Théorie et réalité contre mythes et préjugés insoutenables

Comme le montrent les explications ci-dessus, une plaque à orifices “parfaitement” fonctionnelle doit répondre à un certain nombre de critères. L’interaction entre une mécanique sophistiquée, un traitement intelligent des signaux, un contraste et une luminosité natifs doit être équilibrée et cohérente. C’est une tâche difficile, mais sa solution n’est pas impossible.

De nombreux systèmes efficaces ont prouvé ces derniers mois que l’iris adaptatif peut augmenter considérablement le potentiel de contraste. Malheureusement, il y a eu et il y a encore de nombreuses solutions inadéquates qui ont suscité beaucoup de méfiance et même des préjugés, des rumeurs et des mythes sur le système d’iris adaptatif. Un aperçu des “antithèses” les plus courantes avec un commentaire techniquement factuel :

Idée fausse n°1 :

“Les volets adaptatifs créent essentiellement des pompes de luminosité”

Cette thèse a été déclenchée par des mécanismes d’ouverture mal mis en œuvre. Les systèmes d’ouverture non entièrement développés provoquent en effet un pompage d’image gênant : ils se ferment trop lentement et fournissent ainsi un assombrissement ou un éclaircissement visible et retardé. Ce n’est pas ce que l’inventeur avait prévu et ne fait que perturber l’image plus que la gagner.

Il n’est pas vrai, cependant, que les ouvertures adaptatives produisent toujours des pompes à images. Si la mécanique est rapide, le réglage gamma adaptatif est intelligent et le contraste natif du vidéoprojecteur est suffisamment élevé pour offrir des réserves de compensation pour le blanc, une ouverture peut fonctionner de manière invisible pour l’œil. De plus en plus d’exemples le prouvent, nous y reviendrons dans le prochain chapitre.

Idée fausse n°2 :

“Les ouvertures adaptatives ne font qu’augmenter la valeur commerciale, dans la pratique elles n’ont aucun effet”

C’est aussi une thèse qui a été alimentée par le zèle marketing exagéré de divers fabricants. En fait, certains fabricants ont abusé de la technologie de l’ouverture pour publier des valeurs fantaisistes non pratiques concernant le contraste dans les données techniques (jusqu’à 50 000:1). C’était et c’est toujours une astuce populaire pour cacher les déficits de contraste natif, en particulier dans le secteur des LCD, longtemps considéré comme faible par rapport à la concurrence.

Cependant, il est à nouveau erroné de conclure du zèle marketing exagéré de certains fabricants que les ouvertures adaptatives servent exclusivement à des fins de marketing et sont inefficaces dans la pratique. Au moins dans les systèmes bien conçus, un iris adaptatif est capable d’augmenter la plage de contraste d’un projecteur d’un facteur de trois à quatre. Selon la technologie utilisée, des valeurs de contraste “réalistes” de 20 000:1 sont possibles, avec les bonnes couleurs et sans exagération.

Idée fausse n°3 :

“Augmenter le contraste au moyen d’ouvertures est une fraude, car cela ne fonctionne que de manière séquentielle”

C’est logique : la correction de la lumière par des volets adaptatifs est fonction de la scène et donc du temps. Un iris adaptatif ne peut pas être ouvert et fermé en même temps. Il fonctionne donc de manière séquentielle, c’est-à-dire l’un après l’autre dans le temps.

De ce fait, un iris adaptatif n’augmente généralement que le contraste On/Off, mais pas le contraste maximum natif, qui est limité par la technologie de la puce d’image. Le contraste On / Off est déterminé par une séquence d’images dans laquelle on mesure d’abord la valeur du noir avec une image entièrement noire, puis la luminosité maximale avec une image entièrement blanche. Cela permet de s’adapter à l’ouverture adaptative et donc d’augmenter le contraste.

Conclusion du contraste

La conclusion selon laquelle une augmentation séquentielle du contraste marche/arrêt n’est pas très utile dans la pratique est une erreur qui découle de l’ignorance technique. Quiconque défend une telle thèse remet donc en question tout le principe du contraste on / off et, en fin de compte, sa propre compétence. Bien sûr, la mesure du contraste marche/arrêt est logique, même en utilisant une ouverture adaptative.

Le contraste On / Off décrit la luminosité du blanc maximum par rapport au noir. Ainsi, un contraste On / Off de 4000:1 indique que le blanc est 4000 fois plus lumineux que le noir. Les critiques affirment que le contraste produit par les ouvertures adaptatives ne peut pas être obtenu dans une image, mais seulement dans le temps. Cette approche est superficielle et ignore certaines choses :

le principe fonctionnel de l’écran lumineux adaptatif

Tout d’abord, nous aborderons le principe théorique de fonctionnement et son effet possible sur la qualité de l’image. Quelle est l’idée derrière cette technologie ? Comme c’est souvent le cas pour les inventions, le modèle vient de la nature. Pour être plus précis, notre propre œil humain a un iris adaptatif, comme vous vous en souvenez peut-être des cours de biologie :

Nos yeux ont également un iris séquentiel,

Leur degré d’ouverture détermine la quantité de lumière et modifie la gamme dynamique

L’iris de l’œil régule le flux de lumière qui atteint notre rétine. Si nous sommes dehors pendant la journée, l’ouverture de l’iris se ferme au minimum pour laisser entrer le moins de lumière possible dans l’œil et réduire ainsi la sensibilité à l’éblouissement. 

À l’inverse, l’iris s’élargit dans l’obscurité pour capter même de petites quantités de lumière résiduelle et nous permettre ainsi de voir dans l’obscurité presque totale.

L’œil fonctionne donc en proportion inverse de la quantité de lumière qui nous entoure : Plus le monde extérieur est lumineux, plus l’ouverture est petite et vice versa. 

Il s’agit, pour ainsi dire, d’un contrôle adaptatif de l’ouverture pour augmenter la plage de contraste perceptible. Sans une telle ouverture, notre vision serait considérablement réduite : Nous serions soit si sensibles à l’éblouissement que nous pourrions à peine ouvrir les yeux à la lumière du jour, soit presque aveugles la nuit.

Cette “technique” a été copiée presque sans changement dans les appareils photographiques et les films. Ils disposent également d’un diaphragme d’iris, qui est ajusté manuellement ou automatiquement, selon le modèle. Si la mauvaise exposition est choisie, les zones claires sont surexposées et le film est surexposé. Ou bien la lumière ne pénètre pas suffisamment dans l’appareil et la photo ou le film reste noir, sous-exposé.Les appareils photo ont également un iris, appelé ouverture.

Avec son aide, l’exposition est corrigée, tout comme l’œil.

Il n’est donc absolument pas nouveau et répréhensible de réguler le flux lumineux par un mécanisme, mais dans de nombreux domaines, c’est même absolument nécessaire. Comment l’obturateur adaptatif du projecteur est-il lié à celui des appareils photo et de nos yeux ?

L’écran lumineux adaptatif utilise exactement le même principe, mais il inverse exactement la régulation de la lumière : Si l’image à projeter devient sombre avec une forte proportion de noir, l’ouverture du projecteur devient également plus petite et réduit encore plus le flux lumineux déjà réduit. Si, en revanche, une scène de film présente de nombreuses parties lumineuses, par exemple dans une scène de jour, l’ouverture adaptative s’ouvre également et augmente encore le flux lumineux pour assurer une efficacité lumineuse maximale de la lampe. Le noir devient ainsi plus noir, le blanc plus blanc. La gamme de contraste entre le sombre et le clair est considérablement augmentée. L’ouverture fonctionne exactement à l’opposé de notre iris oculaire et adapte l’image à nos habitudes visuelles.

Aspects techniques de l’iris lumineux adaptatif

Après ces premières explications, la technologie d’ouverture adaptative apparaît incroyablement simple : un système électronique détermine la luminosité moyenne de l’image et détermine ainsi le degré d’ouverture de l’ouverture, qui ajuste ensuite le flux lumineux en conséquence. Mais ce n’est malheureusement pas si simple, car il y a des transitions soudaines ou même fluides de la lumière à l’obscurité, qui doivent être maîtrisées de la manière la plus discrète possible. Pour l’explication, nous utiliserons nos deux exemples connexes :

Tout le monde le sait : Si nous sortons soudainement d’une pièce sombre pour aller vers la lumière du soleil, nos yeux sont d’abord fortement éblouis. Nous devons serrer les yeux et avoir besoin d’un certain temps pour voir clairement. Si, en revanche, nous nous déplaçons soudainement dans des zones sombres, nous ne verrons rien pendant un certain temps. Ce n’est que progressivement que notre sensibilité à la lumière augmente et que nous pouvons percevoir les ombres et les contours. Malgré l’iris adaptatif de notre œil, nous ne sommes donc pas en mesure de traiter immédiatement de forts sauts de luminosité, notre rétine “traîne” et a besoin d’un certain temps d’adaptation.

Même les appareils photo et les caméras montrent de tels effets. Même l’équipement professionnel des transmissions en direct nécessite la compétence du caméraman pour corriger les changements rapides de lumière / obscurité ou les plans de contre-jour. Nous connaissons tous l’effet des retransmissions sportives en direct, où parfois un cadre d’image apparaît beaucoup trop sombre ou trop lumineux pendant un court instant. Les panoramiques de la caméra sont particulièrement difficiles lorsque des zones de l’image sont beaucoup plus lumineuses que d’autres. Cela se produit souvent lors des retransmissions de football où le stade n’est qu’à moitié éclairé par le soleil bas.

Pupille de sortie

Cela signifie que la pupille de sortie de 7 mm des jumelles 8×56 apporte beaucoup de lumière et que la seule pupille de sortie de 2,3 mm de la lunette de visée apporte peu de lumière dans l’œil. Un chasseur peut suivre la diminution de la luminosité lorsque la pupille de sortie devient plus petite avec son fusil à lunette variable.

Si, par exemple, la luminosité de l’image est encore suffisante la nuit à un grossissement de 4 fois, elle est réduite de manière significative lorsque le grossissement augmente. À partir d’un grossissement de 8 fois, la seule réduction de la pupille de sortie entraîne généralement un “zapping sombre” dans l’œil.

Cependant, le facteur crépusculaire indique une luminosité d’image différente lorsque la pupille de sortie est la même sur différents appareils. Exemple : un SWAROVSKI 8,5×42 a une pupille de sortie d’environ 5 mm, le 10×50 identique exactement 5 mm.

Dans ce cas, le facteur crépusculaire plus élevé de 10×50 se traduit par une plus grande luminosité de l’image. Mais ce sont toutes des valeurs qui, en raison de l’énorme amélioration de la qualité optique, ne peuvent souvent être mesurées qu’en laboratoire.

D’ailleurs, le facteur crépusculaire ne dit rien sur la qualité optique. Une jumelle haut de gamme (par exemple ZEISS Victory 10×42 T* RF) de plus de 2 000 euros a des numéros optiques identiques à un “concombre optique”.

Une indication de la fonction oculaire

En termes simples, il y a deux capteurs de vision différents sur la rétine à l’arrière de l’œil, qui sont d’une grande importance pour la vision de jour et de nuit. Simplifiée à la fonction de l’œil lors de la vision, elle est le résultat d’une fonction combinée œil-cerveau. La lumière tombe à travers la pupille de l’œil sur la rétine au fond de l’œil. Aucune image ne se forme sur cette rétine ! Les capteurs visuels transmettent la lumière convertie au cerveau, où elle est réassemblée en une image.

Tout d’abord, les capteurs diurnes, c’est le film couleur. Avec eux, nous voyons le monde en couleurs pendant la journée. Ils s’allument et s’éteignent rapidement, comme s’ils étaient activés par un interrupteur.
Malheureusement, nous ne voyons nettement que dans un petit angle de vision d’environ 2°. Là où les 2° rayons frappent la rétine, il y a exclusivement des capteurs de vision diurne. Cet endroit est la fosse rétinienne. Comme il n’y a pas de capteurs de vision nocturne dans la fosse rétinienne, nous ne pouvons pas voir clairement la nuit ! Il est donc biologiquement impossible de remettre au point des jumelles qui ont été ajustées la nuit. Par conséquent, il doit rester à la distance fixée dans la luminosité. Si nécessaire, du ruban adhésif peut être utilisé comme solution d’urgence pour éviter un ajustement involontaire.

Fonction des éléments de la vision nocturne dans l’œil

Les éléments visuels nocturnes sont le “film noir et blanc”, d’où le proverbe : “La nuit, tous les chats sont gris”. Ils augmentent lentement leur activité dans l’obscurité, après environ 10-20 minutes, nous pouvons voir utilement la nuit avec un peu de lumière résiduelle (lumière des étoiles, lumière diffusée par les nuages, etc.). Cependant, les capteurs nocturnes s’éteignent immédiatement lorsque de la lumière est détectée, par exemple par une lampe de poche ou un briquet, tandis que les capteurs diurnes s’allument immédiatement. “Lumière éteinte” signifie que les capteurs de vision diurne s’éteignent soudainement. Dans cet état, vous êtes aveugle ! Les capteurs nocturnes ne reviennent alors que très progressivement à leur fonction “up”.

Aveugle de nuit grâce au Smartphone

Voici un exemple pratique : Le Naturbeoachter Hasenklau quitte une cabane éclairée dans l’obscurité pour faire une promenade nocturne. À l’extérieur, les capteurs de vision diurne tentent toujours de détecter la lumière dans l’obscurité, malheureusement en vain.

C’est pourquoi ils arrêtent leur fonction après un temps très court. L’observateur de la nature Hasenklau est donc aveugle, il ne peut plus rien voir. Mais bientôt, les capteurs de vision nocturne sont activés et après les 10-20 minutes décrites, il peut déjà voir relativement bien, à condition qu’il y ait suffisamment de lumière ambiante.

À un moment donné, le drame de la vision nocturne de Hasenklaus commence : à un moment donné, il regarde sa montre, qu’il éclaire avec une lampe de poche pendant un court instant. Les éléments visuels nocturnes sont immédiatement désactivés et, en même temps, les éléments visuels diurnes sont activés.

La montre est bien éclairée et l’heure est visible. Après cette information, il éteint la lampe de poche. Maintenant, les capteurs de vision diurne, qui sont activés pendant une courte période, sont immédiatement désactivés et les capteurs de vision nocturne commencent très lentement à reprendre leur fonction.

En ce moment même, il y a une fissure dans la clairière, malheureusement la vue à travers les jumelles n’est pas réussie : l’observateur de la nature Hasenklau s’est rendu artificiellement aveugle de nuit en allumant le “film couleur” et doit attendre encore 10-20 minutes jusqu’à ce qu’il puisse à nouveau voir correctement. Intéressant pour les chasseurs : les éclairs du museau constituent également une lumière considérable et conduisent à l’héméralopie !

Pour une observation nocturne réussie, la règle devrait donc être la suivante La lumière reste éteinte !

Pour une observation nocturne réussie, la règle devrait donc être La lumière reste éteinte !

Les sources de lumière permanentes, telles que les phares pour la lecture, les smartphones ou les ordinateurs portables éclairés, ont un effet très néfaste. Toute personne qui utilise ces dispositifs pendant l’observation nocturne est aveuglée par la nuit !

Résumé

Les informations mentionnées ci-dessus ne prétendent pas être complètes ! Ils ne visent qu’à donner une brève indication des conditions optiques essentielles à la vision crépusculaire et nocturne.

En gros, voici ce qui s’applique :

Pour l’observation au crépuscule ou la nuit, des optiques haut de gamme et une pupille de sortie d’environ 6-7 mm sont la solution presque optimale.

Informations pour les observateurs de la nature et les chasseurs

Certains observateurs de la nature s’étonnent de ne pas voir correctement au crépuscule ou la nuit et de ne pas pouvoir observer/adresser suffisamment les animaux, en particulier par l’optique à longue portée. Ce phénomène sera traité de manière succincte dans les paragraphes suivants. Les groupes cibles correspondants des observateurs de la nature et des chasseurs sont simplement appelés “observateurs de la nature”. Les dispositifs modernes d’observation nocturne sur base électronique ne sont pas abordés.

La “commode” voyant

Au crépuscule et la nuit, il est important d’avoir à l’esprit une image “debout”, c’est-à-dire de pouvoir observer de manière détendue et calme sur une longue période. Ceci est rendu possible grâce à des oculaires grand angle ; un “W” est alors gravé sur les jumelles derrière les valeurs optiques, par exemple 8×56. Un oculaire grand angle a un “champ de vision du côté de l’œil” de 60° et plus, ce qui signifie en bref l’angle entre les bords de l’oculaire et la pupille de sortie. Un oculaire grand angle permet à l’observateur de “regarder autour” avec la pupille dans un très grand espace lumineux, ce qui permet une observation sans fatigue extrême. Et cela peut être absolument nécessaire la nuit, parce que nous devons “répondre” à l’œil avec les jumelles beaucoup plus longtemps que pendant la journée.

L’importance de l’élève de sortie

La pupille de sortie est d’une importance décisive pour la vision crépusculaire et nocturne. Il s’agit de la sortie de lumière à l’extrémité arrière d’un système optique à longue portée et détermine essentiellement la luminosité de l’image dans l’œil. Comme l’observateur de la nature doit avoir le plus de lumière possible dans l’œil au crépuscule et la nuit, une grande pupille de sortie de 6 – 7 mm est nécessaire.

Cependant, comme la pupille de sortie représente le résultat du diamètre de l’objectif par grossissement, ce n’est pas seulement le diamètre de l’objectif qui est important pour une image lumineuse, mais aussi la taille de la pupille de sortie ! Une jumelle 20 x 60 avec sa très grande lentille d’objectif capte beaucoup de lumière, mais le fort grossissement se traduit par une très petite pupille de sortie de seulement 3 mm de diamètre. C’est un peu plus qu’une jumelle de poche compacte 8 x 20 (par exemple Leica Trinovid 8×20 BCA) d’un diamètre de 2,5 mm !

Il existe une incertitude générale concernant la taille de la pupille de sortie des jumelles par rapport à la pupille de l’œil humain, c’est-à-dire l’entrée de la lumière qui s’ouvre dans l’œil humain.

La pupille d’un jeune est d’environ 2 à 3 mm pendant la journée. Lorsque la lumière tombe, la pupille s’agrandit automatiquement sans intervention humaine, en fonction de la quantité de lumière qui pénètre dans l’œil. Chez les jeunes jusqu’à 30 ans, elle atteint environ 7 à 8 mm la nuit.

Malheureusement, un “processus de rétrécissement” biologique commence dans l’œil à partir d’environ 30 ans, ce qui réduit constamment la taille de la pupille de l’œil avec l’âge. Chez une personne de 60 ans, cela se réduit à environ 4 mm. Plus que par cette pupille, aucune lumière ne pénètre dans l’œil, car la lumière ne peut pas être comprimée.

L’observateur de la nature plus âgé ne peut donc plus utiliser la lumière des jumelles 8 x 56 qui entre par une pupille de sortie de 7 mm. La plupart de la lumière passe par la petite pupille et est perdue pour l’image dans l’œil.

Taille de la pupille de sortieUn chasseur plus âgé ne peut absolument pas se passer d’une pupille de sortie plus grande, comme on peut l’entendre encore et encore à la table des habitués. Nous, les humains, sommes des systèmes biologiques “tremblants”. Il y a des limites claires à l’observation parfaite et calme à l’aide de jumelles et de tubes binoculaires.

L’excitation, la pulsation, la peur, le tremblement post-alcoolique et le “tremblement sénile de la vieillesse”, qui se produit également à partir de 30 ans, altèrent de plus en plus “l’image calme dans l’œil”. C’est pourquoi, en particulier pour l’observateur de la nature plus âgé, une grande pupille de sortie (grand espace lumineux) est nécessaire, dans laquelle il peut “remuer” avec sa petite pupille et a donc toujours un maximum de lumière dans l’œil, même lorsqu’il tremble, tremble ou regarde la vue d’un angle.

Le numéro du crépuscule, l’être inconnu

Une autre idée fausse, historiquement répandue à la table des habitués, est l’hypothèse selon laquelle les optiques pour le crépuscule et la nuit doivent toujours montrer un grand nombre de crépuscules. Ce numéro se trouve dans les catalogues attribués aux optiques respectives. Ou inversement – selon la sagesse de la table des habitués : les optiques à longue portée pour le crépuscule et la nuit exigent toujours le nombre de crépuscules le plus élevé possible.

Malheureusement, c’est loin d’être le cas ! Le facteur crépusculaire est une valeur théorique et fondamentalement sans référence pratique, même trompeuse pour nous, observateurs de la nature.

Une jumelle 8×56 a un facteur de crépuscularité de 21 ; une lunette de visée 30×56, en revanche, a un facteur de crépuscularité beaucoup plus élevé, d’environ 44. Selon la sagesse de la table des habitués, un observateur de la nature la nuit préférerait utiliser une lunette de visée plutôt que des jumelles