Focus Checker

infos@cmp-color.fr

PRESENTATION FONCTIONNEMENT DE l'AF OPTIQUES A GRANDES OUVERTURES UTILISATION QUESTIONS/REPONSES TARIF

la mire Focus Checker pour la vérification et le réglage de l'autofocus de vos boîtiers

Présentation de la mire Focus Checker

La montée en résolution des capteurs numériques mets en avant les problèmes de tolérance mécanique des systèmes autofocus. De plus, si la partie capteur autofocus - analyse de l'information évolue avec chaque génération de boîtiers, la partie mécanique n'évolue pas puisqu'elle se situe dans les optiques ( motorisation USM ou micro moteur dans les optiques plus simples ). Sur l'Eos 7D par exemple la taille des photosites est inférieure de moitié à celle du 5D ( 4,3 µm contre 8,2 µm ) et la densité de photosites passe de 1,5 mégapixels/cm² ( 5D ) à 5,4 mégapixels/cm² ( 7D ), autant dire que pour bénéficier pleinement de la montée en résolution et retrouver sur les tirages tout le piqué des objectifs utilisés, la précision de la mise au point doit donc être parfaite dès la pleine ouverture. D'après mon expérience plus de 90% des optiques testées sur l'eos 7D nécessitaient un micro ajustement de l'autofocus pour donner le meilleur piqué possible à pleine ouverture ( optiques Canon, motorisation USM et non USM ).

Afin de compenser le défaut d'ajustage possible du système autofocus du boîtier ou d'un décalage possible de la mise au point sur l'optique, les fabricants ont intégré un micro réglage de l'autofocus sur leurs boîtiers haut de gamme qui décale légèrement en avant ou en arrière la mise au point réelle par rapport à celle calculée. Cette correction fonctionne parfaitement mais elle doit être définie en fonction de chaque optique et de chaque boîtier: deux objectifs de modèle identique nécessiteront des corrections différentes même si ils sont montés sur le même boîtier. Sur les boîtiers plus abordables cette correction nécessite un renvoi en SAV de l'ensemble boîtier + objectifs pour un réglage en atelier.

Précisions sur le fonctionnement de l'autofocus d'un réflex

Le système autofocus d'un réflex est un système passif par détection de phase, pour faire simple, le miroir réflex de visée est semi transparent et un miroir secondaire placé derrière celui-ci renvoie l'image vers le capteur autofocus au travers d'un système optique qui divise le faisceau ( lentille de champ et couple télémétrique ) afin de permettre au capteur une comparaison des phases et le calcul du décalage du point nécessaire pour obtenir une image nette. Une fois le calcul effectué, l'objectif effectue la correction de mise au point mais aucune itération ( répétition ) n'est effectuée pour valider l'exactitude de la mise au point. Cela évite une perte de temps mais la précision peut s'en trouver amoindrie si la motorisation de l'objectif n'est pas parfaitement réglée.

Dans le cas d'un autofocus par détection de phase, la précision mécanique doit être telle pour l'assemblage des composants que seul un réglage manuel boîtier par boîtier pourrait convenir ( ce que font les SAV des marques quand vous leur envoyez votre boîtier pour un réglage de l'autofocus ), mais cette procédure n'est pas réaliste économiquement sur les boîtiers amateurs et semi-professionnels car elle nécessite 2 heures de travail sur un banc optique pour obtenir un réglage parfait. Seuls les boîtiers professionnels comme la série des Eos 1 chez Canon bénéficient de ces réglages en usine lors de la fabrication ( ce qui explique en partie le tarif beaucoup plus musclé de ces boîtiers ).

Les causes possibles du décalage de la mise au point:

- mauvais positionnement du miroir réflex ( le miroir secondaire est fixé sur ce miroir )
- mauvais positionnement du capteur autofocus
- mauvais centrage de la lentille de champ ou du couple télémétrique
- mauvais positionnement du capteur image ( CMOS ou CCD )
- motorisation de l'optique décalée, usure

C'est pour ces raisons qu'il y a deux types de micro ajustements possibles sur les boîtiers Canon ( par exemple le 7D ): une réglage commun "pour tous les objectifs" dans le cas ou le problème est situé dans le boîtier le décalage sera très souvent le même avec tous les objectifs et un réglage "par objectif" dans le cas ou c'est l'optique utilisée qui est décalée. Pour corser le tout il est fort probable que vous rencontriez une combinaison des deux.

Le réglage de l'autofocus par micro ajustement permet donc d'effectuer ce réglage par vous même, et même si la procédure et les réglages possibles sont simplifiés vous pourrez quand même tirer le meilleur parti de vos optiques.

La mire Focus Checker a été développée dans le but de donner des indications précises et utiles afin de déterminer le comportement de votre système autofocus et s'il nécessite ou non un ajustement. Une telle mire d'utilise aussi en studio ou sur le terrain lorsque les conditions de prises de vues mettent à mal l'autofocus ( faible contraste ou faible lumière ). Les anneaux concentriques de fréquence variable permettent de déterminer si le systeme autofocus est décalé vers l'avant ( en anglais: front focus ) ou vers l'arrière ( en anglais: back focus ) en observant la couleur de l'abérration ( rouge: back focus, cyan: front focus ) et ceci avec une fiabilté réelle puisqu'il ne s'agit pas de faire un choix visuel entre 2 images plus ou moins nettes ( ce qui n'est pas toujours facile quand aucune des images n'est vraiment nette ) mais de détecter la présence d'abérration et dans l'affirmative, sa couleur.

Dans l'exemple suivant vous pouvez observer sur les cercles concentriques l'abérration sur les images de gauche ( de couleur cyan - front focus ) et de droite ( de couleur rouge - back focus ) alors que l'image centrale est parfaitement nette et dépourvue d'abérration.

MAP en avant du sujet NET MAP en arrière du sujet

prise de vue de la mire Focus Checker, Eos 7D, Canon 100mm 2.8 Macro USM
extrait à 100%, centre de la mire

A propos des objectifs à grande ouverture ( f1.4, f1.2, f1 )

          Lorsque des objectifs à grande ouverture sont utilisés à pleine ouverture, un phénomène appelé abérration sphérique est souvent visible. Il s'agit d'un glissement de la mise au point qui est d'autant plus visible que la distance de mise au point est proche. Les constructeurs d'objectifs tentent de limiter ce phénomène ( avec des lentilles asphériques notamment ) mais sans parvenir à l'éliminer totalement.
          La solution pour prendre en compte ce problème d'abérration sphérique serait d'avoir sur les systèmes autofocus des tables de mise au point pour chaque objectif en fonction de l'ouverture et de la distance de mise au point, ou que ces données soient stockées dans les puces embarquées dans les optiques.
Concernant le réglage du micro ajustement des ces optiques, il faudrait pouvoir assigner un micro ajustement différent en fonction de la distance de mise au point, chose qu'il n'est pas possible de faire pour le moment.
          En pratique, les objectifs à grandes ouvertures sont plus sensibles à l'abérration sphérique aux courtes distances de mise au point et dans ce cas il est assez difficile de trouver une valeur de microajustement convenant à toutes les situations. La solution serait par exemple de déterminer deux valeurs moyennes: une pour les distances supérieures à 50 fois la focale (plans généraux et paysages) et une autre pour les distances plus courtes (portraits).

Exemple d'utilisation de la mire Focus Checker

Dans cet exemple nous étudieront le comportement de l'autofocus de l'Eos 7D et de l'objectif Canon 100mm f/2.8 Macro USM: acuité et répétabilité de la mise au point sur la mire Focus Checker. J'ai testé 2 boîtiers 7D et 3 autres optiques avec des résultats comparables.

Voici les conditions de test:

- boitier 7D ( firmware 1.1.0 ) monté sur pied, miroir relevé et déclencheur souple
- optique Macro Canon 100 2.8 Macro USM ( motorisation ultrasonique ) utilisée a son ouverture maxi ( f/2,8 )
- mode autofocus ONESHOT, collimateur AF central sélectionné manuellement
- prises de vue en exposition manuelle, format d'enregistrement des fichiers: RAW, Adobe Camera Raw 5.7 pour le développement
- mire Focus Checker positionnée perpendiculairement à l'axe optique et centrée
- distance de prise de vue: 50 fois la distance focale soit 50x100=5000mm ( 5 mètres )
- chaque prise de vue est réalisée 4 fois consécutivement, mise au point fixée sur l'infini avant chaque déclenchement
- le seul paramètre qui varie est le réglage " micro ajustement " de l'autofocus ( fonction personnalisée III - 5 )

Le tableau ci-dessous présente la partie centrale des vues ( vue la plus représentative choisie parmi les 4 vues consécutives réalisées à chaque étape ) des différents réglages de micro ajustement de l'autofocus: de -10 à +20, les meilleurs résultats se situant entre +10 et +12. La différence avec le rendu par défaut ( correction du micro ajustement à 0 ) est flagrante et la sélection des meilleures vues se fait sans difficulté. La mire Focus Checker est impitoyable et la moindre différence de point est parfaitement visible! Les imagettes sont des extraits affichés à 100%.

	vue de référence, mise au point réalisée en manuel en mode Live View avec zoom x10 la mise au point est parfaite , aucune abérration visible
	micro ajustement +20: abérration rouge forte et manque de piqué flagrant Back focus ( abbérration rouge )
	micro ajustement +15: abérration rouge visible Back focus ( abbérration rouge )
	micro ajustement +12: abérration très peuvisibles mise au point correcte
	micro ajustement +10: abérration très peu visibles mise au point correcte
	micro ajustement +5: abérration cyan visible mise au point presque correcte mais légèrement en front focus
	micro ajustement 0: abérration cyan visible, mise au point décalée C'est le rendu par défaut si vous ne touchez pas au micro ajustement Front focus ( abérration cyan )
	micro ajustement -5: abérration cyan visible et manque de piqué marqué. Front focus ( abérration cyan )
	micro ajustement -10: abérration cyan très visible et manque de piqué Front focus ( abérration cyan )

L'analyse de ce tableau nous montre que le micro ajustement de l'autofocus est largement bénéfique à la précision de la mise au point mais aussi que la régularité de l'autofocus est améliorée quand le réglage est correctement effectué. Pour simplifier la lecture du tableau je ne publie qu'une seule vue des 4 réalisées à chaque étape mais j'ai pu noter que lorsqu'on s'éloigne du réglage idéal ( ici pour cet objectif le choix entre +10 et +12 parait donner les meilleurs résultats ) il existe des irrégularités de mise au point assez importantes. Les 4 images sont parfaitement nettes uniquement avec les réglages +10 et +12. Une fois correctement réglé l'autofocus travaille parfaitement et la mise au point autofocus donne les mêmes résultats qu'une mise au point réalisée en manuel avec le LiveView et le zoom maxi. Plutot rassurant !

J'ai pu faire ce même test avec une optique non USM ( un ancien Canon 50mm 1,8 II ) et la régularité de mise au point n'est pas très bonne. Il est très difficile d'obtenir les 4 vues nettes. Sur l'exemple ci-dessous, vous pouvez voir les 4 vues réalisées avec un micro ajustement de +7 qui donne le meilleur résultat avec cet objectif. Si la qualité optique est très correcte ( le test est réalisé à f/1,8 ), la mise au point des première et dernière vues est fortement décalée. Pour des résultats constants il est préférable d'utiliser des optiques à motorisation USM, les motorisations traditionnelles n'étant plus assez précises pour la résolution des capteurs actuels ( à pleine ouverture ).

7D, mise au point AF One Shot, objectif Canon 50mm 1,8 II ( non USM )
réglage micro ajustement +7, les 4 vues ont été réalisées consécutivement

Questions / Réponses

Est ce que le réglage du micro ajustement affecte mon matériel de façon permanente?
Non, les réglages sont stockés dans la mémoire du boîtier, ils peuvent à tout moment être annulés ou modifiés. Aucun réglage du micro ajustement n'est stocké dans l'objectif: si un réglage est mémorisé pour un objectif sur un boîtier A cela n'affectera pas ses performances sur un boîtier B.

Puis-je utiliser le mode LiveView pour faire ces ajustements?
Non, le mode LiveView utilise un mode autofocus différent de celui utilisé en mode de prises de vues normales: en LiveView le mode autofocus est un mode actif par mesure de contraste.
Sur certains boîtiers vous pouvez sélectionner le mode autofocus passif par mesure de phase même en mode LiveView, malgré cela le LiveView n'est pas conseillé ( AF en général moins précis ).

A quelle focale dois-je faire les prises de vues de la mire si j'utilise un zoom?
Il est conseillé de se mettre à la focale la plus longue, à pleine ouverture afin de minimiser la profondeur de champ et de mettre en valeur le décalage de mise au point.

Deux objectifs de même modèle nécessitant des ajustments différents seront ils reconnus correctement par mon boîtier?
Non, le boîtier reconnait les différents modèles d'objectifs mais il n'y a pas de lecture du numéro de série de l'optique. Par exemple, les zooms Canon EF 70-200 2.8L et Canon EF 70-200 2.8L IS seront vu comme deux objectifs différents et chacun de leur réglage de micro ajustement sera enregistré séparément, par contre deux exemplaires du zoom EF 70-200 2.8L seront vu comme un même objectif et l'enregistrement de réglage de micro ajustement différent pour chaque optique ne sera pas possible.

Que se passe t'il si je monte un multiplicateur de focale sur mon objectif?
Il est fort possible que le réglage du micro ajustement ne soit plus valable lors de l'ajout d'un multiplicateur de focale. Le boîtier reconnait le couple objectif+multiplicateur de focale comme un objectif différent de l'objectif seul. Vous pourrez donc mettre en mémoire la valeur de micro ajustement valable avec le multiplicateur de focale.

Sur mon boîtier Canon comment est calculée l'échelle de micro ajustement?
Chaque unité correspond à 1/8ème de la profondeur de champ de l'objectif utilisé à pleine ouverture, autrement dit l'unité est variable, elle dépend de l'ouverture maximum de votre objectif.

Le micro ajustement peut il être effectué avec des objectifs d'une autre marque que celle de mon boîtier?
Oui, si l'objectif est correctement reconnu par le boîtier cela ne pose pas de problème.

Tarif de la mire Focus Checker

La mire Focus Checker est livrée dans une coque plastique de protection, le tarif est de 48.50 € TTC ( 40,55 € HT ). Le port pour la france est offert, ajoutez 8 € HT pour une expédition en europe. Le règlement se fait soit par chèque bancaire expédié à mon adresse ( à l'ordre de Christophe Métairie Photographie ), soit par mandat cash ( à la poste ), soit par carte bancaire ( par l'intermédiaire de PAYPAL )

Par chèque bancaire:

Christophe Métairie Photographie
53 avenue du capitaine Resplandy
64100 Bayonne

Par l'intermédiaire de paypal

Focus Checker avec port france
Focus Checker avec port europe