Densité de pixel

[swab]

Avec la course, plus ou moins marketing j'imagine, au nombre de pixels, ne risque-t-on pas d'atteindre de trop grandes densités de pixels, notamment sur les APS-C ?

La quesion est valable aussi sur les Full Frame. Comment intervient sur la qualité d'image la densité de pixels du 5D vs 1Ds III ?

[jimby75]

Avec la course, plus ou moins marketing j'imagine, au nombre de pixels, ne risque-t-on pas d'atteindre de trop grandes densités de pixels, notamment sur les APS-C ?

La quesion est valable aussi sur les Full Frame. Comment intervient sur la qualité d'image la densité de pixels du 5D vs 1Ds III ?

En fait dans l'idéal, la photo numérique c'est comme l'argentique. Plus le capteur est grand, plus chaque photosite reçoit de lumière. Après il y a le logiciel qui permet le post-traitement de l'image et dans ce domaine les progrès sont fulgurants. Un compact 10 mpx est devenu courant, pourtant son capteur a une diagonale deux fois plus petite que nos chers APS-C.
On peut faire un parallèle intéressant entre le 1DS mk3 et le 30D:
La surface du capteur du Mk3 est 1,6x1,6 fois plus importante que celle du 30D soit 2,56 supérieure. Multiplions 8,2 x 2,56 et on obtient environ 21 soit à peu de chose près le nombre de Mpix du Mk3. On constate que finalement, un photosite de 30d a la même taille que celui du Mk3.
En conclusion votre télé monté sur un Mk3 est aussi efficace que s'il est monté sur un 30D ou un 20D: le rapport de définition entre les deux boitiers annule le fameux facteur 1,6 lié aux APS. Le Mk3 offre simplement plus de possibilités de recadrer pour un prix légèrement supérieur ;-)

[swab]

E
La surface du capteur du Mk3 est 1,6x1,6 fois plus importante que celle du 30D soit 2,56 supérieure. Multiplions 8,2 x 2,56 et on obtient environ 21 soit à peu de chose près le nombre de Mpix du Mk3. On constate que finalement, un photosite de 30d a la même taille que celui du Mk3.
En conclusion votre télé monté sur un Mk3 est aussi efficace que s'il est monté sur un 30D ou un 20D: le rapport de définition entre les deux boitiers annule le fameux facteur 1,6 lié aux APS. Le Mk3 offre simplement plus de possibilités de recadrer pour un prix légèrement supérieur ;-)

Est-ce à dire que sur un 5D, c'est mieux étant donné le rapport nb pixels / taille capteur ? (posttraitement interne mis à part évidemment).

[swab]

Est-ce à dire que sur un 5D, c'est mieux étant donné le rapport nb pixels / taille capteur ? (posttraitement interne mis à part évidemment).

Mieux que sur le 1Ds III je voulais dire...

[jimby75]

Le capteur du 1DS étant plus récent, on peut supposer qu'il a été amélioré par rapport à celui du 5D mais il est sûr que les photosites du 5D sont plus grands que ceux du Mk3 donc ils reçoivent plus de lumière. C'est important aussi pour contourner les limites de l'optique vissée sur le boitier.

[magic flight]

Le capteur du 1DS étant plus récent, on peut supposer qu'il a été amélioré par rapport à celui du 5D mais il est sûr que les photosites du 5D sont plus grands que ceux du Mk3 donc ils reçoivent plus de lumière. C'est important aussi pour contourner les limites de l'optique vissée sur le boitier.

ça n'est qu'une impression visuelle et sur des photos différentes, donc rien de scientifique, mais ds le domaine je pense que le visuel est plus important que les mesures de mire...

ds des conditions quasi équivalente (lumière naturelle, grande ouverture, 1600 iso) le bruit est plus présent sur mon DS MKIII que sur mon ex 5D, "brute en sortie de RAW sans rien toucher", dans les ombres.
Mais, mais.... il est différent, plus agréable à l'oeil

en revanche en 3200 c'est vraiment bien (pour du 3200), et utilisable, pas aussi bien sur le 5D.
Le résultat est que je ne débruite quasi pas et que le rendu "granuleux" sur un A3 rend l'image moins lisse et finalement plus artistique.

je n'ai pas essayé de faire du Jpeg direct pour comparer car je n'ai pas le temps (et qu'en plus je m'en fiche un peu) mais il est possible que le processeur traite particulièrement bien le cas (cf les résultats du D MKIII en 1600 ou 3200)

Vous voyez on est vraiment pas ds la mesure scientifique.

[canon-passion]

Le capteur du 1DS étant plus récent, on peut supposer qu'il a été amélioré par rapport à celui du 5D mais il est sûr que les photosites du 5D sont plus grands que ceux du Mk3 donc ils reçoivent plus de lumière. C'est important aussi pour contourner les limites de l'optique vissée sur le boitier.

Sur le principe tu as raison sauf qu'en trois ans les capteurs ont bien évolués. il n'y a pas que la taille du photocyte, il y a également l'espace entre chacun ainsi que les puits de lumière et la forme des lentilles. Tout cela a beaucoup évolué, c'est ainsi que l'on arrive a avoir le même bruit sur un 450D à 12 MP que sur le 350D à 8 MP.

De plus les 12 MP permettant des tirages plus grands, sur un 30X40 le bruit sera moins visible sur un tirage de 450D que sur celui d'un 350D.

[predigny]

La réponse doit être : Ca dépend ! , ça dépend de ce qu'on veut faire mais pour une surface donnée de capteur, plus la densité de pixels est grande, plus il y a de possibilités, à condition que les optiques utilisées aient une définition au moins égale à celle du capteur et à condition aussi que manipuler et stoquer de gros fichiers ne soit pas un problème.

[jimby75]

La réponse doit être : Ca dépend ! , ça dépend de ce qu'on veut faire mais pour une surface donnée de capteur, plus la densité de pixels est grande, plus il y a de possibilités, à condition que les optiques utilisées aient une définition au moins égale à celle du capteur et à condition aussi que manipuler et stoquer de gros fichiers ne soit pas un problème.

Il y a un indicateur bien connu des audiophiles, c'est le rapport signal/bruit.
Plus le signal est faible (plus le photosite est petit), plus le bruit doit être maitrisé. Il est actuellement beaucoup moins cher de faire un petit capteur qu'un grand. C'est pourquoi les FF sont si onéreux. D'autre part, en grand angle, plus le capteur est grand et plus la distorsion et le vignettage sont durs à maitriser.

[jlsg]

J'ai justement une question à ce sujet (la densité de pixels) : quelle est son influence sur l'effet de la diffraction ?

Si j'ai bien compris ce qui se passe, plus on ferme le diaphragme, plus le diamètre du cercle de diffraction augmente, jusqu'à ce que l'on arrive au point où le diamètre de ce cercle dépasse la taille d'un photosite (d'un pixel sur le capteur), qui se situe entre f/11 et f/16 sur le 40D.

Donc plus la densité de pixels est importante, moins on peut fermer son diaphragme. Correct ?

[jlsg]

Euh... non, pas tout à fait L'essentiel du bruit est un bruit numérique, dû aux imperfections du capteur de photons d'une part, et à l'amplification du signal par l'électronique du capteur et de l'appareil d'autre part. Augmenter la sensibilité ISO revient à plus amplifier le signal brut du capteur de photons.

L'influence de la taille du capteur de photons a peu d'impact là-dessus. La différence entre un petit capteur de photons et un gros capteur de photons réside en la quantité de photons qui sont susceptibles de le frapper, donc en sa sensibilité intrinsèque, donc en la nécessité d'amplifier plus ou moins le signal brut du capteur de photons.

Il y a également une différence entre les technologies CMOS et CCD. Pour simplifier, un photosite de capteur CMOS effectue directement une première amplification du signal avant de le transmettre au processeur, alors qu'un photosite CCD transmettra le signal brut. Comme le signal brut est plus faible que le signal pré-amplifié, il sera plus sujet au bruit lors de son trajet entre le photosite et le processeur, d'où le moins bon comportement des capteurs CCD en basse lumière par rapport aux capteurs CMOS.

A nombre de photosites égal, un capteur FF sera donc avantagé par rapport à un capteur plus petit car il pourra capter plus de lumière.

Note : j'utilise a dessein le terme "capteur de photon" au lieu de "photosite" dans la première partie, car je tiens à distinguer les machins sensibles à la lumière d'une part, et l'électronique de traitement d'autre part.

[predigny]

Euh... non, pas tout à fait
....
A nombre de photosites égal, un capteur FF sera donc avantagé par rapport à un capteur plus petit car il pourra capter plus de lumière.
.....

Heuu... tu réponds à qui là ? parce que en gros c'est ce que je disais mais j'allais encore plus loin en disant que même à densité de pixel égale le FF est avantagé sur le plan du S/B car si l'on réduit l'image pour avoir l'équivalent d'une densité de pixel plus faible, le bruit aussi diminue en proportion.

[jlsg]

Heuu... tu réponds à qui là ? parce que en gros c'est ce que je disais mais j'allais encore plus loin en disant que même à densité de pixel égale le FF est avantagé sur le plan du S/B car si l'on réduit l'image pour avoir l'équivalent d'une densité de pixel plus faible, le bruit aussi diminue en proportion.

Désolé, j'ai dû mal comprendre ton post.

[jimby75]

Heuu... tu réponds à qui là ? parce que en gros c'est ce que je disais mais j'allais encore plus loin en disant que même à densité de pixel égale le FF est avantagé sur le plan du S/B car si l'on réduit l'image pour avoir l'équivalent d'une densité de pixel plus faible, le bruit aussi diminue en proportion.

Je ne pense que le bruit diminue dans ce cas. Ce n'est pas en divisant le nombre de pixels de l'image par 2 qu'on l'améliorera d'autant plus que dans ce cas il y aura une extrapolation pour calculer la valeur RGB à associer à chaque nouveau pixel donc un facteur de déformation supplémentaire.

[predigny]

Je ne pense pas que le bruit diminue dans ce cas. Ce n'est pas en divisant le nombre de pixels de l'image par 2 qu'on l'améliorera d'autant plus que dans ce cas il y aura une extrapolation pour calculer la valeur RGB à associer à chaque nouveau pixel donc un facteur de déformation supplémentaire.

Hé si ! Quand on divise par deux la surface d'une image le bruit diminue comme si l'on passait par exemple de 1600iso à 800iso. J'ai fait des essais qui on validé cette règle jusqu'à 100iso, c'est à dire qu'une photo prise à 1600iso et réduite d'un facteur 16 en surface (1/4 en longueur et largeur) avait le même bruit que la même photo prise à 100iso, les deux visualisées à 100% sur l'écran. C'est d'ailleurs assez logique puisque réduire une image revient à filtrer les hautes fréquences spaciales et que le bruit se situe surtout dans les fréquences hautes.
Pour la "déformation" supplémentaire que tu mentionnes, due à l'extrapolation, elle ne pourrait être réelle qu'avec un mauvais algorithme d'extrapolation or même s'ils ne sont pas parfait, les algorithmes qu'utilise Photoshop par exemple sont proches de la perfection théorique et le problème ne viendrait pas de là.
S'il pouvait y avoir un problème ce serait plutot dans le fait que si les pixels sont plus nombreux, le pourcentage de la surface de silicium qu'occupent la partie sensible des photosites pourrait se réduire car il faut aussi faire passer plus de pistes et de circuits auxiliaires entre les photosites mais là aussi c'est un problème de techno, pas de principe.

[jimby75]

Réfléchis bien: pourquoi à ton avis une image dont tu as réduit le nombre de pixels est moins bruitée qu'une image de même taille avec un nombre de pixels supérieur.
Tout simplement parce que le bruit a été lissé lors de la compression. Tu ne vois plus les défauts mais ta nouvelle image perd de la dynamique et de la musicalité pour reprendre l'exemple du vynil cité plus haut.
C'est comme si tu me disais que pour améliorer une image il fallait passer en mode 256 couleurs.

[silver_dot]

j'attends d'avoir enfin mon EOS 1DS MKIII avant d'en parler, afin d'éviter de participer à un débat métaphysique sur les qualités ou défauts présumés que des personnes n'en possédant pas se complaisent à conjecturer à propos de son capteur

je suis plutôt cartésien: so, wait and see

je préfère juger sur pièces et à l'usage sur du concret plutôt qu'en théorie

[swab]

j'attends d'avoir enfin mon EOS 1DS MKIII avant d'en parler, afin d'éviter de participer à un débat métaphysique sur les qualités ou défauts présumés que des personnes n'en possédant pas se complaisent à conjecturer à propos de son capteur

je suis plutôt cartésien: so, wait and see

je préfère juger sur pièces et à l'usage sur du concret plutôt qu'en théorie

Il ne s'agit pas de juger mais en effet de tergiverser de manière théorique sur une question théorique ;-)

Cela dit, si tu m'offres ton futur 1DsIII, ça ne me posera aucun pb de tester pour de vrai ;-)

[silver_dot]

I

Cela dit, si tu m'offres ton futur 1DsIII, ça ne me posera aucun pb de tester pour de vrai ;-)

je te laisse toute la théorie pour tergiverser, mais mon Prochain boîtier, je me le garde, j'aurai attendu assez longtemps pour pouvoir me l'offrir, et je compte bien en profiter et m'éclater avec

l'équipement (boîtier(s) et objectifs)pour mon passage au tout numérique en 24x36 est un projet à long terme de plus de trois ans dont je commence à peine à entrevoir le bout du tunnel, ce n'est plus mainenant qu'une affaire d'une poignée de mois tout au plus, c'est dire que je savais exactement où je voulais aller et que je m'y suis accroché

mais ça représente un budget considérable... il faut vraiment savoir ce qu'on veut pour en consentir un d'une telle ampleur

[swab]

je te laisse toute la théorie pour tergiverser, mais mon Prochain boîtier, je me le garde,

Mince! J'aurais parié que tu aurais dis oui pourtant

[jlsg]

On peut considérer le bruit numérique comme étant une erreur de mesure, et finalement c'est bien de cela qu'il s'agit, n'est-ce pas ?

Si je me souviens bien de mes cours (plus de vingt ans... nom d'une pipe, comme le temps passe...), lorsque tu fais la moyenne de deux mesures, tu fais également la moyenne des erreurs de mesures.

Donc la mesure effectuée sur un photosite virtuel constitué de deux photosites du capteur 20 Mpxl sera entachée de la moyenne de l'erreur de mesure de chacun de ces deux photosites, donc le super-photosite sera affecté du même bruit qu'un seul photosite.

Par conséquent, toujours en théorie, quelque soit la taille (en pixels) de l'image prise, chaque pixel sera toujours affecté du même bruit. En d'autres mots, ce n'est pas en changeant la taille d'une image que le bruit disparaîtra.

[predigny]

...
Donc la mesure effectuée sur un photosite virtuel constitué de deux photosites du capteur 20 Mpxl sera entachée de la moyenne de l'erreur de mesure de chacun de ces deux photosites, donc le super-photosite sera affecté du même bruit qu'un seul photosite.
.....

En effet le bruit sera le même, mais le signal utile sera double ce qui fait que le rapport signal/Bruit sera deux fois meilleur. Mais tu as en partie raison car s'il y a un point où ce que je dis peut être attaqué c'est sur la façon dont se combines des bruits aléatoires, ce n'est pas une simple moyenne mais ça ne change pas le principe que faire la somme de deux sources de signaux identiques mais chacun bruité de façon aléatoire améliore le rapport S/B car les signaux utiles s'additionnent toujours alors que les composantes de bruits ne s'ajoute pas de façon simple mais peuvent aussi s'annuler.

[jlsg]

En effet le bruit sera le même, mais le signal utile sera double ce qui fait que le rapport signal/Bruit sera deux fois meilleur. Mais tu as en partie raison car s'il y a un point où ce que je dis peut être attaqué c'est sur la façon dont se combines des bruits aléatoires, ce n'est pas une simple moyenne mais ça ne change pas le principe que faire la somme de deux sources de signaux identiques mais chacun bruité de façon aléatoire améliore le rapport S/B car les signaux utiles s'additionnent toujours alors que les composantes de bruits ne s'ajoute pas de façon simple mais peuvent aussi s'annuler.

Les erreurs peuvent très bien s'annuler (ou plutôt se compenser), c'est exact, mais aussi s'additionner. C'est, si l'on peut dire, décidé au cas par cas pour chaque ensemble de mesures

Ceci dit il me semble (mais je peux me tromper) qu'un photosite relève un niveau de lumière, donc une valeur positive. Dans ce cas, les erreurs de mesure ne peuvent pas se compenser puisque le bruit, dans le cas qui nous concerne, ne peut que se rajouter à la mesure initiale. C'est d'ailleurs pour cette raison que des pixels aberrants apparaissent lorsque la pose est trop longue, dans les zones de basse lumière. Dans ce cas, on obtient bien la moyenne des bruits.

[predigny]

Les erreurs peuvent très bien s'annuler (ou plutôt se compenser), c'est exact, mais aussi s'additionner. .....

Je crois que si on ne veut pas se faire "charrier" il faut remettre cette discussion à plus tard mais juste un dernier mot pour appuyer ce que je disais, dans les matrices de Bayer du capteur il y a deux fois plus de recepteurs verts que des bleus ou rouges c'est justement pour améliorer le rapport S/B dans cette composante verte qui représente la majeur partie de la luminance.

[magic flight]

Je crois que on ne veut pas se faire "charrier" il faut remettre cette discussion à plus tard mais juste un dernier mot pour appuyer ce que je disais, dans les matrices de Bayer du capteur il y a deux fois plus de recepteurs verts que des bleus ou rouges c'est justement pour améliorer le rapport S/B dans cette composante verte qui représente la majeur partie de la luminance.

heu non je ne crois pas...c'est pour prendre en compte la fonction de transfert de l'oeil humain sur la couche de vert.

[jlsg]

Je crois que on ne veut pas se faire "charrier" il faut remettre cette discussion à plus tard

Ok, pas de problème. De toutes façon, il faut que j'aille au lit maintenant si je ne veux pas me faire gronder Bonne nuit

[jimby75]

On peut considérer le bruit numérique comme étant une erreur de mesure, et finalement c'est bien de cela qu'il s'agit, n'est-ce pas ?

Si je me souviens bien de mes cours (plus de vingt ans... nom d'une pipe, comme le temps passe...), lorsque tu fais la moyenne de deux mesures, tu fais également la moyenne des erreurs de mesures.

Donc la mesure effectuée sur un photosite virtuel constitué de deux photosites du capteur 20 Mpxl sera entachée de la moyenne de l'erreur de mesure de chacun de ces deux photosites, donc le super-photosite sera affecté du même bruit qu'un seul photosite.

Par conséquent, toujours en théorie, quelque soit la taille (en pixels) de l'image prise, chaque pixel sera toujours affecté du même bruit. En d'autres mots, ce n'est pas en changeant la taille d'une image que le bruit disparaîtra.

J'ajouterai en outre que pour un outil de mesure donné, le taux d'erreur sera inversement proportionnel avec la valeur mesurée. On en revient donc à notre postulat de départ: plus le photosite est grand, plus la valeur à mesurer (i.e. la lumière) reçue est importante, plus le rapport S/B est élevé.
Evidemment si l'outil de mesure (le capteur) est pourri sur le FF et hyper-précis sur l'APS, çà ne tient plus :rolleyes:

[predigny]

J'ajouterai en outre que pour un outil de mesure donné, le taux d'erreur sera inversement proportionnel avec la valeur mesurée. On en revient donc à notre postulat de départ: plus le photosite est grand, plus la valeur à mesurer (i.e. la lumière) reçue est importante, plus le rapport S/B est élevé. ...

Qui a dit le contraire ? ! l a juste été dit que deux photosites de surface 1/2 peuvent s'ils sont correctement combinés donner (presque) le même S/B qu'un seul photosite de surface 1. Les deux 1/2 recoivent la même quantité de lumière que le seul 1.

[Karl31]

Bonjour à tous,
Une simple petite question à cette discution qui n'a apporté aucune réponse:
Si je veux augmenter ma résolution par deux du capteur tout en gardant la meme taille (FF par exemple), ne faudrait il pas multiplier le nombre de pixel par 4? DOnc il faudrait passer d'un capteur de 10Mp à 40Mp. Le mieux étant de remplasser ce pixel par neuf.
Mais bon, je sais qu'il ne s'agit pas du fond du problème qui me semble primordial. La preuve, j'ai tout lu.
Bonne journée à tous.

[predigny]

...Si je veux augmenter ma résolution par deux du capteur tout en gardant la meme taille (FF par exemple), ne faudrait il pas multiplier le nombre de pixel par 4 ? ....

Ben oui, puisque la résolution est définie en nombre de lignes par mm, il faut doubler le nombre de pixels en largeur ET en hauteur, ça fait 4 fois plus de pixels, mais doubler la résolution permet de voir quatre fois plus de détails.

[Bogdan_M]

On peut considérer le bruit numérique comme étant une erreur de mesure, et finalement c'est bien de cela qu'il s'agit, n'est-ce pas ?

Si je me souviens bien de mes cours (plus de vingt ans... nom d'une pipe, comme le temps passe...), lorsque tu fais la moyenne de deux mesures, tu fais également la moyenne des erreurs de mesures.

Donc la mesure effectuée sur un photosite virtuel constitué de deux photosites du capteur 20 Mpxl sera entachée de la moyenne de l'erreur de mesure de chacun de ces deux photosites, donc le super-photosite sera affecté du même bruit qu'un seul photosite.

Par conséquent, toujours en théorie, quelque soit la taille (en pixels) de l'image prise, chaque pixel sera toujours affecté du même bruit. En d'autres mots, ce n'est pas en changeant la taille d'une image que le bruit disparaîtra.

Hmm, quand on parle du bruit il faut voir qu'il s'agit d'une erreur non systématique. C'est à dire qu'il va y avoir des erreurs de mésure dans les deux sens (+ et -). En jreunissant les informations obtenues à partir de plusieurs sites, il y a une forte probablité de réduire l'erreur, c'est le principe de la loi des grands nombres en statistique. Le plus on va mesurer une valeur sur une population grande, le plus petite va être l'erreur, si elle n'est pas systématique.

Par contre, en amassant l'information des plusieurs sites, on va perdre des détails. C'est comme ça que machent les algorithmes de reduction de bruit d'ailleurs, ils éliminent du bruit mais aussi des details.

[predigny]

...
Par contre, en amassant l'information des plusieurs sites, on va perdre des détails. C'est comme ça que machent les algorithmes de reduction de bruit d'ailleurs, ils éliminent du bruit mais aussi des details.

Tout à fait ! c'est d'ailleurs une règle très générale, pas seulement en photo ; par exemple pour un récepteur radio, plus la bande passante est large (équivalent d'une haute définition en photo) plus le bruit de réception augmente pour une même puissance d'émission, c'est pourquoi les liaisons radio avec les sondes spaciales qui sont maintenant au-delà de pluton se font avec des bandes passantes extrèmement faible de quelques bits par seconde, pour réduire le bruit et donc augmenter le rapport S/B. Pour la photo, comme il était dit plus haut en plaisantant, la limite serait effectivement de ne plus avoir qu'un seul pixel, la définition spaciale serait très faible mais dans des conditions extrèmes de faible lumière on pourrait au moins voir si l'on a photographié un objet clair ou foncé ; c'est déjà une information utile
Contre le théorème de Shannon et la théorie de l'information, on ne peut pas lutter, par contre on peut mal l'interpretter, moi le premier.

[Hep]

Vous en faites du bruit :clown:

[jlsg]

Vous en faites du bruit :clown:

Ces bruits se compensent-ils, ou s'additionnent-ils ? :clown: