Focale, champ horizontal : comprendre pour mieux identifier les montagnes d’une photo panoramique

Si vous ne parvenez pas à identifier les sommets d’une montagne sur une photo panoramique, voici quelques éléments d’optique qui peuvent vous aider à comprendre.

Pourquoi est-ce difficile ?

IMG_4842

Indépendamment des conditions météo qui peuvent gêner l’identification :
– une photo est une représentation plate d’un relief : toutes les montagnes, qu’elle que soit leur distance de vous, apparaissent en 2D ; ce qui vous fait dire que l’une est plus loin que l’autre, c’est le manque de netteté ou d’intensité de couleur. Sur la photo ci-dessus, trois plans peuvent être facilement repérés : le premier plan (jusqu’à 30 km environ), le second plan (une seule chaîne de montagne, 30-40 km environ), un dernier plan aux extrémités avec deux formes de couleur gris très clair (plus de 40 km).
– sur cette photo prise au niveau de la mer, une montagne de 880m de haut située à 58km de moi a la même taille que le plateau de Vitrolles haut de 200m située à 15km de moi ; l’avant-plan de faible altitude peut donc cacher un arrière-plan bien plus haut mais plus éloigné.

calcul dimension image pano– deux montagnes proches et l’une derrière l’autre, donnent l’impression de faire partie de la même chaîne
– selon la direction du point de vue, la montagne n’a pas la même forme :
Voici l’exemple de la montagne Vautubière près de Jouques ; 4 vues : deux de face, une de la face sud et l’autre de la face nord ; deux autres vues de profil, l’une de la face Est, l’autre de la face ouest. Sur celle de la face Ouest, remarquez que l’on voit les sommets les uns derrière les autres en enfilade. Celle de la face Est est masquée en partie par une autre montagne qui se trouve devant.

vautubiere 4 faces

– le champ de vision de votre appareil photo dépend de sa focale et de la taille du capteur. Un capteur Full Frame (cadre jaune) a une taille de 24x36mm. Les appareils photos numériques ont généralement des capteurs plus petits (cadre vert) ; pour permettre leur comparaison avec le full frame, un coefficient crop factor a été défini, rapport entre la focale équivalente et la focale de votre numérique,  ou rapport entre la diagonale du 24×36 et la diagonale de votre capteur.
capteur-03

Taille de capteur et rapport de focale

Exemple pour l’iphone 4S de focale équivalent à un 33mm : le champ de vision en largeur s’étale sur 58° environ soit 2*arctan(largeur capteur iPhone/2*focale iPhone) ; le même calcul peut s’opérer sur la focale équivalente donnée par le constructeur. A 30km de distance, la largeur de la scène photographiée s’étale donc sur 33km environ soit distance à l’objet*angle de vision en radians.

Le champ de vision vertical se calcule de la même façon à partir de la hauteur du capteur.

Ci-dessous l’angle de vision d’un grand angle à partir d’un point fictif à 200m d’altitude, à Aix-en-Provence, vers le sud ; en théorie, aux extrémités, on peut donc voir à la fois un bout de la chaîne de la Nerthe et de la Sainte-Baume.

champ de vision

Tableau des angles de vision horizontaux pour une focale équivalente donnée. Extrait du Cours de photographie numérique, René Bouillot, Dunod, 2003

angle vision horizontal

Méthode d’identification des montagnes avec geoportail
  • Se rendre sur le lieu où a été pris la photo à l’aide du champ ‘Y aller’ ; cliquer sur la carte IGN à gauche ; passer en mode plein écran (les 4 flèches en haut en droite).
  • Réglages (route dentée à droite) : système degrés décimaux ; décocher ‘Activer le zoom contraint’ ; fermer le panneau.
  • Repérer le lieu de prise de vue : avec l’outil ‘Dessins sur la carte’, ‘point’, le matérialiser avec un point bleu de forme carrée ; cliquer sur ‘coordonnées du curseur’ à côté de la loupe puis noter les coordonnées décimales et l’altitude du lieu de prise de prise de vue.
  • Changer d’échelle (en bas à gauche Echelle 1 : 210000) ; positionner le point bleu sur un des bords de façon à avoir un maximum de surface visible dans la direction de la prise de vue. Si la photo a été prise à l’Est, placer le lieu de prise de vue sur le bord gauche ; si votre photo est prise vers le nord placer le point en bas.
  • Imprimer la carte à la même échelle ou faire une copie d’écran.
  • Dessiner l’axe central qui va du lieu de prise de vue au point que vous avez repéré au premier plan ou dans la direction mesurée avec la boussole. Représentez le cône de vision selon votre capteur et la focale : 20° de chaque côté pour 50mm de focale. Dans mon cas, 29°. Pour l’exemple ci-dessous 35°.
  • Repérer ensuite tous les sommets importants sur la carte IGN et les relier au lieu de prise de vue. Pour plus de fiabilité, noter la distance de chaque sommet au lieu de prise de vue (grâce à l’échelle ou à l’outil mesure de geoportail) et l’altitude.

carte ign panoramique st mitre

  • Tracer un segment à angle droit avec l’axe central, à l’intérieur du cône de vision, de façon à ce qu’il mesure 18cm environ pour une photo imprimée au format 13×18 paysage. Les lignes issues des sommets qui coupent cette ligne représentent les sommets dans l’ordre où ils vont apparaître sur la photo…
  • Tenir compte des restrictions signalées ci-dessus. La Croix de Provence et le pic des Mouches, trop proches l’un de l’autre, ne feront qu’un ; le Regagnas trop éloigné sera caché par le premier plan.

carte ign pano st mitre 3

  • Dessiner si besoin le profil d’un des sommets sur papier à partir des courbes de niveau et des distances mesurées sur la carte IGN, afin de le localiser sur la ligne ; la position des autres se déduira alors à partir de celle-ci.

Principal inconvénient de cette méthode : en dehors de sa complexité, à cette échelle, seuls figurent sur la carte les sommets les plus importants.

Un outil va faire tout cela très bien, avec une représentation en relief très satisfaisante.

Generate a panorama (en anglais)

Paramétrage

Si vous ne souhaitez pas entrer dans le calcul du champ de vision lié à votre capteur photo (horizontal extension), vous pouvez laisser le paramètre par défaut. Cliquer sur la carte pour indiquer le lieu d’où est pris la photo : à cause du manque de précision sur ce type de carte, je préfère indiquer moi-même l’altitude dans le champ adéquat. Cliquer sur la direction de la photo N, S, SE, etc ou indiquer un angle plus précis si vous l’avez relevé sur le terrain (view direction). Le facteur d’exagération verticale (elev. exaggeration) permet d’exagérer la forme du relief pour mieux l’identifier, surtout quand sa représentation est de petite taille.

Geonames

Si un sommet apparaît sans nom :

Si lors de la prévisualisation vous voyez le nom des montagnes apparaître, vous n’avez rien d’autre à faire. Mais, il se peut que vous ayez la forme sans les noms ; le seul moyen alors est de compléter vous-mêmes les données (si le sommet porte un nom sur la carte IGN…) en vous connectant à la base geonames accessible à partir du menu datasources :

  • pointer sur la carte geonames le sommet ou les sommets, chaînes de montagnes susceptibles d’apparaître sur le panoramique
  • saisir dans l’application geonames son nom, son type (en anglais), son altitude. C’est ce que j’ai fait pour le Luberon, la Sainte-Victoire, la Sainte-Baume, quelques massifs des calanques, etc. Comme ce sont des bénévoles qui font le travail, il peut y avoir des erreurs à corriger, c’est le revers de la médaille. Ce n’est que le lendemain que vous verrez apparaître ce que vous avez saisi.

Si un sommet apparaît plat :

Le logiciel ne peut déterminer la forme d’un sommet que si son altitude et sa position sont enregistrées dans la base de données géographiques ; si le sommet est plat c’est qu’elles n’existent pas : à vous d’extrapoler sa forme à partir de la réalité.

Exemple d’identification du même point avec une focale de 50mm, en couleurs :

chaines ident avec 50mm

Si vous avez besoin d’aide, n’hésitez pas : j’ai désormais quelques heures de pratique.

©copyright randomania.fr

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