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All photos , taken with Sony A7c and with minimal post processing are available in full size (24Mpix) in the following Flickr album : Lensbaby Obscura 16

Toutes les photos de l’article, prises avec le Sony A7C et avec retouches minimales sont disponibles en pleine résolution (24Mpix) dans l’album flickr suivant: Lensbaby Obscura 16

1 Presentation

1.1 Introduction

The Lensbaby Obscura 16mm is a new artistic lens from Lensbaby based on the pinhole system but unlike traditional pinhole system it has 3 type of pinhole built in

• A pinhole (F90) is not, technically, a lens but is a clear, round hole in a thin piece of material, usually metal. 
• A pinhole sieve (F45) is a field of pinholes with the center pinhole being the largest and increasingly smaller pinholes radiating away from the center. 
• A zone plate (F22) is a series of clear circular rings surrounding a center hole with each of the clear zones equaling the area of the pinhole in the center resulting in increasingly thinner zones as you move away from the center of the zone plate. 

Most pinholes, unlike the Obscura’s imaging elements, are very delicate and easily damaged, typically being produced as small holes in thin sheets of metal with knife sharp edges at the edge of the holes required to efficiently focus light. The Obscura’s pinhole, zone plate and pinhole sieve are made up of three layers of chrome with a total thickness of 0.00014mm deposited on 1.5mm thick glass before anti-reflective coating is applied. With a resolution of 128K dpi, this photolithography process not only makes true zone plates with excellent light transmission, it produces perfectly round pinholes and precision zone plate zones. Photographers can clean the Obscura’s glass as they would any camera lens, without fear of destroying and of the three imaging options. 

The zone plate and pinhole sieve options produce more detail than the pinhole option. This underlying detail is surrounded by glow. Raising contrast and bumping up vibrance and/or saturation can bring a zone plate or pinhole sieve image to life. 

The zone plate has a curved field of focus, creating a sweet spot while the pinhole and pinhole sieve have much similar resolving power at the corner of the image as they do in the center.

Long exposure and tripod will be ofter required or going up to crazy ISO like 25600 to 102400 ISOs

Avec l’Obscura, Lenbaby crée un nouveau système de sténopé, qui offre 3 types de sténopé en un

Cet Obscura 16mm, comme tous les sténopés, a une très faible ouverture de F90. L’obscura 16 a un système de variation d’ouverture

• sur plaque de zone à F22 : une série de cercles entourant un trou central avec la surface de chaque cercle équivalent la surface du trou central. Chaque cercle étant donc de plus en plus fin au fur et à mesure que l’on s’éloigne du centre pour garantir la même surface
• sur tamis à F45 : un champ de trous avec le trou central étant le plus gros des trous et des trous de plus en plus fins au fur et à mesure que l’on s’éloigne du centre

Habituellement un sténopé est créé en forant un minuscule trou dans une mince plaque de métal à l’aide d’un laser, afin d’offrir un cercle parfait au passage de la lumière. Passage de la lumière… et de la poussière : avec ce procédé, le capteur est exposé au monde extérieur. Lensbaby a modifié le processus de création du cercle de passage de la lumière. Ce dernier est « dessiné » en déposant, par un procédé d’impression photolithographique à la résolution de 128000 points par pouce, sur une plaque de verre de 1,5mm, trois couches de chrome ultra fines de 0,00014mm, et ce avant l’application globale sur ce verre d’un revêtement antireflets. Le verre est donc occulté par de très fines couches de chrome, et ne laisse donc passer la lumière en son centre qu’au travers d’un minuscule cercle de lumière. On a ainsi la précision et la protection grâce à la plaque de verre.

Le plaque de zone et le tamis donneront plus de détail mais ils seront entourés de halos. Il faudra augmenter le contraste et la saturation en post production pour révéler l’image

La plaque de zone a une courbure de champ prononcé , seul la partie centrale sera donc “nette” alors que de le stenopé et le tamis de sténopé seront plus consistant en terme de piqué du centre aux bords

L’emploi d’un pied et de poses longues (même en été) sont nécessaires.

1.2 Pinhole Photography / Sténopé

Pinhole photography consists of projecting an image through a tiny hole to the sensor, without any lens/glass.

Light from the scene pass through the hole and project an inverted image on the sensor

This optical phenomenon is also known as the camera obscura and known since more than 2000 years and was first used for a real photography in the 1850

La photographie Sténopé (pinhole) consiste à projeter une image via un petit trou sur une surface qui capturera l’image (ex capteur d’appareil photo , film argentique)

La lumière passe par le trou et projète une image inversée sur le capteur

Ce phénomène est aussi connu sous le nom de camera obscura est connu depuis près de 2000 ans et appliqué à la photographie depuis 1850

The pinhole size / taille du trou

The pinhole size has a direct impact on the sharpness of the image , the smaller it is, the sharper it will be. If hole is too large, ray of lights will diverge and image will be blurry. 

La taille du trou a un impact direct sur la netteté de l’image, plus petit il est plus nette sera l’image. Si le trou est trop grand les rayons de lumière divergent et l’image est floue

              small hole = sharp image                                            bigger hole = blurry image 

              petit trou=  image nette                                               grand trou = image floue

Why then don’t we made the smallest hole possible ?

• When too small we have diffraction due to the wave properties of light : light from each point will tend to spread out giving a blurry image
• A very small hole means , much less light and then F-stop going to the roof and very long exposure time / ISO

The F stop can be computed as F = focal length / size of hole, the focal length being the distance between the hole and the sensor

Pourquoi ne pas donc faire le plus petit trou possible ?

• Si le trou est trop petit on a de la diffraction dues aux phénomènes ondulatoires de la lumière : la lumière de chaque point se disperse et donne une image floue
• Un petit trou signifie que beaucoup moins de lumière pénètre dans la “camera obscura” et donc nécessite une exposition beaucoup plus longue et donc des ISO très élevé . on a une ouverture F très très petite

L’ouverture peut être calculée comme F= focale / taille du trou . La focale étant la distance entre le trou et le plan de projection

Josef Petzval has given a formula to compute the optimal pinhole diameter to optimise sharpness and avoid diffraction: d = 2 x √ (f x λ)

• d = diameter on the pinhole
• f is the focal length = distance between the hole and the sensor
• λ is the wavelength of light , we use commonly 550nm in this formula

e.g. For a distance of 11mm we have an optimal of 0,15mm

The optimal size of the hole for max sharpness is in average 1/80-100 of focal length

Josef Petzval a donné une formule pour calculer la dimension optimale du trou pour optimiser le piqué et éviter la diffraction: d = 2 x √ (f x λ)

• d = diamètre du trou
• f = la distance focale = distance entre le trou et le capteur
• λ = la longue d’one de la lumière , 550nm en moyenne

ex. pour une focale de 11mm on a un trou optimum de 0,15mm

La taille optimale sera en moyenne entre 1/80 et 1/100 de la longueur focale

Quality of pinhole / Qualité du trou

For best results the hole need to be perfectly circular, in the most thin material as possible

Vignetting can occur if the size of the hole approach the thickness of the material as the hole only let enter the light at 90° and border are less exposed, so the material punched by the hole need to be as thin as possible

Pour de meilleures résultats le trou doit être parfaitement circulaire et dans le matériel le plus fin possible

Plus le matériau est épais plus il y a de vignettage à cause d’un effet tunnel , la lumière ne pouvant alors rentrer que perpendiculairement à la surface, les bords du capteur sont alors moins exposé, la surface doit donc être aussi fine que possible tout en restant résistante

Here is an extract from their website to present the lens :

The second generation of 7.5mm F2.8 has been optimized in the optical structure. Single glass with a higher refractive index is used in the front glass group to replace the first generation cemented glas. The rear group of optical glass is added with the HOYA ED glass, which effectively improves the chromatic aberration.The image quality of the lens has been improved accordingly. Under the premise of correcting various aberrations, the field of view angle has also been improved a lot; the polishing process of the glass is more precise and complicated than the previous generation. The optical structure of the entire lens still consists of 11 lenses, but the total optical length is shortened, making the lens more compact than the previous generation.

The overall appearance continues the style of the first generation but still uses an all-metal mirror body. The difference is that the 7.5mm F2.8 Mark II adopts the shell oxidation process, and the lens mount color is replaced with electroplated tungsten steel color, makes it more beautiful but also sturdy and durable

1.3 Specifications

• Weight : 122g
• Price : 250$
• Focal length : 16mm
• Length : 18mm
• Filter not possible

The 3 modes of the lens Obscura 16

• F90 pinhole
• F45 pinhole sieve
• F22 zone plate

can be selected by rotating the ring

• Poids : 122g
• Prix : 250 euros
• Longueur : 18mm
• Focale 16mm
• Pas de Filtre possible

Les 3 modes de l’Obscura 16

• F90 Sténopé
• F45 Tamis de Sténopé
• F22 plaque de zone

peuvent être sélectionné en tournant la bague de l’objectif

2 Optical performances / Performances optiques

2.1 Sharpness / Piqué

The smallest the aperture the sharpest the image seems to be

Plus petit est l’ouverture plus l’image semblera nette

2.2 Vignetting / chromatic aberrations / distorsion / flare

• Distorsion is null
• Vignetting is very strong
• Resistance to flare is bad with some halo effects

2.2 Vignettage / aberrations chromatiques / distorsion / flare

• La distorsion est quasi nulle
• Le vignettage est très fort
• La résistance au flare est mauvaise avec des effets de halo

2.4 Bokeh  / Color Rendition – Bokeh / Rendu des Couleurs

• You don’t get traditional bokeh balls or background blur the only mode that give you some kind of blur by design is the Zone plate at F22
• The color rendering is quite good when there is enough light
• On n’a pas de ronds d bokeh ou de flou d’arrière plan traditionnel avec un sténopé, mais le système de plaque de Zone donne des effets de ronds et un certain flou hors zone centrale
• Le rendu des couleurs est assez bon quand il y a assez de lumière

3 Video

Doing a video with such a small aperture is a challenge and you will need to go up to 102400 ISO to get some usable images. Look at the video for the rendering obtained

Faire une video avec une telle ouverture est un vrai challenge et il faudra monter jusqu’à 102400 ISO parfois pour avoir des résultats acceptables. Pour le rendu voir la vidéo

4 Comparison with other pinhole sytems/ Comparaison avec d’autres sténopé

The only other company having produced pinholes is Thingify

• Thingyfy Pinhole Pro S
• Thingyfy Pinhole Pro
• Thingyfy Pinhole Pro X Zoom

Here are some sample images / Voici quelques images d’exemples

The Thingyfy pinhole Pro S is more a pure pinhole system whereas the Lensbaby is a more versatile and artistic lens

Le Thingyfy pinhole Pro S est plus un stenopé pur et dur tandis que le Lensbaby est plus polyvalent et offre un rendu plus artistique

4 Samples of Photos / Exemples de Photos

Very unique results specially with the Zone plate (F22) and pinhole sieve (F45)

Résultats uniques et particuliers spécialement avec le mode Plaque de zone (F22) et tamis (F45)

5 Conclusion (English)

The Lensbaby Obscura 16 is a nice pinhole system (249$). Lensbaby succeeded to innovate by proposing 2 special modes a zone plate (F22) and a pinhole sieve (F45) that provides unique and interesting artistic rendering on top of the traditional pinhole effect at f90

This is definitively not a lens for every one and for day to day , but with right subject you can achieve some unique photos

• Well built
• Real glass with no dust coming to the sensor like traditional pinhole
• Versatile 3 modes systems very easy to use
• Artistic rendering provided by the zone plate (F22) and pinhole sieve (F45)
• Good cooler rendering
• No distortion

Average

• Price
• Pinhole F90 is correct but less good than pure pinhole and less artistic than the 2 other mode
• Very high vignetting

Cons

• Require high iso and lot of light or a tripod and a long exposure

5 Conclusion (Français)

Le Lensbaby Obscura 16 est un système de sténopé attachant (250 euros). Lensbaby a réussi à innover en proposant 2 variantes du sténopé de base : La plaque de zone (F22) et le champ de stonopés (F45) qui produisent un rendu plus artistique que le traditionnel sténopé à simple trou ici à F90

Ce n’est clairement pa une optique pour tout le monde ni pour toutes les occasions , mais les crateurs en recherche de rend particuliers seront en faire bon usage

Pour

• Bine construit
• Vrai lentille en verre et non un simple trou , donc protection efficace contre les poussières
• Système Polyvalent avec 3 types de sténopé
• Rendu artistique interessant pour la plaque de zone (F22) et le tamis de sténopés (F45)
• Bon rendu des couleurs
• Pas de distorsion

Moyen

• Prix
• Sténopé à F90 assez traditionnel et moins bon qu’un pur sténpé. Rendu moins artistique que les 2 autres modes
• Très fort vignettage

Contre

• Nécessite des ISO très élevés et beaucoup de lumière ou l’utilisation d’un trépied avec pose longue