d'avantages par rapport aux corrections intégralement optiques. En programmant les aberrations et distorsions qu'il serait plus efficace de corriger de manière électronique dans l'appareil photo plutôt que de faire appel à la correction optique de l'objectif, les ingénieurs Canon peuvent se concentrer sur d'autres caractéristiques de l'objectif, telles que la taille, le poids et le coût, sans transiger sur la qualité de l'image finale.

La fabrication d'objectifs offrant une correction exclusivement optique peut entraîner des conceptions plus grandes, plus lourdes, plus complexes et plus coûteuses. Cela induit également le risque que certaines aberrations soient introduites à mesure que d'autres sont corrigées.

La distorsion de l'objectif est plus perceptible lorsqu'une scène comporte des lignes droites. Selon le type d'objectif que vous utilisez, vous verrez peut-être les lignes fléchir vers l'extérieur depuis le centre de l'image (distorsion en barillet) ou vers l'intérieur et le centre (distorsion en coussinet). Selon les objectifs, le degré de distorsion peut varier, les objectifs ultra-grand-angle présentant généralement une distorsion en barillet plus importante. Les lignes d'horizon peuvent sembler courbées et les bâtiments peuvent avoir l'air d'être enroulés autour d'un barillet.

La correction de distorsion intégrée à l'appareil photo peut corriger ces problèmes et, en les traitant numériquement, les concepteurs d'objectifs Canon peuvent se concentrer sur le développement d'objectifs plus petits, plus légers et plus nets sur l'ensemble du cadre.

Une fois la correction de distorsion activée, les bords de l'image peuvent être légèrement rognés. Toutefois, l'angle de champ indiqué dans les spécifications d'un objectif et le graphique MTF sont toujours basés sur l'image corrigée numériquement. Autrement dit, inutile de s'inquiéter de perdre plusieurs degrés de l'angle de champ de l'image non corrigée, car cela est pris en compte dans la conception de l'objectif.

Si vous utilisez des appareils photo dotés du système EOS R et des objectifs RF ou RF-S, qui bénéficient d'une correction électronique de la distorsion intégrée au boîtier, le processus s'effectue de manière fluide. Grâce à la vitesse de la monture RF, l'aperçu s'affiche avec les corrections déjà appliquées dans le viseur électronique ou sur l'écran arrière de l'appareil photo. En outre, la plupart des applications de retouche d'image comprennent les données d'objectif intégrées à l'image et affichent vos images auxquelles les corrections ont été appliquées, ce qui facilite également le processus de retouche.

Notons bien que la sortie des objectifs anamorphiques est conçue pour être étirée, créant ainsi un aspect cinématographique unique affichant de larges proportions et une profondeur visuelle améliorée. Il s'agit donc de l'objectif idéal pour les séquences cinématographiques à haute valeur ajoutée. Dans le cas des objectif RF, la conception optique est assortie d'une correction de distorsion électronique similaire pour garantir des performances optiques optimales.

La variation de mise au point décrit un changement perceptible de l'angle de champ qui se produit lorsqu'un objectif est mis au point. À mesure que la position de mise au point change, l'angle de champ se dilate et se contracte, d'où la variation. Cela tend à être plus flagrant avec les téléobjectifs en raison de la compression en arrière-plan, et plus brusque en cas de déplacement du cadre lorsque l'objectif effectue la mise au point pendant l'enregistrement vidéo. La variation de mise au point est moins importante en photographie, bien que les photographes remarquent cet effet s'ils recourent à des techniques d'empilement des mises au point (généralement utilisées pour augmenter la profondeur de champ en photographie macro).

Il existe trois principales techniques de correction de la variation de mise au point : mécanique dans l'objectif, électronique dans l'objectif et numérique dans l'appareil photo.

Les objectifs cinéma sont spécialement conçus pour supprimer d'emblée la variation de mise au point. Les éléments servant à la mise au point sont reliés mécaniquement et le mouvement à l'intérieur de l'objectif est réduit pour donner des résultats optimaux. Le revers de la médaille, cependant, est que ces objectifs sont volumineux, lourds et coûteux.

Plusieurs objectifs RF sont dotés de deux moteurs de mise au point. Ceux-ci aident à réduire la variation de mise au point en déplaçant indépendamment deux groupes d'éléments de mise au point dans l'objectif. Il s'agit d'une solution électronique de « mise au point filaire » plutôt que d'une solution mécanique dédiée, mais elle permet des conceptions d'objectifs plus petites, plus légères et moins coûteuses.

Un nombre croissant d'appareils photo dotés du système EOS R permettent une correction de la variation de mise au point électronique pour les enregistrements vidéo. Celle-ci est disponible dans le menu Correction des aberrations de l'objectif lorsque l'appareil photo est en mode vidéo. Cette correction peut être appliquée à des objectifs de photographie compatibles, ainsi qu'à ceux qui prennent en charge la réduction de la variation de mise au point par voie électronique/optique. L'utilisation de cette fonction avec des objectifs photo, bien qu'elle produise une image rognée, garantit un aspect plus cinématographique de manière extrêmement rentable.

Le premier clip ci-dessous illustre le changement notable de cadrage engendré par la modification du collimateur lors de l'enregistrement d'une vidéo sur un appareil photo EOS R8 sans correction de la variation de mise au point. Le deuxième illustre quant à lui la nette réduction de cet effet lorsque la correction de la variation de mise au point est activée.

En 2008, l'EOS 5D Mark II et l'EOS 50D ont été dotés de la Correction du vignetage. Cette fonction retouche les images prises avec l'appareil photo pour corriger le vignetage ou les ombres dans les angles, ce qui rend la luminosité plus uniforme à travers la scène.

Cette correction est conçue pour fonctionner avec les objectifs Canon. Les ingénieurs Canon comprennent les capacités optiques intrinsèques de l'objectif et peuvent donc appliquer de manière optimale les données de correction. Ce processus a été optimisé avec les objectifs RF, les informations de correction étant contenues dans chaque objectif. Grâce à la vitesse de communication supérieure et à la bande passante accrue de la monture RF, davantage de données peuvent être envoyées à l'appareil photo, ce qui garantit la fluidité du processus de correction électronique.

Si vous utilisez un objectif d'une autre marque que Canon, vous risquez d'obtenir des artefacts non désirés avec la Correction du vignetage. Dans ce cas, il vaut mieux la désactiver.

En 2012, l'EOS-1D X et l'EOS 5D Mark III ont été dotés de la Correction de l'aberration chromatique pour supprimer l'effet de moiré et de halo au niveau des bords très contrastés. Cette fonction améliore la qualité globale de l'image et maximise les performances des objectifs Canon.

Certaines aberrations chromatiques sont réduites par voie optique au moyen de matériaux avancés, notamment les verre à dispersion ultra-faible (UD) et les optiques diffractives du spectre bleu (BR). Cependant, les corrections intégrées à l'appareil photo sont utilisées pour optimiser la qualité de l'image dans le cadre de la conception de l'objectif RF.

La diffraction est l'ondulation d'un faisceau de lumière lorsqu'il passe à travers l'objectif. C'est un problème lorsque l'on photographie avec de petites ouvertures car une plus grande partie de la lumière est ondulée (en comparaison avec de grandes ouvertures), ce qui provoque une baisse de la netteté de l'image. Ce problème peut être assez frustrant. En effet, on choisit en général une petite ouverture afin d'essayer d'étendre la profondeur de champ et d'obtenir un maximum de netteté à travers l'image. Pourtant, paradoxalement, la diffraction réduit la netteté. Les photographes de paysages doivent souvent trouver un compromis entre ces deux phénomènes optiques contradictoires.

En 2016, la Correction de la diffraction a été lancée avec l'EOS-1D X Mark II. Cette fonction compense la perte de netteté des petites ouvertures. Elle compense également la légère baisse de résolution qui peut survenir en raison de la présence d'un filtre passe bas dans le capteur. Le filtre passe bas est essentiel pour éviter l'interférence de l'effet de moiré dans les images avec des motifs fins et répétitifs.

À l'origine, les données de correction de la distorsion étaient stockées sur l'appareil photo pour certains objectifs. Lorsque l'on souhaitait utiliser d'autres objectifs, les données de correction optique pour ces objectifs devaient être téléchargées via le logiciel EOS Utility et enregistrées sur l'appareil photo. Cependant, depuis le lancement de l'EOS 5DS et de l'objectif EF 11-24mm f/4L USM en 2015, ces données sont stockées dans l'objectif lui-même. Cela signifie que l'appareil photo peut accéder aux données de l'objectif et les utiliser lors du traitement des images au format JPEG dans l'appareil photo. Cependant, lorsque vous photographiez au format RAW, il peut toujours s'avérer nécessaire de télécharger le profil d'objectif approprié depuis votre ordinateur.

Avec les appareils photo dotés du système EOS R les plus récents, les données de l'objectif sont intégrées à chaque prise de vue. Ainsi, de nombreuses plateformes de retouche peuvent simplement lire les données de correction dans le fichier et les appliquer à votre image, sans la moindre modification de paramètre de votre part. Même si vous utilisez des objectifs plus anciens, les logiciels de montage comportent généralement des données de correction spécifiques à l'objectif. Celles-ci peuvent être appliquées simultanément en post-production, ce qui vous évite de corriger manuellement la distorsion au moyen de commandes individuelles.

Canon a d'abord lancé la fonction Optimiseur d'objectif numérique (DLO) au sein de Digital Photo Professional (DPP). Cette fonction permet de corriger une grande variété d'aberrations qui ne pouvaient normalement pas être corrigées, y compris les aberrations de coma, l'astigmatisme, le halo en forme de flèche, la courbure de champ et la courbure sphérique.

L'EOS-1D X Mark II disposait de l'Optimiseur d'objectif numérique en tant que fonction de retouche intégrée après la prise de vue. Cependant, en 2016, l'Optimiseur d'objectif numérique est devenu une fonction de prise de vue avec le lancement de l'EOS 5D Mark IV.

Au sein de l'appareil photo, l'Optimiseur d'objectif numérique applique ses corrections aux fichiers JPEG. Lorsque la fonction est activée, l'Aberration chromatique et la Correction de la diffraction ne peuvent pas être sélectionnées au sein du menu principal, mais font partie des corrections de l'Optimiseur d'objectif numérique. Il est aussi possible de désactiver la Correction du vignetage si, par exemple, vous souhaitez obtenir un effet de cadre lié au vignetage dans un portrait.

Tous les appareils photo dotés du système EOS R utilisent les données de correction de l'objectif (et d'autres) qui sont stockées dans l'objectif. Grâce à la vitesse de communication ultra-rapide de la monture RF, en particulier avec l'utilisation d'objectifs RF, photographier avec la fonction Optimiseur d'objectif numérique activée ne réduit pas la vitesse maximale de prise de vue en continu, comme c'était le cas avec les appareils photo plus anciens comme l'EOS 5D Mark IV.



Les corrections d'objectif intégrées à l'appareil photo ont changé la donne en matière de conception moderne d'objectifs. Par le passé, elles étaient principalement utilisées à des fins de correction et d'amélioration, mais la correction de distorsion numérique fait maintenant partie intégrante du processus de développement de l'objectif. À l'image des choix entre optique et mécanique des concepteurs d'objectifs, les outils numériques sont utilisés pour optimiser les performances et la convivialité des appareils photo et objectifs Canon.