THÉORIE ET PRATIQUE DU TRANSFERT
« OBJECTF DANS OBJECTIF »
Comme pour le tutoriel dédié à la méthode du condenseur, il s'agit d'un travail collaboratif, où toutes les bonnes volontés comme toutes les critiques constructives sont accueillies favorablement !
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Ce tutoriel a pour vocation de présenter une méthode de transfert argentique très peu développée sur les forums français, alors qu'elle est assez répandue par ailleurs. Elle fait l'économie du condenseur en filmant la projection directement dans l'objectif du projecteur. On a donc coutume de la dénommer « Transfert objectif dans objectif » ou « OdO ».
Ont participé à la rédaction de ce document (par ordre alphabétique) |
Note: penser aller lire le second article rédigé par JMC sur ce sujet
1) Le principe et la théorie
Pour obtenir une image plein cadre dans le caméscope, il faut en premier lieu déterminer la focale de l'objectif destiné au projecteur, et qui remplacera l'objectif d'origine.
Pour cela, on peut faire l'analogie avec l'installation sur le caméscope d'une bonnette d'approche destinée à la prise de vue macro. Pour la simplicité de l'exposé, les calculs ci-dessous font référence à de la pellicule Super 8, mais ils sont aisément transposables à d'autres formats.
La plupart des caméscopes grand public sont équipés d'un capteur de ¼ de pouce (dimension utile de 3,6 mm x 2,7 mm). La diagonale utilisable est donc de 4,5 mm. La diagonale de l'image Super 8 étant de 6,62 mm, il faut choisir un rapport de reproduction de 0,68.
Pour mémoire, la diagonale du 8 mm standard étant de 6,08 mm, le rapport de reproduction serait de 0,74 pour un capteur de caméscope ¼ de pouce.
Pour d'autres tailles de capteur, on peut utiliser le schéma ci-dessous (diagonale indiquée en rouge) :
Ce rapport de reproduction correspond donc au rapport de grandeur entre l'image d'un objet (image formée sur le capteur du caméscope) et la dimension réelle de cet objet (la pellicule)
On obtient assez facilement la focale à utiliser à l'aide de quelques calculs d'optique géométrique.
Prenons pour exemple un caméscope ¼ de pouce équipé d'un objectif de 4,2 à 42 mm de focale (zoom 10 x) :
Pour obtenir un grandissement de l'image de 0,68 il faut déterminer la nouvelle focale du dispositif optique constitué par le caméscope et l'objectif du projecteur.
On utilise pour cela la formule suivante :
G = t/f – 1.
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t est la focale d'origine de l'objectif du caméscope (son « tirage », exprimé le plus souvent en mm).
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f est la focale résultante de l'objectif, ou en d'autres termes, la focale du nouveau système optique constitué par le caméscope et l'objectif du projecteur.
Ce qui donne dans notre exemple, en choisissant la focale maxi du caméscope :
42/x – 1 = 0,68
d'où il résulte que x = 25 mm
Pour transformer une optique de 42 mm en optique de 25 mm, on fait le calcul suivant :
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Puissance de l'objectif du caméscope à focale maxi : 1000/42 = 24 dioptries environ
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Puissance du dispositif à obtenir : 1000/25 = 40 dioptries
40 = x + 24
d'où il résulte que x = 16 dioptries
Il faut donc lui adjoindre une optique de 16 dioptries, dont on obtient la focale par le calcul suivant :
F = 1000/d
soit 1000/16 = 62,5 mm
En pratique, on peut utiliser des focales de 50 à 85 mm, voire 100 mm si l'on dispose d'un zoom supérieur à 10 x sur le caméscope.
Sur le même principe, voici une autre formule plus simple pour obtenir rapidement la focale à utiliser :
Fp = Fc / G
où G est le rapport de reproduction calculé en fonction de la taille du capteur du caméscope, Fc la focale du caméscope et Fp la focale du projecteur.
Pour un zoom de 42 mm et un rapport de 0,68, on obtient bien une focale d'environ 62 mm.
On trouvera ICI un fichier Excel permettant de calculer la focale de l'objectif du projecteur en fonction de la pellicule argentique utilisée, de la diagonale du capteur du caméscope et de son zoom.
MAIS ATTENTION : toutes les combinaisons de focales sont pas utilisables !
Par exemple, on ne peut pas utiliser le zoom présent dans le projecteur, dont la focale maximum ne dépasse pas 30 mm.
Le calcul dans ce cas donnerait une focale sur le caméscope de 20 mm, mais alors, on obtiendra un résultat proche de celui-ci :
Toute l'image n'est pas visible. En outre, on constate un important vignetage. L'expérience montre qu'une focale de 50 mm est un minimum dans la majorité des cas.
2) Le choix de l'objectif et son adaptation.
Nous avons vu que pour pratiquer la capture « objectif dans objectif », il faut remplacer l'objectif du projecteur (dont la focale maxi ne dépasse pas 30 mm) par un objectif de focale 50 à 100 mm.
On trouve assez difficilement des objectifs de projecteur de cinéma de focale de 70mm en bon état et adaptés à la couleur, ce sont habituellement d’anciens objectifs de projecteur de film 16 mm.
Or, il se trouve que les objectifs couramment utilisés dans les objectifs de projecteurs de diapositives ont la focale désirée pour le transfert « objectif dans objectif ». Ces objectifs, faciles à trouver à un prix raisonnable, sont généralement plus récents et conçus pour la projection en couleurs. Malheureusement, leur diamètre est généralement de 42,5 mm, bien trop important pour les installer dans la majorité des projecteurs.
Cependant, la plupart du temps, ce diamètre extérieur ne correspond pas au diamètre des lentilles. Il sera donc possible d'extraire la partie optique pour l'installer sur le projecteur.
Toutefois, avant d’entreprendre ces modifications, il est intéressant de s’assurer des qualités potentielles des objectifs pressentis.
Pré-qualification des objectifs de projecteurs de diapositives.
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Spécifications et examen visuel des objectifs.
Il est recommandé de choisir des objectifs à focale fixe de 70 à 90 mm conçus pour la projection couleur (pas de focale en dessous de 50 mm).
Le système de lentilles de diamètre 30 à 35 mm est souvent enrobé dans une coquille plastique de 42,5 mm. Cette coquille peut être vissée ou collée. On peut donc la retirer ultérieurement pour adapter les lentilles au gabarit d’un projecteur de cinéma classique.
Par ailleurs, il faut s’assurer que la pare soleil pourra être coupé afin de rapprocher au plus près l’objectif de projection et le caméscope.
Les optiques doivent être exemptes de rayures, de taches ou de marbrures. Pour cette vérification, on les regarde par transparence en visant une feuille de papier blanc uni très éclairée.
Il est peut être intéressant d’avoir un système entièrement démontable pour nettoyer les optiques intérieures (habituellement 3 lentilles) avec un chiffon optique imbibé d’alcool. Attention : bien repérer la position respective des pièces.
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Test de netteté et de rendu des couleurs par projection.
Le but est d'apprécier la qualité de ces objectifs sans les interférences d’un capteur autre qu’un écran passif. Pour cela, on devra disposer :
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d'un projecteur de diapositive,
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d'un ou des objectifs de projecteur de diapositives,
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d'un écran papier au format A4 du type papier couché imprimante à grain fin de 1400 dpi,
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d'une image de film Super 8 mm de la mire SMPTE RP32,
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d'une ou plusieurs images de film couleur de bonne qualité avec des plans détaillés, proches et éloignés.
Le principe est de projeter sur un écran placé à 3 ou 4 mètres une diapositive constituée par une image Super 8 (mire SMPTE ou image de film) et d’évaluer visuellement la netteté et le rendu des couleurs :
Le protocole de test est le suivant :
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fabriquer au moins 2 diapositives à l’aide d’images de mire SMPTE et de film couleur insérées
dans une enveloppe carton au format diapo percée en son centre d’une fenêtre au format du film.Attention : il faut utiliser une colle qui ne déforme pas la diapo sous l’effet de la chaleur de la lampe de projection, noircir le pourtour de l’image pour éviter d’éblouir l’objectif de projection et mettre une épaisseur de carton suffisante pour que la diapositive soit bien calée dans le support du projecteur,
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projeter les diapositives et évaluer par comparaison visuelle sur écran la netteté et le rendu des couleurs (à noter que le réglage de l’objectif de projection est très fin, de l’ordre du dixième de millimètre).
Plus besoin de supports bricolés, ce montage très simple réduit les erreurs d’alignement.
L’interprétation du rendu de la mire SMPTE RP 32 se fait de la façon suivante :
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Image Super 8 : 5,31 mm x 3.96 mm
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Kodachrome 40 : 65 l/mm maxi (sauf avec optique fixe : 80 l/mm)
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Test de netteté et de rendu des couleurs par capture avec un caméscope.
Ensuite, le but est de pré-qualifier ces objectifs avec un caméscope. Pour cela, on devra disposer :
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des éléments précédents,
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du caméscope choisi pour le transfert,
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d'un ordinateur pour lire et afficher la séquence de capture vidéo.
Le principe est ici de mettre les deux objectifs du projecteur et du caméscope en face l’un de l’autre, de filmer les diapositives et d’évaluer sur les séquences capturées la netteté et le rendu des couleurs.
Il est nécessaire de substituer à la puissante lampe de projection un éclairage de faible intensité (quelques watts) pour ne pas endommager le capteur du caméscope.
Il faut aussi prévoir un diffuseur de lumière (type plexiglas blanc diffusant), pour répartir l'éclairement de manière homogène.
Ce faible éclairement présente aussi l’avantage de pouvoir faire une mise au point des alignements et de la netteté du système avec une image fixe sans brûler le film. L’éclairage peut être constitué par une lampe LED 21 éléments, 12 volts, diamètre 50mm, lumière blanche chaude, sans chaleur, puissance électrique 1,4w (lampe LED maintenant classique en magasin d’éclairage) ou une simple lampe halogène 20 Watts.
Le protocole de test est le suivant :
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aligner les deux objectifs projecteur et caméscope en face l’un de l’autre et le plus prés possible pour obtenir une image régulièrement éclairée sans vignettage et réaliser un petit film des différentes diapositives en adaptant le niveau d’éclairement par interposition de filtres en plexiglas blanc diffusant entre la lampe de projection et la diapositive
La mise au point manuelle de la caméra est habituellement à l’infini et le zoom est à 11 pour une image plein écran. Le réglage de mise au point de l’objectif de projection et de l'objectif du caméscope sont très fins, de l’ordre de la fraction de mm.
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Les images capturées étant inversées verticalement, elles nécessitent un traitement par un logiciel qui n’apporte pas de perte de qualité, toutefois la comparaison peut se faire sur images inversées,
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évaluer par comparaison visuelle la netteté et le rendu des couleurs entre la projection sur écran et la restitution sur ordinateur des captures.
L’interprétation du rendu de la mire SMPTE RP 32 se fait de la façon suivante :
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pour définir une ligne, il faut deux rangées de pixels, une pour la ligne et une pour l'espace avec la ligne suivante, donc pour 80 l/mm, on a 160 pixels/mm,
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résolution Super 8 maximum théorique : 850 x 634 (80 l/mm soit 160 pixels/mm),
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résolution Super 8 maximum en pratique : 670 x 500 (postulat : 63 l/mm),
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résolution Super 8 moyenne en pratique : 531 x 396 (postulat : 50 l/mm),
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résolution DV théorique : 720 x 576,
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résolution DV maximum en pratique : 560 x 450.
On peut aussi par ailleurs qualifier en lui-même le caméscope en filmant une mire papier SMPTE RP 32 au format A4 et en comparant le résultat à l’original.Avec ce dispositif, on peut comparer la qualité de l'image 8 mm projetée sur écran papier et celle capturée avec le caméscope sur écran ordinateur, ce qui est assez instructif pour analyser la finesse et le rendu des couleurs.
En conclusion, ce dispositif permet de qualifier rapidement des objectifs de projecteurs de diapositives, et d'orienter les choix avant adaptation et essais sur projecteur afin de compléter les tests en configuration définitive.
Adaptation des objectifs de projecteurs de diapositives.
La partie « optique » de l'objectif, d'un diamètre de 30 à 35 mm, est enfermée dans un manchon plus petit, comme on peut le voir sur cette photo d'un objectif Rollei Heidosmat :
Il suffit donc de faire subir une petite cure d'amaigrissement à l'objectif, consistant à découper le manchon extérieur à l'aide d'une scie à métaux.
Une fois ce manchon retiré, on constate que la partie « utile » de l'objectif, c'est-à-dire les lentilles, n'occupe qu'une faible longueur par rapport à la longueur totale. La lentille arrière, visible sur la photo du bas ci-contre, devra se trouver à environ 65 mm de la fenêtre de projection
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Si l'on a la chance de trouver un objectif qui se dévisse (cas de certains objectif Maginon Will-Wetzlar), le montage est encore plus facile :
Comme la partie « utile » de l'objectif devient donc très courte, et compte tenu de la focale assez importante (85 mm), il devient facile d'éloigner suffisamment la partie de fort diamètre de la carcasse du projecteur. Le problème du diamètre extérieur de l'objectif est résolu !
Une fois l'opération de découpe réalisée, il faut donc adapter à l'optique un manchon qui a le même diamètre que le tube porte-objectif du projecteur. La plupart des projecteurs 8 mm ou Super 8 ont un tube porte-objectif dont le diamètre est compris entre 25 et 32,5 mm :
Dans l'exemple ci dessus, le manchon a été réalisé en PVC, mais on peut aussi utiliser du tube de cuivre, à condition de peindre l'intérieur en noir, pour éviter des réflexions parasites.
C'est ce qui a été fait dans l'exemple ci-dessous (objectif Will-Wetzlar Maginon 85 mm) :
Une fois choisi et ajusté l'objectif, on peut alors filmer directement avec le caméscope l’image virtuelle du film telle qu'elle apparaît dans l'objectif du projecteur.Pour obtenir un bon résultat, il faut que les objectifs du caméscope et du projecteur soient le plus près possible l'un de l'autre, un éloignement trop important est susceptible de générer du vignetage, c'est à dire un assombrissement des bords de l'image.Le projecteur sera réglé à une vitesse de 16,66 images/seconde (ou 25 images/seconde avec une vitesse d'obturation du caméscope au 1/25°). Les plus courageux pourront mettre au point un dispositif de capture synchrone à 25 images/seconde.L’éclairage doit être absolument de faible intensité, une dizaine de watts, pour ne pas endommager le capteur du caméscope.Ce faible éclairement présente l’avantage de pouvoir faire une mise au point des alignements et de la netteté avec une image fixe sans brûler le film.
Un diffuseur de lumière doit être disposé après l'ampoule pour permettre une répartition homogène de la lumière sur la surface du film.
Un des meilleurs matériaux pour ce diffuseur est le plexiglas « blanc diffusant » utilisé par les fabricants d'enseignes lumineuses.
Enfin, les images capturées étant « tête en bas », elles nécessitent d'être retournées verticalement. Ce traitement, effectué par logiciel après la capture, n’amène pas de perte de qualité.
3) Exemples d'adaptation :
Pour mieux fixer les idées, voici quelques exemples de bancs de transfert :
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Un Eumig Mark M pour un transfert de films Super 8 équipé d'un Angénieux 70 mm
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Un Heurtier SuperTri pour un transfert de films 8 mm avec le même Angénieux :
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Un Chinon 7500 avec un Rollei Heidosmat 85 mm (sur ce projecteur, la découpe de l'objectif n'a pas été nécessaire) :
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Un Raynox S 505 avec un objectif Maginon Will-Wetzlar 85 mm
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Un Heurtier Super 8 240 (successeur du P6-24) avec un Telecine 85 mm
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Un Naigai avec un Rollei 85 mm
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Un Raynox avec un Hanimex 85 mm :
A noter que dans cet exemple, le projecteur a été découpé pour accueillir le porte-objectif récupéré sur le projecteur de diapositives. Cette opération, plus complexe, permet l'utilisation de n'importe quel objectif de projecteurs diapos.
4) Les avantages et inconvénients de cette méthode
L'autre méthode très utilisée par les amateurs pour le transfert de leurs films argentiques est celle du condenseur, boite équipée d'une lentille 3 ou 5 dioptries de grand diamètre et optionnellement d'un miroir pour redresser l'image :
Les deux méthodes ont leurs partisans, et leurs détracteurs... Chacun choisira la technique qui lui convient le mieux.
On peut énoncer les arguments suivants en faveur de la méthode « objectif dans objectif » :
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La qualité d'image est globalement équivalente, voire supérieure en fonction de l'objectif choisi.
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La mise en place est beaucoup plus simple et rapide, et l'encombrement du montage considérablement réduit.
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les réglages d'alignement sont simplifiés, puisqu'on n'a que le caméscope à positionner dans l'axe de l'objectif du projecteur. Les aberrations chromatiques induites par un alignement imparfait du condenseur disparaissent.
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Comparativement à la fabrication d'un condenseur, le découpage de l'objectif (d'ailleurs parfois inutile selon le projecteur) est beaucoup plus rapide, et ne nécessite qu'une simple scie à métaux.
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On trouve des objectifs adaptés (avec le projecteur autour d'ailleurs !) pour une somme de 8 à 15 € dans n'importe quel vide-grenier. Le prix de revient est inférieur à celui du condenseur.
Cette technique a toutefois quelques inconvénients :
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Il est nécessaire de retourner l'image, qui est inversée dans le sens vertical, ce qui nécessite un traitement complémentaire par l'ordinateur. Mais, en utilisant le programme gratuit VirtualDub, ce retournement se fait sans dégrader l'image.
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Avec un caméscope dont le zoom est limité à 10 x et un objectif de 85 mm, il est nécessaire d'utiliser légèrement le zoom numérique, ce qui peut avoir pour effet de dégrader l'image avec certains caméscopes.
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Quelques projecteurs ont une carcasse qui gêne la mise en place de l'objectif.
Toutefois, en découpant l'objectif, la partie optique, qui a le diamètre le plus important est déportée généralement en dehors de la carcasse du projecteur, en raison de sa focale relativement longue (85 mm) :
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Dans d'autres cas, c'est la présence du micro sur certains caméscopes haut de gamme qui empêche de trop s'approcher de l'objectif. Dans ce cas, on se trouve confronté à du vignetage (assombrissement de la périphérie de l'image).
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