Sujet: Aide Choix matériel pour expérience de physique nucléaire

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Aide Choix matériel pour expérience de physique nucléaire

par Nuclearcloud » Vendredi 08 Novembre 2013 16:00

Bonjour,
Je m'intéresse à la physique nucléaire et construit des expériences permettant de voir la radioactivité. Je viens vous voir car je suis un peu perdu dans l'offre du marché et surtout que j'aimerai bénéficier de vos expériences en terme de profondeur de champ, des distances mini de mise au point des objectifs, de la taille des capteurs de boitier...

Voici une vidéo de mon expérience :
http://www.youtube.com/watch?v=BpzCXvA95_s

Cette machine de ma conception permet de voir la radioactivité. J'utilise donc une caméra HD pour filmer mes manips, et lorsque une interaction nucléaire intéressante se présente, j'extrait la frame issu de la vidéo. Or la qualité de cette image est bien en deçà de celle que peu offrir un reflex en prenant directement une photo, ayant pu testé rapidement la qualité avec des photos faites avec un Nex 5N.

La taille de ma surface d'observation est de 16x8 cm, et je place ma camera à environs 20 ou 25 cm de la zone sensible comme le montre le schéma ci dessous (je zoom ensuite pour avoir la taille de la surface sur l'ecran de la camera). La camera fait un angle d'environ 45° par rapport à la surface sensible où apparaissent les particules (pour des raisons de luminosités, car l'éclairage se fait avec des led, en gros si l'on filme sur le dessus on ne voit rien car pas assez de lumière). Pour réaliser correctement une acquisition, il faut donc que la photo soit nette en tout point de cette surface, en jouant sur la profondeur de champ.
Image

Ma question est donc : quel appareil et objectif pourrait m'offrir la meilleur qualité en respectant ces paramètres d'observation ? (distance de mise au point mini de 20 cm, profondeur de champ acceptable). Le Nikon D800 semble intéressant avec 35MPx (donc parfait pour faire des crops de particules) mais j'ai souvenir que les grands capteurs ne donnent qu'une faible profondeur de champ.
Je m'en remet donc à votre expérience pour m'aider à passer à la haute définition en utilisant un appareil photo à la place de ma camera.

Merci pour vos retours ! :)
Bien cordialement,
Julien.S

Nuclearcloud

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Re: Aide Choix matériel pour expérience de physique nucléaire

par littlbear » Vendredi 08 Novembre 2013 21:38

Tu as fait des essais avec un NEX. Le NEX a un capteur de type APS-C, c'est à dire dont la taille est d'environs 15.8 x 23.6 mm, comme la plupart des reflex grand public. Les appareils plus haut de gamme ont des capteurs plus gros de 24 x 36 mm, comme la pellicule argentique. On les appelle FF (ou FX chez Nikon) ou Full Frame ou plein format.

Donc entre les deux types de capteurs, il y a un facteur 1.5.

La profondeur de champ dépend en effet de la taille du capteur, de la distance de mise au point, de la focale. Pour avoir le maximum de profondeur, il faut fermer le diaphragme de l'objectif. En fermant le diaphragme il faut alors beaucoup de lumière ou monter les ISO sur l'appareil. On ne peut pas non plus fermer de trop. En effet, plus on ferme, plus le problème de distraction apparaît. Au lieu de faire un point, le rayon de lumière fait une tache. Si cette tache est plus grande que la taille du pixel, alors la lumière déborde sur les pixels d'à coté et l'image devient légèrement floue.

Plus le capteur est petit et plus la diffraction apparaît rapidement. Sur un compact, la diffraction est déjà là à F/5.6 ou avant (alors que les objectifs des compacts sont régulièrement à F/5.9 ou F/6.5, il y a donc déjà de la diffraction sans rien faire). Sur un APS-C on peut fermer à F/11 ou F/16, voire F/22 si on n'est pas trop exigeant. Un capteur FF peut se fermer jusqu'à F/16, voire jusqu'à F/32.

Ton problème est que tu orientes l'appareil photo à 45°, ce n'est pas l'idéal pour être bien net sur toute la surface. Mais comme tu ne peux pas faire autrement...

Donc essais de fermer le diaphragme à F/11 avec ton NEX. Eloigne-toi un peu et zoom à fond (avec le petit zoom du NEX, tu ne vas pas loin). Tu peux éventuellement croper. Tu peux aussi essayer un objectif macro si tu souhaites être très prêt. Mais là, la profondeur de champ risque d'être vraiment courte.

Le D800 ne posera pas trop de problème si tu fermes l'objectif à F/22 ou plus.

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Re: Aide Choix matériel pour expérience de physique nucléaire

par Nuclearcloud » Vendredi 08 Novembre 2013 21:57

Merci pour votre réponse littlebear et les précisions techniques. Malheureusement je n'ai plus le nex et j'ai toujours eu un bridge donc j'ai du mal à appréhender le fonctionnement des dlsr. Je prevoyais donc d'investir pourquoi pas dans un D800 qui peut faire du timelapse au mini seconde par seconde. Quel objectif me conseillerez vous avec cette appareil pour mon protocole ? (voulant donc être le plus prés possible de la surface donc avec une distance de mise au point inférieur a 30 cm).... ou alors comme vous dites, m'éloigner un peu et zoomer avec un objectif zoom sur la surface.. cela revient peut être au même que d’être plus prés et d'utiliser une focale fixe?

Nikon AF-S DX Micro 40 mm f/2.8 série G Mise au point mini. 16,3 cm
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Nikon AF 35 mm f/2.0 série D Nikkor Mise au point mini. 25 cm
Nikon AF 24 mm f/2.8 série D Nikkor Mise au point mini. 30 cm
Nikon AF MC 60 mm f/2.8 D Macro Mise au point mini. 22 cm
Nikon AF 20 mm f/2.8 série D Nikkor Mise au point mini. 25 cm
Nikon AF-S FX 28 mm f/1.8 série G Nikkor Mise au point mini. 25 cm
NIKON Objectif AF-S Macro NIKKOR 60mm f/2.8G ED Distance minimale de mise au point 0,185 m
et tant d'autre, dont des zooms...

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Re: Aide Choix matériel pour expérience de physique nucléaire

par littlbear » Vendredi 08 Novembre 2013 22:43

La distance de mise au point est donné ) partir du capteur jusqu'au sujet. Dans ton schéma, tu montres la distance entre le bout de l'objectif et le sujet. On appelle souvent cette distance : distance de travail.

Les deux premiers de ta liste sont destinés aux capteurs APS-C. Donc ils ne sont pas adaptés au D800.
Les autres sont des courtes focales. Ils ne "grandissent" pas assez.
Il reste le 60mm au milieu de ta liste qui est un objectif macro. Je partirai plutôt sur un objectif macro à partir de 90mm.

Mais je ne saurais pas bien quoi te conseiller. Je ne fais que rarement des photos proches. Ou alors avec un objectif macro pour les insectes et les détails de la nature. J'essais d'être parallèle au sujet pour maximiser la netteté de la partie qui m'intéresse. A 45°, il faut sans doute fermer beaucoup.

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