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Photo

Le contraste Global


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36 réponses à ce sujet

#1 Tryphon T

Tryphon T

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Posté il y a une semaine

Bonjour,

 

Quest-ce que le Contraste Global d'une image?

Le CG est le contraste d'une image quand on considère tous les points de l'image du plus sombre au plus clair.

Au lieu de mesurer le pixel le plus sombre et le pixel le plus clair d'une mire , il fait ma même chose sur une image dans sa globalité.

C'est la même chose que pour une FTM, mais au lieu d'être sur une mire artificielle, la mesure se fait sur l'ensemble dune image réelle. 

 

Quel intérêt?

Les deux caractéristiques principales d'un objectif de microscope (si on considère que les aberrations chromatiques et géométriques sont corrigées (1)) , ce sont la Résolution et le Contraste

La résolution de l'objectif s'évalue déjà à partir de lames-test , mais pas directement sur une image lambda.

Le contraste, lui peut se mesurer sur une image ordinaire issue de vos observations.

L'intérêt est de mesurer le contraste des objectifs.

Sur une préparation quelconque, il suffit de changer l'objectif par un autre de même puissance pour comparer le contraste des deux.

Deux objectifs de marques différentes pourront avoir des contrastes différents, mais aussi un objectif mal entretenu, ancien ou trafiqué peut avoir un contraste abaissé par rapport au même objectif neuf.

 

Le prototype du programme qui mesure le contraste Global est achevé.

Les listes de chiffres présentées servent en cours de développement pour vérifier à la main si les calculs sont corrects (il est tellement facile en informatique de se tromper) .

 

FTM3-40.JPG

Le Contraste Brut pour cette image  est de 167 soit 65,49% ou selon la formule donnée par Jérôme de 0.431

Amicalement.

 

(1) Et si elle ne le sont pas ou mal, la mesure du contraste global permet de comparer les deux objectifs, tels qu'ils sont corrigés et donc tels que l'on va les utiliser.

 


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#2 jmaffert

jmaffert

    Purgatorius

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Posté il y a une semaine

Bonjour, quelle est la formule utilisée ?

 

Que se passe-t-il si on change un peu la mise au point ? Que se passe-t-il si on pousse ou réduit l'éclairage ?

 

La caméra a-t-elle un réglage automatique de gain ?

 

Cordialement


Modifié par jmaffert, il y a une semaine.

  • 0

#3 Tryphon T

Tryphon T

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Posté il y a une semaine

Bonjour, la formule est la tienne, Lmax-Lmin / (Lmax + Lmin).

 

Mais il y a aussi la mienne en pourcentage. Ou bien toute autre formule si nécessaire, c'est un détail.

 

Si on change la MAP ou l'éclairage on change le contraste. D'ailleurs le diaphragme d'ouverture change le contraste à loisir. Mais c'est la même chose avec une mire ou une lame test.

Pour la camera, c'est la même chose , le but est de comparer deux objectifs , si on change le zéro d'une balance entre deux pesées, cela n'a plus aucun intérêt.

 

C'est le même problème qui se pose quand tu traces ta sinusoïde d'une diatomée, avec Image J .

Si tu testes ta sinusoïde avec un objectif, et que tu changes tous les réglages avec un autre objectif, cela n'a aucun intérêt.

C'est du relatif.

On peut comparer le poids (les physiciens diront la masse) de deux poulets avec une balance fausse et être parfaitement sûr que l'un est plus lourd ou plus léger que l'autre.

 

Amicalement.


  • 0

#4 jmaffert

jmaffert

    Purgatorius

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Posté il y a une semaine

Excuse-moi, je ne comprends pas comment ça marche : tu prends le point ayant la luminosité la plus forte dans toute l'image pour Lmax et le plus sombre pour Lmin ?


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#5 Jean-Luc Bethmont (Picroformol)

Jean-Luc Bethmont (Picroformol)

    Anthropoïde

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Posté il y a une semaine

Comme je le disais il y a quelques temps je suis dubitatif sur cette façon de calculer un contraste blobal car il suffit qu' il y ait , par exemple dans une image très peu contrastée visuellement, un seul pixel parfaitement noir et un parfaitement blanc pour avoir un contraste à 1 ?
Cordialement ,
JL
  • 0

#6 Tryphon T

Tryphon T

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Posté il y a une semaine

Bonjour,

 

@ Jean Luc :

@ Jérôme :

 

Déjà si vous voulez tester la résolution avec une lame test, vous ne prenez pas n'importe quelle lame comme test.

C'est la même chose avec le contraste.

Ensuite 

 

post-2042-0-24959200-1550429979.jpg

 

Sur le dessin ci-dessus, avec Lmin = 90 et Lmax = 170 environ, on a un contraste de 80/260 = 31%, ce qui est très bien. Le contraste de phase a augmenté le contraste et on n'est pas en limite de résolution.

 

Je ne fais ni plus ni moins que la même chose.

Ce qui est valable chez toi, doit l' être chez moi ?

 

Ensuite supposons que dans ton image, je mélange aléatoirement tous les points de l'image , que devient le contraste d'après toi ?

 

Amicalement.

 

 


  • 0

#7 jmaffert

jmaffert

    Purgatorius

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Posté il y a une semaine

Deux gros problèmes dans tes mesures :

1  Le contraste et la résolution (au sens de la possibilité d'observer des fréquences spatiales élevées) sont liés. L'image ci-dessus donne un résultat de contraste pour la fréquence spatiale présentée. Le contraste serait différent pour une autre fréquence spatiale. D'où la confusion complète dans une image qui présente beaucoup de fréquences spatiales différentes. A très faible fréquence spatiale, la seule chose que tu puisses mesurer serait la transmission de l'objectif, ce qui n'est pas sans intérêt, mais loin du contraste et de la résolution.

2  En prenant le point max et le point min, tu récupères surtout du bruit, sans signification réelle. Jean-Luc a bien pointé le problème de récupérer un ou deux points seulement. Par contre, en faisant une mesure de contraste sur un motif répétitif, en récupérant la moyenne des maximums et la moyenne des minimums, puis en calculant le contraste, on élimine le bruit et les gradients d'éclairage. On a une mesure correcte pour une fréquence spatiale donnée. Pour cela on fait la mise au point sur ce motif; on est donc assuré que ce que l'on mesure est net.

 

Pour deux objectifs différents, ce n'est pas forcément facile de retrouver la même mise au point. Par ailleurs si un objectif n'a pas un champ tout à fait plan, une partie de l'image sera floue, perturbant ainsi la mesure.

 

Tu comprends que je ne crois pas à l'utilité de la mesure du "contraste global", mais je suis tout disposé à regarder des résultats d'expériences.

 

Cordialement


Modifié par jmaffert, il y a une semaine.

  • 0

#8 Tryphon T

Tryphon T

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Posté il y a une semaine

Bonjour Jérôme,

 

Je suis bien conscient de ce que tu dis.

Cependant, peut-être que nous ne cherchons pas la même chose.

Prenons ton exemple.

Tu dis que le contraste c'est la différence entre la valeur du noir et la valeur du blanc. Pour moi aussi.

Mais tu dis en même temps que le contraste varie avec la résolution. "( Le contraste et la résolution (au sens de la possibilité d'observer des fréquences spatiales élevées) sont liés)"

Je ne vois pas en quoi , si j'écarte sur ta photo , les cellules noires les unes des autres, la différence entre le noir et le blanc serait modifiée.

Autrement dit si des objets noirs sur un fond blanc sont plus ou moins serrés.

Par contre si expérimentalement, toujours avec des mires, je diminue la distance entre les bandes noires (la résolution) je fais chuter le contraste puisque la lumière est diffractée du noir vers le blanc.

Cela je le sais, mais ce n'est pas le but de ma mesure. Ma mesure est quel est le contraste global ou intrinsèque à une image quelconque quel que soit sa résolution et les objets qu'elle contient.

 

C'est cette image quelconque donnée par un objectif que je compare avec l' image ( donnée par la même lame)  obtenue avec un objectif différent.

 

2  En prenant le point max et le point min, tu récupères surtout du bruit, sans signification réelle.

Pas du tout d'accord avec cette affirmation.

Pour ce qui concerne la MAP, pas d'accord non plus. Je crois être capable de faire une MAP identique avec deux objectifs différents !

Bien entendu il ne s'agit pas de faire des mesures sur une lame de Protozoaires qui s'agitent dans une goutte d'eau.

Et je ne vois pas en quoi, deux MAP qui ne seraient pas rigoureusement identiques pourrait avoir une influence notoire sur la mesure.

 

Tu comprends que je ne crois pas à l'utilité de la mesure du "contraste global",

Je connais la chanson , mais même si les chances de gagner au loto sont faibles, tous les gagnants ont joué, pas les autres.

 

Amicalement.


  • 0

#9 jmaffert

jmaffert

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Posté il y a une semaine

Bonjour,

 

tu as deux phrases qui se contredisent : "Je ne vois pas en quoi , si j'écarte sur ta photo , les cellules noires les unes des autres, la différence entre le noir et le blanc serait modifiée.

Autrement dit si des objets noirs sur un fond blanc sont plus ou moins serrés." est le contraire de : "Par contre si expérimentalement, toujours avec des mires, je diminue la distance entre les bandes noires (la résolution) je fais chuter le contraste ...".

 

Justement, la FTM est la courbe qui donne le contraste en fonction de la fréquence spatiale. Quand la fréquence spatiale augmente, le contraste baisse et quand il est trop faible on ne distingue plus les détails, on a atteint la limite de résolution, qu'on peut exprimer en "paires de lignes par millimètre".

 

Mais attendons les résultats de mesure, avec la méthode expérimentale.

 

Cordialement


  • 0

#10 Tryphon T

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Posté il y a une semaine

tu as deux phrases qui se contredisent : "Je ne vois pas en quoi , si j'écarte sur ta photo , les cellules noires les unes des autres, la différence entre le noir et le blanc serait modifiée.

Autrement dit si des objets noirs sur un fond blanc sont plus ou moins serrés." est le contraire de : "Par contre si expérimentalement, toujours avec des mires, je diminue la distance entre les bandes noires (la résolution) je fais chuter le contraste ...".

 

Pas du tout !

 

Je recommence :

 

A- Si j'utilise des mires dont les bandes sont de plus en plus serrées, le contraste diminue à cause de la diffraction.

B- si je prends sur la photo, les bandes sombres et si je les écarte les unes des autres, cela ne changera rien au contraste.

 

Dans un cas, je parle de ton expérience de FTM dans laquelle on place des mires de plus en plus serrées. A

Dans l'autre cas, je travaille sur une photo déjà prise. Quelle que soit la disposition des éléments qui la composent à commencer par des pixels, le contraste ne changera pas B.

C'est toi qui mélanges.

 

Amicalement.


  • 0

#11 jmaffert

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Posté il y a une semaine

D'accord, je n'avais pas compris.


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#12 Tryphon T

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Posté il y a une semaine

J'avoue, je ne suis  pas toujours à la portée de tout le monde, pourtant je fais beaucoup d' efforts.

Chacun suit en premier sa petite idée.


  • 0

#13 jmaffert

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Posté il y a une semaine

Mesures de contraste

 

Description de l’installation : microscope Orthoplan ; éclairage diode, réglée sur 500 mA ; filtre bleu CB 12, zoom réglé sur 1,6x ; condenseur achromatique ON 0,9, avec levier au milieu (pas très précis, mais je n’ai pas de graduation) ; caméra Digiretina 16 Mpixels, temps d’intégration 5 ms, saturation des couleurs réglée à 1.

Objet observé : préparation test avec des diatomées, centrée sur Stauroneis phoenicenteron. (réticule dans l’oculaire). La mise au point est faite pour voir au mieux sa structure.

 

Essai red.jpg

 

Dans un premier test j’explique les mesures faites. Par référence à l’idée de Tryphon, je mesure (fonctions incorporées à Image J), le min et le max, la valeur moyenne, la médiane sur 1 la totalité de l’image, 2 dans un rectangle d’intérêt centré sur une zone significative de la diatomée, 3 le long d’une ligne verticale dans la même zone. Dans ce dernier cas, je trace aussi la courbe d’intensité le long de la ligne pour calculer le contraste observé de cette zone de la diatomée.

 

Rectangle.jpg Ligne.jpg

 

Le premier test a pour but de valider la stabilité à court terme de la mesure. Quatre mesures identiques ont donc été faites à environ 1,5 mn d’intervalle et doivent donc donner la même chose, puisque rien ne change, sauf la localisation précise du rectangle et de la ligne. Résultats pour chaque essai :

 

Essai 4.jpg

 

Résultat des 4 essais :

 

Résultats.jpg

 

Interprétation des résultats

 

Concernant l'image globale, les résultats sont très stables et ne bougent au maximum que d'un niveau, donc peu de bruit. Concernant le rectangle et la ligne, comme leur position varie d'un essai à l'autre, il y a un peu plus d'incertitude. Les variations sont inférieures à 10%, ce qui donne un ordre de grandeur de l'incertitude de mesure.

 

Le contraste du rectangle est plus élevé que celui de la ligne, ce qui est normal, car le rectangle englobe tous les points clairs et sombres de la zone, alors que la ligne passe un peu au hasard dans les "creux et bosses" de l'image.

 

Ces résultats n'ont pas grand intérêt en eux-mêmes. Ce message a pour but de présenter la méthode qui sera appliquée pour d'autres mesures plus significatives, dans un prochain message.

 

Cordialement


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#14 Tryphon T

Tryphon T

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Posté il y a une semaine

Merci pour les tests.

 

, alors que la ligne passe un peu au hasard dans les "creux et bosses" de l'image.

Oui, c'est même un "hasard" dirigé par la main de l'opérateur.

Ce qui en fait un paramètre totalement subjectif.

C'est la raison pour laquelle, pour comparer deux objectifs, je préfère utiliser un contraste global.

 

Amicalement.


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#15 jmaffert

jmaffert

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Posté il y a une semaine

Suite

 

Deuxième test : influence de l’ouverture numérique du condenseur. Chacun sait que quand on a un objet peu contrasté au départ, il vaut mieux refermer un peu le diaphragme d’ouverture, ce qui augmente le contraste et la profondeur de champ.

 

Les réglages sont les mêmes que dans le cas précédent, sauf bien sûr le diaphragme d’ouverture. Objectif d'ON 0,65.

 

Les mesures présentées ci-dessous, donnent des valeurs mesurées de l’influence de ce diaphragme sur le contraste. Le temps de pose est toujours de 5 ms. Le diaphragme passe successivement de grand ouvert à quasi fermé en 4 étapes (1,3/4, ½, ¼, quasi fermé). Dans le dernier cas, l’image est toute noire. J’ai remis la caméra en sensibilité automatique. Elle a réglé 83 ms, ce qui correspond aux chiffres présentés. Les contrastes sont en %.

 

Résultats tests 2.jpg

 

Analyse des résultats : comme on le sait, la fermeture du diaphragme augmente le contraste, baisse la luminosité et devrait baisser la résolution, ce qui n’apparaît pas ici pour deux raisons : les détails de cette diatomée sont assez gros donc on n’est pas si près de la limite de résolution, deuxièmement, la diatomée est assez diffractante et renvoie donc des rayons lumineux dans des directions variées, ce qui fait que l’ON utile de l’objectif peut être plus grande que celle du condenseur.

Lors de l'essai 2, le diaphragme d'ouverture n'a pas encore intercepté les rayons lumineux donc en pratique mêmes conditions qu'essai 1.

Dans l'essai 5, on observe des franges près des bordures, car la fermeture du condenseur augmente la cohérence de la lumière.

 

Troisième test : influence de la mise au point. Les réglages sont les mêmes que pour le premier test. Les mesures sont faites avec écarts de mise au point assez faibles. La première ligne correspond à une image nette et on retrouve les premières valeurs, à peu de chose près.

 

Résultats test 3.jpg

 

Analyse des résultats : le contraste « global » est pratiquement insensible à la mise au point. Il augmente même alors que l’image de la diatomée est floue (essai 5) car il apparaît une ligne noire au bord d’une autre diatomée, ce qui baisse la valeur minimum. Ainsi donc il peut y avoir un bon "contraste global" alors que l’image est floue, donc sans contraste. Pour les essais 4 et 5 les lignes ne sont pratiquement plus visibles à l’œil nu. Il faut savoir que si l’on prend un fragment du fond quasi homogène, on trouve un contraste d’environ 6%.

 

Les vrais tests seront lors de la comparaison d’objectifs. Ces premiers tests sont toujours destinés à comprendre les résultats en fonction des conditions de mesure.

 

A suivre

 

Cordialement


Modifié par jmaffert, il y a une semaine.

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#16 jmaffert

jmaffert

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Posté il y a une semaine

Suite du précédent :

Quatrième test : influence du temps d’intégration de la caméra.

Ce test a pour but de montrer l’influence de l’éclairement sur le contraste. Les réglages sont les mêmes que pour le test 1, sauf bien sûr le temps d’intégration qui varie de 1 ms (minimum possible) à 14 ms où l'image est presque toute blanche).

J’aurais pu faire varier l’éclairage, mais je n’ai que le courant comme repère, ce qui n’indique pas l’énergie émise par la diode, alors que le temps d’intégration est une information fiable, tant que le CCD n’est pas saturé.

 

Résultats

 

tableau Excel.jpg

 

Interprétation des résultats

 

Première constatation : le niveau de sortie n’est pas proportionnel au temps d’intégration, pour des raisons propres à la caméra, que je ne peux pas expliquer, voir graphique ci-dessous.

 

Graphique.jpg

 

Qu’il y ait un tassement quand on s’approche de la saturation, c’est normal, mais ce n’est pas linéaire dès le départ.

 

Concernant les contrastes, il y a une plage assez importante dans laquelle les contrastes varient peu (± 10%) de 3 à 9 ms environ, alors que la moyenne passe de 100 à 200 (ce qui justifie l'intérêt de diviser par Lmax + Lmin).

 

Après ces quatre tests préliminaires, on peut passer à la comparaison d’objectifs, ce qui sera pour une publication suivante…


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#17 jmp76

jmp76

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Posté il y a une semaine

Bonjour,

 

 

le niveau de sortie n’est pas proportionnel au temps d’intégration, pour des raisons propres à la caméra, que je ne peux pas expliquer

Comme beaucoup de gens, vous oubliez que le codage PC est fait pour un espace à gamma 0.5 (environ, je n'ai plus le chiffre exact en tête)  Vous êtes en train de retracer la courbe IEC709...

 

Résumons la situation:

* Objet éclairé: gamma1  linéaire    dynamique lumière de > 1000 à 16000   (10 à 14 bits)

* la caméra fait une compression log : gamma0.5=1/2    codage 8 bits   (à l'origine >40 dB en TV)

* Le PC (logiciels et fichiers) travaille dans cet espace gamma 0.5  

* L'afficheur (écran CRT, LCD) refait une transformation gamma=2  pour afficher une dynamique linéaire (lumière émise)  de 1000 (ou plus) de manière à obtenir un gamma total de 1

 

Notez que un jpg est codé en 8 bits de l'espace gamma 0.5 (c'est tellement évident, que la norme jpg n'y fait même pas allusion!) Il est donc toujours idiot de dire que le contraste offert par le jpg n'est que de 256. Cela fait toujours rire les (vrais) spécialistes que d'entendre cela!

 

Il y a des normes qui décrivent cela mais je ne me souviens plus de leurs références (IEC709, ISO823?..?)  Concernant les vraies valeurs du gamma, cela a changé au cours des ages  2.2 ou 2.3, 1.7 en imprimerie, 1.8?? chez Apple.   Les formules étant log ou exp, il y a des risques d'anomalie vers zéro. d'où des règles modifiées pour éviter l'inconnu à zéro  (partie linéaire suivie par un gamma 2.3 je crois)

 

Pour ceux qui se demandent d'où viennent toutes ces valeurs: cela vient des CRTs. (ou de la physique des accélérateurs d'électrons) Les électrons étant chargés, ils cherchent à se disperser.  et si on concentre leur faisceaux, ils fournissent une lumière proportionnelle au carré du courant de faisceau (qui lui suit la loi de Child-Langmuir)  On peut donc exprimer la valeur théorique du gamma à l'aide d'une formule contenant les caractéristiques de l'électrons ...

 

On peut remarquer que tous les logiciels de photos faisaient cette erreur (oubli du gamma) Et puis ils se sont demandés (les utilisateurs se sont plaints) pourquoi les couleurs changeaient quand on redimensionnait les photos. Réponse: il faut travailler en 16 bits (ou 10!)  pour  faire des interpolations d'images... Oh mais cela complique tout!   et oui!  

 

Je pourrai être plus précis quand je retrouverai ces p... de notes!

 

Cordialement


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#18 jmaffert

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Posté il y a une semaine

Merci de cette explication, qui veut dire que mes calculs sont faux, parce que j'ai travaillé sur les niveaux en linéaire. La caméra doit donc bien donner des niveaux proportionnels au temps d'intégration. C'est le codage sur 256 niveaux qui fausse les valeurs de luminosité.

Je dois pouvoir retrouver un équivalent approximatif en partant de la base de la courbe et en montant en linéaire. Je m'explique : si je part du niveau 42 pour 1 ms je devrais arriver au niveau 588 pour 14 ms alors que je n'atteins que 249. Je dois pouvoir trouver une courbe de correction des niveaux qui corrige cela. Il faut que je multiplie par un a.ebt. Reste à trouver a et b.

 

Cordialement


Modifié par jmaffert, il y a une semaine.

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#19 Tryphon T

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Posté il y a 6 jours

Bonjour,

 

Il y a des normes qui décrivent cela mais je ne me souviens plus de leurs références (IEC709, ISO823?..?

Pour la recommandation UIT 709 j'ai donné un lien ici , mais il y a bien d'autres sources. (Rec 709 ,UIT-R BT 709, etc )

http://forum.mikrosc...pauvre/?p=71231

 

Conversation très intéressante, mais dans "mon" contraste global, il n'est question que de comparer des objectifs , à partir d'une image BITMAP  Tout ce qui se passe avant (et après bien sûr) , essentiellement en analogique, et physique, doit rester constant, sauf l'objectif bien sûr..

 

 Il est donc toujours idiot de dire que le contraste offert par le jpg n'est que de 256. Cela fait toujours rire les (vrais) spécialistes que d'entendre cela!

Et oui, Jpeg est codé en 8 bits, c'est une norme de compression, (brevet IBM) cela correspond à un contraste maximum de 255,

Je ne vois pas comment on pourrait faire plus?

 

Amicalement.


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#20 jmp76

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Posté il y a 6 jours

Bonjour,

 

 

Et oui, Jpeg est codé en 8 bits, c'est une norme de compression, (brevet IBM) cela correspond à un contraste maximum de 255,

Je ne vois pas comment on pourrait faire plus?

Le codage 8 bits est une compression. Il doit être traité à la puissance 2.2 (ou 2.3 suivant le niveau de la norme).   Une approximation pour comprendre le phénomène pourrait être de prendre le carré de cette valeur pour donner la vraie valeur.

La physiologie humaine offre des caractéristiques log à nos sens  (audition, on parle en dB, lumière contraste max détectable de 4% qqsoit la luminosité, ...) Il est logique de coder en logarithme.

Ainsi le niveau 0..255 deviennent 0..64k  (si puissance 2)  Mais cela reste approximatif, car la précision réelle dépend de l'A/D qui est du genre 10 bits (low cost) à 14 bits pour les réalisations récentes.

La puissance 2.2 est traitée par le dispositif d'affichage (écran) souvent à l'aide d'une look-up table. Et il y a donc un convertisseur D/A de 10, 11 .. ou 14 bits dans l'afficheur. C'est d'ailleurs à ce niveau que peuvent être réglés  (ou générés) des problèmes de rendu de couleur...  Mais cette puissance 2.2 doit aussi être utilisée pour faire des calculs (logiciels de traitement d'image)

 

 

Jpeg est codé en 8 bits, c'est une norme de compression, (brevet IBM)

Hum,  je suis surpris de lire IBM. Je n'en ai aucun souvenir... Pour la partie son c'est plutôt l'Institut Fraunhoffer, et j'associerai plutôt jpeg à Thomson. Ils avaient travaillé sur le sujet en analogique dans un standard TV. Cela consistait à faire de nombreux filtrages analogiques... une usine à gaz. Le numérique qui pointait permettait de faire les mêmes calculs de plus belle manière!

 

Le jpg est un simple extension de la transformée de Fourier. Celle-ci peut être faite avec sin et cos (pour avoir l'info phase) mais peut également se faire qu'avec des sinus ou que avec des cosinus (il suffit d'augmenter le nombre de coefficients) Le choix a été fait sur la DCT.  Ensuite codage sans perte de Hauffman.

Je ne suis même pas sûr qu'il y ait des brevets puisque tout vient du Join Picture Expect Group  (JPEG)

 

Pour les matheux: les cosinus forment une base orthogonale, et cela suffit pour transcrire des données.

 

Cordialement


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#21 jmaffert

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Posté il y a 6 jours

Bonjour, après différents essais, j'ai retenu une formule du type y=a.xγ. J'ai calculé a et γ : a= 0,05 et γ = 1,7 Cela coïncide bien avec la courbe qui se linéarise bien, sauf pour la valeur la plus basse, ce qui est logique quand on s'approche de 0.

Ci-dessous le résultat, avec en bleu les résultats de mesure, en orange la linéaire qui passe par x=0, y=0 et x=1, y=42 et en gris, l'application de la formule "anti-gamma" ci-dessus. On voit une bonne coïncidence. Je n'ai pas cherché à optimiser ces valeurs.

 

Courbes gamma.jpg

 

J'ai donc repris les tableaux de résultats, en gardant les valeurs brutes mesurées, mais en introduisant les corrections de gamma dans les calculs de contraste, ce qui m'évitera d'additionner ou de soustraire des logarithmes involontairement !

 

Résultats globaux.jpg

 

On aboutit à une augmentation générale des contrastes, qui ne change pas les conclusions exposées ci-dessus.

 

A suivre


Modifié par jmaffert, il y a 6 jours.

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#22 Tryphon T

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Posté il y a 5 jours

Bonjour,

 

Merci pour vos cogitation, c'est passionnant bien que un peu "fort" .

De mon côté, je suis plongé dans des calculs un peu ardus pour moi, mais je vais y arriver, j'avance...

Donc à bien tôt.

 

Amicalement.


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#23 Tryphon T

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Posté il y a 4 jours

Bonjour,

 

J'avais des petits problèmes pour générer des nombres pseudo-aléatoires qui le soient un peu moins que pseudo.

Avec de tels nombres, au bout d'un certains nombres d'itérations de boucles imbriquées, on retrouve régulièrement les mêmes motifs.

J'avais trouvé ce phénomène à mes tous débuts en informatique fin des années 70.

 

Problème résolu. malgré mes neurones vieillissants.

 

J'ai repris en morceau de la diatomée de Jérôme et passée à la moulinette.

post-2042-0-24959200-1550429979.jpg

 

Résultat : dans la photo de droite, il y a les mêmes pixels que dans la photo de gauche, il n'en manque pas un seul, et il n'y en a pas en double des originaux.

 

Mélange-1.JPG

 

Ce que j'appelle contraste global, c'est le contraste mesuré sur l'ensemble des pixels de la photo de gauche, mais c'est le même que celui obtenu sur la photo de droite puisque les pixels sont les mêmes mais répartis différemment.

 

A l'inverse, une photo quelconque peut être considérée comme une mire dont les pixels ont été mélangés aléatoirement.

Mesurer le contraste global est mesurer le contraste de cette mire "virtuelle".

 

Dans un autre manipulation, on pourrait prendre les pixels d'une photo quelconque et classer les pixels (réels) de cette photo pour constituer  une mire virtuelle. Il y a donc dans une photo quelconque, une "mire" cachée .

 

Amicalement.

 

 

 

 


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#24 jmaffert

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Posté il y a 4 jours

OK Quel est le calcul de contraste qui suit ?


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#25 Tryphon T

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Posté il y a 4 jours

Le même que toi, je suppose.


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#26 Jean-Luc Bethmont (Picroformol)

Jean-Luc Bethmont (Picroformol)

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Posté il y a 3 jours

Bonjour Tryphon,

Ton résultat est normal puisque tu prends en compte dans une zone donnée LE Pixel de plus forte intensité et LE pixel de plus faible intensité le calcul est indépendant de la position des pixels ( qqs le motif de l' image). A mon avis il faut un autre mode de calcul.
Cordialement,
JL
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#27 jmaffert

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Posté il y a 3 jours

Je suis comme Jean-Luc, je ne comprends pas l'intérêt de mélanger les pixels...


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#28 Tryphon T

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Posté il y a 3 jours

Bonjour à tous,

 

Ton résultat est normal puisque tu prends en compte dans une zone donnée LE Pixel de plus forte intensité et LE pixel de plus faible intensité le calcul est indépendant de la position des pixels ( qqs le motif de l' image). A mon avis il faut un autre mode de calcul.

Dans ce message, je ne calcule rien du tout, je montre simplement que :

Quelle que soit la position des pixels dans une image, il y a la même information dans l'image concernant le contraste , que les pixels soient ordonnés (mire) ou bien qu'ils soient mélangés.

Et par conséquent qu'il existe un contraste dans une image quelle que soit l'image  que j'ai appelé contraste global de l'image.

 

Je suis comme Jean-Luc, je ne comprends pas l'intérêt de mélanger les pixels...

Il n'y a aucun intérêt à mélanger les pixels, je l'ai fait uniquement pour montrer que si on mélange les pixels, c'est à dire que l'on détruit l'image de la mire (ou du réseau naturel de la diatomée) le contraste de l'image est inchangé ! C'est le contraste global de l'image.

Et pour te retourner la question, je ne vois pas l'intérêt de choisir  arbitrairement une zone très limitée d'une photo pour en tirer une courbe qui permettra de mesurer le contraste.

Le contraste existe sans la courbe c'est le contraste global.

 

Le but étant de comparer deux objectifs, l'objectif  conservera ses qualités ou ses défauts, quel que soit l'objet qu'on lui présente. C'est le principe d'objectivité.

 

Amicalement.


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#29 jmaffert

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Posté il y a 3 jours

Premiers résultats de tests d’objectifs

J’ai utilisé 5 objectifs 40x. Dans l’ordre utilisé :

-       Nikon Fluor ON 0,85

-       Leitz Phaco ON 0,65

-       Zeiss Neofluar phaco ON 0,75

-       S&H ON 0,65

-       Nikon Plan apo ON 0,95

Les réglages sont ceux de l’expérience 1 : microscope Orthoplan ; éclairage diode, réglée sur 500 mA ; filtre bleu CB 12, zoom réglé sur 1,6x ; condenseur achromatique ON 0,9, avec levier au milieu (pas très précis, mais je n’ai pas de graduation) ; caméra Digiretina 16 Mpixels, temps d’intégration 5 ms, saturation des couleurs réglée à 1.

Deux diatomées ont été observées : Stauroneis phoenicenteron et Nizschia sigma (sur la même préparation):

 

Les deux diatomées.jpg

 

Résultats visuels sur N. sigma dans l’ordre des objectifs ci-dessus :

 

5 images.jpg

 

Résultats numériques selon méthodologie précédente, correction de gamma effectuée :

 

Copie Excel.jpg

 

Conclusions :

Luminosité

L’objectif S&H, le plus basique, a la meilleure luminosité car il a le moins de lentilles. Le plan apo vient derrière, car malgré son grand nombre de lentilles, il a probablement les meilleurs traitements. Les deux objectifs pour contraste de phase arrivent en dernier avec la moins bonne luminosité, en autre du fait de l’anneau ¼ d’onde à l’intérieur.

 

Observation visuelle

 

Premières constatations : la photo 4 est bien la plus lumineuse et la 5 la meilleure, mais j’ai rencontré de grandes difficultés de mise au point. Je n’ai pas une mise au point strictement identique entre l’œil et la caméra, or la netteté de l’image est extrêmement sensible à la mise au point (microns !). Quand je suis en mode 16 Mpixels (nécessaire sinon l’image est dégradée), je n’ai environ qu’une image par seconde, ce qui est très (trop) gênant pour assurer une bonne mise au point.

A l’œil, les qualités relatives attendues des objectifs sont respectées.

 

Contraste

On trouve en gros les résultats auxquels on pouvait s’attendre avec, sauf dans un cas à chaque fois, le plan apo avec le meilleur contraste et le S&H avec le plus mauvais. Les trois autres se valent, avec des petites différences en plus ou en moins, à mon avis créées par des erreurs de mise au point. Le Nikon fluor n’apparaît pas nettement en bon second, malgré sa grande ON (raison à rechercher) et la qualité de la marque joue quand on compare le Leitz et le S&H qui ont la même ON, le Leitz étant en plus handicapé car c’est un phaco.

 

Les contrastes locaux sont plus faibles sur N. sigma que pour S. phoeinicenteron, car les détails sont plus petits.

 

Concernant les trois mesures de contraste : global, zone intéressante, coupe dans zone intéressante, d’abord en valeur absolue, le contraste global est beaucoup plus fort que les autres car il y a des zones plus claires et des zones plus sombres dans l’image et cette mesure ne fait que refléter cela. La mesure sur zone n’est intéressante que si la zone est homogène aussi bien concernant un objet que sa mise au point, mais permet de bien mesurer les max et min locaux. La mesure sur une ligne n’a d’intérêt que si on sait tracer la ligne pour traverser les min et max locaux, sinon, cela minimise le contraste mesuré.

En comparant les objectifs, on retrouve dans presque tous les cas la hiérarchie « normale ». Les différences sont cependant faibles, plus faibles que ne laisserait penser l’observation visuelle.


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#30 Tryphon T

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Posté il y a 3 jours

Bonjour,

 

Concernant les objectifs à la fluorite:

Je ne sais pas grand chose sur les verres à la fluorite, leur composition, leur fabrication, mais il est certain que ces verres sont très sensibles à l'humidité et donc vieillissent mal.

De ce fait la lentille à la fluorite, destinée à corriger les aberrations chromatiques de l'objectif, est protégée au maximum et se trouverait à l'intérieur de l'objectif.

J'ai lu à plusieurs reprises que des objectifs à la fluorine qui valaient extrêmement cher neufs, sont revendus des années plus tard car ils avaient perdu suffisamment de leur performances pour être changés. Leur prix de revente étant  très cher par rapport à leurs performances réelles.

De ce point de vue, certains objectifs "chinois" de faible coût dépasseraient en qualité des objectifs parfois vieux de plusieurs dizaines d'années payés très cher et qui auraient mal vieillis.

 

D'où l'intérêt de trouver des moyens abordables, pour tester (au moins par comparaison) les différents objectifs et ne pas se contenter de les juger sur la réputation de leur marque ou leur prix.

 

Amicalement.


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#31 jmaffert

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Posté il y a 3 jours

Bonjour, fluorite, c'est de l'anglais. En français ça s'appelle fluorine. C'est du fluorure de calcium utilisé dans nos objectifs pour achromatiser, car sa dispersion est inverse de beaucoup de verres. Il est exact que ça peut mal vieillir, en devenant un peu trouble. Quand la lentille est bien malade, on peut s'en apercevoir en regardant la lentille en fluorine avec un oculaire-viseur ou une lentille de Bertrand.

Cela n'a pas l'air d'être le cas avec mon semi-apo Nikon, qui est bien transparent. Cependant, j'avais mal réglé l'épaisseur de lamelle, réglable comme sur tous les objectifs à sec à grande ouverture. J'ai eu de meilleurs résultats en la réglant mieux. D'autre part, je n'ai pas ajusté au mieux le diaphragme d'ouverture pour chaque objectif. Je l'ai au contraire laissé constant, mais ça défavorise les objectifs à grande ON.

 

Il y malheureusement tellement de réglages possibles qu'on ne peut pas tout balayer systématiquement.

 

Je n'ai pas d'objectifs neufs, seulement des plus ou moins vieux, que je n'ai jamais payé "très cher", mais quand même plus cher que l'achromat chinois de base.

 

J'attends avec impatience tes propres mesures.

 

PS

 

Citation : "Et pour te retourner la question, je ne vois pas l'intérêt de choisir  arbitrairement une zone très limitée d'une photo pour en tirer une courbe qui permettra de mesurer le contraste.

Le contraste existe sans la courbe c'est le contraste global." Réponse : je cherche une zone où il y a des fréquences spatiales élevées, car c'est là que se fait la différence entre les objectifs. Voir les résultats ci-dessus confirmant des explications précédentes. Si l'image était mi-noire, mi-blanche, tous les objectifs donneraient le même résultat.


Modifié par jmaffert, il y a 3 jours.

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#32 Tryphon T

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Posté il y a 2 jours

Bonjour Jérôme,

 

 

je cherche une zone où il y a des fréquences spatiales élevées, car c'est là que se fait la différence entre les objectifs.

 

 Plus la fréquence locale sera élevée et plus le contraste local  chutera. Je mesure le contraste global qui ne dépend pas du choix arbitraire d'une zone particulière.

La mesure (comparative) pourra se faire sur n'importe quel objet. S'il y a une différence entre les objectifs, elle se verra aussi sur une image quelconque.

 

Amicalement.


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#33 jmaffert

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Posté il y a 2 jours

"S'il y a une différence entre les objectifs, elle se verra aussi sur une image quelconque."

 

Non, comme je te le dis depuis le début. A basse fréquence spatiale, tous les objectifs se valent, sauf par la clarté. Or comme je l'ai montré ci-dessus, un objectif mal corrigé avec peu de lentilles a une bonne clarté.

 

J'attends toujours tes propres mesures.

 

En attendant, je montre un contre exemple de ta théorie avec un brin de mousse et un peu de terre (lame toute préparée, datant de ma jeunesse).

 

obj 3 copie.jpg

 

On voit en bas de grosses cellules de la mousse et en haut une zone claire entre deux feuilles et une zone sombre due à un peu de terre. Cette image n'a pratiquement que des basses fréquences spatiales (gros détails).

 

Même réglages que ci-dessus, sauf le temps de pose monté à 8 ms. Résultats :

 

Mesures Excel.png

 

On voit bien que le résultat n'a aucun sens : les plus mauvais objectifs ont de très bons scores et le meilleur arrive en avant dernier !

 

Ce qui distingue les bons des mauvais objectifs, c'est leur capacité à observer des détails. Encore faut-il leur en présenter et analyser l'image dans cette zone.

 

Cordialement


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#34 jmaffert

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Posté il y a 2 jours

Pour mieux expliquer, j'ai fait la transformation de Fourier de quelques images (Merci Image J !).

 

Voici le cas de la mousse avec à gauche la TF du plus mauvais objectif et à droite celle du meilleur :

Mousse obj 4.jpg Mousse, obj 5.jpg

 

On voit bien que toute l'énergie est au centre, c'est à dire qu'il n'y a que des basses fréquences spatiales. Les deux spectres sont indistinguables.

 

Par contre sur l'image des diatomées, on voit des fréquences spatiales élevées :

 

Diatomée, obj 4.jpg Diatomée obj 5.jpg

 

Et on voit bien que le meilleur objectif "voit" des fréquences spatiales plus élevées que l'autre.

 

Cordialement


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#35 Tryphon T

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Posté il y a 2 jours

Ce qui distingue les bons des mauvais objectifs, c'est leur capacité à observer des détails

Je suis entièrement d'accord. Je ne cesse de le répéter. l' ON !

Mais le contraste a un rôle à jouer et le contraste s'oppose à la résolution ou plutôt l'inverse.

 

A basse fréquence spatiale, tous les objectifs se valent, sauf par la clarté.

 

Mais comme tous les objets que l'on observe n'ont pas tous des fréquences spatiales élevées, le contraste joue aussi son rôle.

Et puis, quand on règle son éclairage, on ne cherche pas systématiquement la meilleure résolution, mais le meilleur contraste qui permet de mieux discerner les détails !

Le serpent se mord la queue...

.....

 

Amicalement.


Le message est arrivé pendant que j'écrivais le mien...

 

Et on voit bien que le meilleur objectif "voit" des fréquences spatiales plus élevées que l'autre.

Le meilleur est un jugement subjectif. Tu dis simplement que l'objectif qui une plus grande ON a en même temps une meilleure résolution = il retransmet des fréquences spéciales plus élevées.

Ça  on le sait déjà. 


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#36 Tryphon T

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Posté il y a 12 heures

Bonjour tous,

 

Me voici !

D'abord je tiens à m'excuser au près de Jérôme si je ne réponds pas assez vite à ses "études" .

Il va beaucoup plus vite que moi et je n'ai donc pas le temps de suivre.

Je suis  comme un coureur du dimanche face à un coureur   de marathon médaillé olympique.

Il utilise des logiciels tout faits (comme Image J) et moi, j'écris mes propres logiciels en fonction de mes besoins..t comme j'ai une petite cervelle d’oiseau, je ne vais pas très vite.

L'inconvénient des logiciels tout faits, c'est qu'on ne sait pas comment ils sont écrits et ce qu'ils font réellement.

 

 Je viens de terminer un module qui me permet de mélanger les pixels d'une image quelconque , jusqu'à présent, il ne fonctionnait que sur une image fixe en mémoire (voir plus haut).

 

Voici le résultat et les commentaires.

 

 

Diato-RND.JPG

 

 

Le but est de mélanger tous les pixels de l'image afin de pouvoir échantillonner l'image afin de calculer le contraste global.

On peut mesurer le contraste à partir tous les points de l'image ce qui prend beaucoup de temps, ou bien échantillonner au hasard.

Mais pour cela il faut que le mélange soit "parfait".

Or en informatique, il est plus ( très) facile de trier des données que de les mélanger et pour cela il existe des dizaines d’algorithmes plus ou moins efficaces en fonction du type de données à trier, mais pour créer des nombres aléatoires, c'est une toute autre paire de manches.

 

Pour traiter une image bitmap on peut utiliser des boucles imbriquées, mais des boucles imbriquées font rapidement ressortir les défauts des générateurs de nombres pseudo-aléatoires. (pseudo, parce qu'on n'arrive jamais au parfait hasard ! )

 

Il ressort sur mon image de droite des bandes dues justement au fait que j'utilise des boucles imbriquées. 

Je pourrais refaire mon tri en prenant l'image dans l' "autre sens" en mettant les X à la place des Y et ceci en partant de mon premier mélange, je ne l'ai pas fait mais je pense qu'au lieu d'avoir des zones plus claires et plus sombres sous forme de bandes, j'obtiendrais des rectangles plus clairs que d'autres.

 

Connaissant les défauts de mes outils, je peux mieux en tenir compte dans mon raisonnement.

Par contre avec des logiciels tiers, je ne peux être sûr de rien !

Ceux qui ont une confiance absolue en l'informatique ou en  les mathématiques, sont de doux utopistes,.

Je pense en disant cela à tous ceux qui nous préparent un futur "radieux" à coup d'intelligence artificielle , de voitures autonomes,  et d'objets connectés dits intelligents. On risque de déchanter rapidement à coup d'avions qui tombent ou de catastrophes dues à des  diagnostics erronés.

 

Amicalement.


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#37 jmaffert

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Posté il y a 4 heures

Excuse-moi, mais je ne vois toujours pas bien où tu veux en venir avec tes mélanges de pixels. Il me semble que ton image de départ est aussi mélangée que celle de droite. il n'y a que nous, car nous voyons la totalité de l'image et qui relions les formes à des objets, qui voyons une organisation. Si tu fais un échantillonnage régulier de ton image de départ, il me semble que ce sera aussi aléatoire que sur ton image "mélangée".

 

Cordialement


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