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Mon APN est-il compatible pour la digiscopie ?

 

La compatibilité APN-longue-vue est une question que se posent beaucoup de candidats digiscopeurs, d'autant plus que le nombre d'APN compatibles s'est fortement réduit au fur et à mesure de l'évolution du marché photographique .
La règle grossière est qu'un APN compact doit posséder un petit zoom 3-5 x, et surtout pas un zoom énorme
comme on en trouve actuellement, pour être utilisable en digiscopie. Mais il existe évidemment une règle plus précise et nous allons la présenter brièvement.

Pupille de sortie, pupille d'entrée

En optique, la pupille est le diamètre du faisceau lumineux qui sort d'un instrument (pupille de sortie) ou qui y rentre (pupille d'entrée). Pour qu'un APN soit compatible avec une longue-vue pour faire de la digiscopie, il faut une adéquation entre la pupille de sortie de la longue-vue et la pupille d'entrée de l'APN. L'idéal est que la pupille d'entrée de l'APN soit un peu plus large que la pupille de sortie de la longue-vue, configuration dans laquelle on profite au mieux de la lumière disponible.


Si la pupille d'entrée maximale de l'APN est beaucoup plus grande que la pupille de sortie de la longue-vue, c'est que son diamètre d'objectif (en réalité, l'ouverture du diaphragme) est large. L'appareil photo va alors photographier "autour" de l'image produite par la longue-vue, ce qui provoque l'apparition d'un bord noir sur l'image, appelé vignetage. Nous en reparlerons plus loin.

Si la pupille d'entrée de l'APN est très petite par rapport à la pupille de sortie de la longue-vue, l'appareil ne captera qu'une faible quantité de la lumière transmise, avec le besoin éventuel d'augmenter le temps de pose et de monter en sensibilité, ce qui n'est pas favorable à la qualité du résultat.

Comment connaître la pupille de sortie de ma longue-vue ?

 

Il existe différentes manières de calculer la pupille de sortie, mais la plus simple consiste à diviser le diamètre de la longue-vue exprimé en millimètres par le facteur de grossissement. Ainsi, une longue-vue de 80 mm grossissant 20 x a une pupille de sortie de 4 mm : 80/20.
Si l'oculaire est un zoom, le résultat va changer avec le facteur de grossissement. Q
uand on pousse le zoom d'une longue-vue 80 mm à un grossissement de 40x, la pupille est de 2 mm (80/40) et elle sera de 1,3 mm à 60 x (80/60). Cela explique pourquoi l'image devient de moins en moins brillante et de moins en moins contrastée quand on monte en grossissement : la longue-vue transmet de moins en moins de lumière.

En pratique, pour la digiscopie, on recommande une longue-vue de fort diamètre (80 mm) et on emploie souvent des grossissements de l'ordre de 30 x. Dans ce cas, la pupille de sortie est donc de 2,7 mm. Si on dispose d'une longue-vue de 65 mm de diamètre, on aboutit à la même pupille avec un grossissement de 24 x environ.

Comment connaître la pupille d'entrée de mon APN ?

La méthode la plus facile pour la calculer, en supposant que l'on travaille avec le diaphragme grand ouvert, ce qui est généralement la cas en digiscopie, est de diviser la focale réelle de l'objectif par son facteur d'ouverture (diaphragme).
Prenons comme exemple un Canon Powershot S 120, compact expert.
Une première mention imprimée autour de l'objectif est : 5.2-26 mm. Il s'agit de la plage de focale du zoom, qui va de 5.2 mm en position grand angle à 26 mm en position télé. L'amplitude d'action du zoom est donc de 5 x (26 = 5.2x5).


Les valeurs de focale et d'ouverture sont inscrites autour de l'objectif

Cela ne signifie pas qu'il grossisse au maximum 5 x par rapport à la vue humaine. En effet, la position de départ est un grand angulaire, c'est à dire une situation offrant un champ de vision plus large et donc un grossissement inférieur à ce que produit la vue humaine.

L'autre mention est 1:1.8-5.7. Il s'agit du diaphragme qui varie de 1:1.8 à la focale minimale de 5.2 mm à 1:5.7 à la focale maximale de 26 mm.
La pupille d'entrée du Canon Powershot S 90 va de 5.2/1.8 = 2.9 mm
à 26/5.7 = 4,6 mm. Ce sont de bonnes valeurs face à une pupille de sortie de 2,7 mm de la longue-vue.

Sur un Nikon Coolpix S33, compact économique, on lit autour de l'objectif 4.1-12.3mm et 1:3.3-5.9. La pupille de sortie va donc de 4.1/3.3 = 1,2 mm à 12.3/5.9= 2,1 mm. C'est beaucoup plus faible et cet APN ne sera pas en mesure d'exploiter toute la lumière transmise par la longue-vue. Son capteur, nettement plus petit que celui du Canon Powershot S 120, n'a cependant pas besoin d'autant de lumière et le Coolpix S33 pourra être utilisé en digiscopie, tout en ne produisant pas des images de qualité comparable à celles du Powershot S120. Ce sera aussi le cas avec les smartphones dont la pupille d'entrée est très étroite.

Ces APN qui ne sont pas compatibles

 

La grosse majorité des APN actuels ne sont pas compatibles avec la digiscopie.
Prenons par exemple le Panasonic Lumix TZ 80 et lisons les infos entourant l'objectif : 4.3-129 mm et 1:3.3-6.4. On a ici un zoom de très forte amplitude : de 4.3 à 129 mm de focale, soit 30x (ce qui, rappelons-le, ne signifie pas qu'il grossisse 30 x par rapport à la vue humaine). La pupille de sortie va de 4.3/3.3 = 1.3 mm
à 129/6.4 = 20.1 mm.


Une telle valeur de pupille maximale indique que l'objectif du Lumix TZ 80 est très large et va photographier largement "autour" de l'image produite par la longue-vue, générant donc un vignetage trop important pour pouvoir être éliminé. Ce modèle est donc incompatible avec la digiscopie.

Pourquoi dois-je zoomer pour réduire le vignetage ?

 

Même lorsque l'APN est compatible avec la digiscopie, et même lorsqu'il est placé à distance idéale de l'oculaire, il est quasi-toujours nécessaire d'actionner légèrement le zoom de l'appareil pour éliminer le vignetage. Le problème vient de l'angle apparent. Le champ apparent est le champ de vison perçu par l'œil (ou par l'appareil photo) qui observe dans l'instrument d'optique. C'est le champ de vision réel de l'instrument multiplié par le facteur de grossissement.


L'effet de rapprochement fourni par la longue-vue fait apparaître la cible comme si elle était beaucoup plus proche (20 x, 30 x...) qu'elle n'est en ralité. De ce fait, l'observateur (ou l'APN), la voit dans un champ beaucoup plus large (20 x, 30 x...) que celui qu'elle couvre réellement.
Par exemple, le champ apparent à 25 x du zoom 25-50 Leica est de 57° (champ réel 2.3°x25). A 50x, il est de 74°.

Par contre, le zoom de l'APN en position grand angulaire a un champ de vision de 84°. Il est donc plus large que l'angle apparent de la longue-vue, ce qui veut dire que l'appareil voit "en dehors" de l'image fournie par celle-ci. Un bord noir de vignetage se forme alors. Il faut donc zoomer un peu pour réduire le champ de l'APN (il sera de 45° quand le zoom arrivera à un facteur de grossissement équivalent à la vue humaine) et "rentrer" dans l'angle apparent de la longue-vue.
De ce fait, les APN compacts ou hybrides qui n'ont pas de zoom mais seulement un objectif grand angle ne sont pas non plus compatibles avec la digiscopie car il ne sera alors pas possible de supprimer le vignetage.

 
 
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