Définition et résolution

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On m'a posé la question de la différence entre définition et résolution. Pensant renvoyer vers l'Internet, j'y ai d'abord jeté un petit coup d'oeil, certains articles sont très scientifiques et compliqués et pour les autres, il faut faire attention car on y raconte beaucoup de salades.
Bon ! alors j'ai pris ma plume de vulgarisation rigoureuse.
DÉFINITION
La définition est l'action de définir. Ce verbe vient du latin definire qui signifie délimiter. En photographie c'est ce qui détermine l'image, le capteur, l'écran de visualisation.
RÉSOLUTION
La résolution est l'action de résoudre. Ce verbe vient du latin resolvere qui signifie délier, c'est-à-dire éclaircir, comprendre. En photographie c'est ce qui exprime le détail, la précision permettant de comprendre l'image dans ses éléments
Prenons un exemple terre à terre.
Le jardin d'un particulier est rempli de salades.
-1- Sa définition est un rectangle de 4 m sur 6 m.
On observe de près et on compte qu'il y a 216 salades également réparties, ce qui fait donc 9 salades au m², c'est la résolution.
-2- Exprimée en dimensions linéaires on dira que sa résolution est de 3 salades par mètre (3 s/m).

En photographie, un capteur de 24 millions de pixels a par exemple une défintion de 4000 x 6000 pixels. Si sa définition est exprimée en grandeurs métriques par exemple 24 mm x 36 mm, alors sa résolution est de 4000/24 soit 166 px/mm.

APPLICATION PRATIQUE
Prenons deux photos avec un objectif de 600 mm de focale.
La photo de la tourterelle de la cheminée est prise à 63,10 m ; l'échelle des pixels capteur à gauche donne 220 px.
Visionnée sur un écran on observe à l'aide d'un règle à pixels qu'elle est définie par 37 px d'écran.
La photo de la tourterelle de l'arbre est prise à 10,60 m — rapport de distance 6 ; l'échelle des pixels capteur à gauche donne 1340 px — rapport de hauteur 6,09 correct !
Visionnée sur un écran on observe à l'aide d'un règle à pixels qu'elle est définie par 240 px d'écran — rapport de hauteur écran 6,5 correct !.
Compte tenu que mon écran a une résolution de 95 pixels/pouce soit 3,75 px/mm, en mesures métriques la tourterelle de la cheminée mesure 37/3,75 = 9,9 mm de haut et celle de l'arbre 240/3,75 = 64 mm — rapport 1/6,5 correct !
La vérification avec un double décimètre confirme ces valeurs.

RÉSOLUTION THÉORIQUE ET RÉSOLUTION PRATIQUE
Le capteur de notre exemple de 24 Mpx a une résolution de 166 px/mm ce qui donnerait la même résolution image si on plaçait un objectif parfait devant ce capteur. Mais en réalité l'objectif n'est pas parfait. Une mesure en laboratoire sur une mire de lignes du système boîtier-objectif donnerait par exemple 3380 LW/PH (Line Widths/Picture Heigh) au centre soit 3380 lignes visibles par hauteur d'image donc une résolution pratique de 3380 l/24 mm = 140 l/mm assimilés à 140 px/mm. On note la déperdition (16 %) et on constate que l'objectif est bien adapté à ce capteur ; il ne le serait pas à un capteur de 46 Mpx par exemple.

UTILITÉ
La résolution permet de connaître le plus petit détail que l'on pourra capter.
Compte tenu de la résolution pratique de notre capteur en exemple, le pixel équivalent vaut alors 1/140 = 7,1 micron-mètre. L'angle sous lequel est photographié le plus petit détail est identique à celui de son image soit les rapports égaux H/d = h/f où H est la hauteur du plus petit détail de la scène, d la distance de prise de vue, h la hauteur du pixel équivalent (le plus petit détail de l'image) et f la focale de l'objectif.
Dans notre exemple, le détail pour la tourterelle de la cheminée prise à 60 m est H = 60 000 x 0,0071/ 600 = 0,7 mm.
Pour la tourterelle de l'arbre la distance étant de 10 m (six fois moins loin) H' = 0,12 mm.
Évidemment la photo de la tourterelle de l'arbre sera donc six fois plus détaillée ; on sera presque à la limite de la résolution de l'oeil qui est d'environ un dizième de millimètre.
NB : ces informations sont valables pour un contraste de 50 %. Mais si l'on accepte de considérer la limite de distinction pour l'oeil qui se situe autour de 15 à 20 % de contraste, ce qui permet d'augmenter la dimension du détail capté d'environ 25 %, alors dans ce cas, le plus petit détail visible pour la tourterelle de l'arbre sera d'environ 0,09 mm, limite de la résolution humaine.
Je ne donne pas d'explication sur les informations de cette note car cela sort du contexte de cet article ; il faudrait, pour cela, aborder l'étude de la fonction de transfert de modulation (MTF) du système optique.
:coucou:
Georges
Modifié en dernier par Papout le lun. 4 janv. 2021 14:11, modifié 1 fois.
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" Ars sine scientia nihil est — Il n'y a pas d'art sans science " Jean Mignot, 1410 (architecte de cathédrales).

Définition et résolution

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:coucou: Georges,

J'ai également bien lu l'explication que tu donnes sur la définition.

Lorsque j'évoluais dans un autre forum photo, j'ai appris que définition et netteté sont équivalents. Le piqué également rentre dans ce critère. C'est bien cela ?

Waouh, pas facile la photo !

Merci de t'être penché sur le sujet. :P :bisous:
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Bisous à tous
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Définition et résolution

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Diane a écrit : lun. 4 janv. 2021 20:03 Lorsque j'évoluais dans un autre forum photo, j'ai appris que définition et netteté sont équivalents. Le piqué également rentre dans ce critère. C'est bien cela ?
Bonjour.
Heu ... Pas vraiment ! Netteté, piqué, accutance ne sont pas équivalents et c'est un tout autre débat (il me semble d'ailleurs que la netteté a déjà été évoquée ...) !

:chapo:
:chapo:

Définition et résolution

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=m les amis Filou81, clodany, Diane, laurentia,
Diane, comme le dit laurentia, netteté, piqué ne sont pas des indentiques.
J'avais écrit un article sur ce sujet que l'on peut relire ici :
viewtopic.php?f=18&t=4607
Le fichier PdF existe toujours dans la DropBox.
:coucou:
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