Temps de remanence des capteurs ?

[arltrick]

Quelqu'un connait il, ou sait - il ou l'on peut trouver le temps de remanence des capteurs de boitier canon ?

Merci

[Viktor]

C'est une excellente question !
(à laquelle je n'ai pas de réponse....)

[Photomathon]

on parle de rémanence pour un écran,
je ne pense pas que le terme soit applicable à un capteur

[Viktor]

Faut voir, au début des SLR numériques, au moyen age, il y a quoi, 4 ans ? des variales d'expositions étaient signalées en prise de vue rapides ou en rafales.
Mais bon, je n'en entend plus parler.

[arltrick]

on parle de rémanence pour un écran,
je ne pense pas que le terme soit applicable à un capteur
Réponse avec citation

La remanence d'un ecran est un phenomene physique qui mesure le temps pendant lequel le pixel reste allume tel quel sans apport d'energie. Autrement dit, le temps necessaire apres coupure d'alimentation pendant lequel le pixel est encore allume.

La remanence d'un capteur est aussi un phenomene physique qui mesure le temps pendant lequel l'image est encore accesible et modifiable sur un photosite du capteur.

Prenons un exemple concret et placons deux appareils photo (argentique et numerique) sur pied sur un pont d'autoroute la nuit, on suppose qu'il y a des la circulation et que les voitures ont leur phare d'allumer :

- Sur l'argentique, on met la pause (plus ou moins longue). Resultat : des traces lumineuses suivants le trace de l'autoroute. Ici la remance de la pellicule est chimique. Tant qu'il y a du produit sur la pellicule (tant qu'elle n'est pas devenu blanche) et qu'elle est exposé a la lumiere, il y a enregistrement.

- Sur le numerique, on fait de meme. Et la, le resultat va dependre du temps de remanence du capteur.

[salomonfila]

Je ne comprend plus la question : j'ai des tas de photos numériques avec de tels filés de phares de voiture !
As-tu au moins expérimenté ?

[predigny]

La notion de rémanence du capteur telle qu'elle est décrite plus haut, n'a pas beaucoup de sens. Tout au plus on pourrait parler d'effet mémoire du capteur : combien de temps de temps un photosite du capteur est capable de garder l'information (des électrons) crée par la lumière qu'il a reçue. Pas éternellement c'est sûr car il y a des "fuites" de charges, mais plusieurs centaines de secondes dans la majorité des cas. Par contre, un capteur mal concu pourrait garder des charges parasites crées précédemment par une exposition trop violente et qu'une initialisation du capteur par le processeur n'aurait pas suffit à faire complètement disparraître. Là on pourrait parler de "rémanence" mais avec les capteurs modernes (surtout les CMOS) il n'y a pas trop de soucis à se faire là dessus, sauf peut-être pour ceux qui font de l'astronomie, mais là, bien d'autres problèmes apparaissent et qui sont plutôt des apparitions "spontanées" de charges parasites.

[arltrick]

Oui tu en as parce qu'il y a un temps de remanence du capteur (ce que je cherche a connaitre)!

Je vais essayer d'etre plus precis en reprennant le meme exemple. Je vais supposer que le temps de remanence des capteurs est d'une minute.

Si tu devlenches lors de l'arrivee d'une voiture (on suppose qu'apres il n'y a plus de passe de vehicule) et laisse en pause un heure :

- Sur de l'argentique, apres un heure d'exposition tu verras la trace de l'unique voiture passe.

- Sur du numerique, cela depend de la remanence du capteur, si cette remanence est d'un minute, dans les meme conditions, au bout d'une heure d'exposition tu ne verras pas la voiture passe une heure plus tot, par contre tu verras ce qui a marque le capteur dans la minute precedente.

C'est plus clair ?

D'ou ma question, comment connaitre ce temps de remanence (10 s, 1 min, 2 h, 3j ?).

Prend par exemple les capteurs de camescope, eux ont une remanence tres faible sinon les images seraient supersosee les unes sur les autres. Et pourtant ce sont les memes technos ce contruction (CCD, ou CMOS).

[predigny]

...
C'est plus clair ?
D'ou ma question, comment connaitre ce temps de remanence (10 s, 1 min, 2 h, 3j ?).
....

Oui c'est plus clair, c'est bien d'un effet mémoire dont tu parles. Il existe bien mais il faut vraiment des poses spéciales pour le mettre en évidence. Le temps dont tu parles doit beaucoup dépendre des lots de fabrication, de la température, ... On doit pouvoir effacer ces charges rebelles" en prenant plusieurs photos avec l'objectif fermé par son capuchon. cinq ou six réinitialisations du capteur doit finir de tout nettoyer. On peut aussi fait l'opération de suppression du bruit pour les longues poses car ces traces "rémanentes" de phares de voitures seront alors considérées comme du bruit par l'appareil et seront soustraites de la photo.

[Pluton]

je ne pense pas que ce soit le capteur qui détermine ce temps. Mais plutôt le circuit électronique et les puces mémoires qui se trouvent derrière.
Pour moi, le capteur enregistre simplement une variation d'intensité lumineuse et le traduit en une puissance de signal électrique. Ensuite, il oublie directement cette information pour passer à la suivante. La puce de traitement par contre doit surement tenir compte de l'ensemble des informations reçues pour les "additionner", afin de conserver toutes les informations enregistrer.

Dans le cas de la voiture unique, on devrait voir comme en argentique, une trace lumineuse mais très faible (puisque l'exposition correcte du film ou du capteur aurait du être de 1 heure).

Dans le cas de l'astonomie, le phénomène doit être que le capteur garde une petite charge à chaque enregistrement et qu'avec le temps, cette charge grandit au point d'être enregistrée comme une information utile.

Avec ce raisonnement, j'en arrive à la conclusion que le temps de réponse doit être plutôt court que l'enregistrement se fait de manière successives, un peu comme si on avait plusieurs couches dans un négatifs. La puce de traitement devant se taper tout le boulot.

Mais je suis pas un spécialiste des capteurs et je peux me tromper dans mon logiques.

[predigny]

je ne pense pas que ce soit le capteur qui détermine ce temps. Mais plutôt le circuit électronique et les puces mémoires qui se trouvent derrière...

Non, c'est un phénomène purement analogique qui se passe au niveau du capteur. Je crainds que personne ne puisse donner la valeur de ce temps, qui de toute façon doit dépendre de beaucoup de paramètres. Peut-être dans les forums "astronomie" tu paurrais trouver des gens qui ont une expérience avec ce phénomène "subtil".

[arltrick]

je ne pense pas que ce soit le capteur qui détermine ce temps

Les capteurs électroniques n'ont pas pour but de stocker de l'information, c'est plutot le role des élements situés en aval : bascule, registre etc... Leur role est purement transformationnel (si on peut dire les choses de cette facon), ils transforment un phenomene physique (lumiere, pression, son, onde, temperature...etc) en information (analogique ou numerique) que l'on peut utiliser ensuite de differente facons.

Il existe bien mais il faut vraiment des poses spéciales pour le mettre en évidence. Le temps dont tu parles doit beaucoup dépendre des lots de fabrication, de la température,

Tu as certainement raison, comme la qualite des processeurs dependent de telles conditions (d'ou la possibilite d'overclockage).

C'est d'ailleurs certainement pour cette raison que l'on ne trouve pas (en tout cas sur les 350) de pause au sens argentique (tant que le bouton est appuye) mais un exposition maximale de 30s.

Dommage, j'aurais bien aime connaitre ces valeurs a titre de curiosite....

[predigny]

Les capteurs électroniques n'ont pas pour but de stocker de l'information, c'est plutot le role des élements situés en aval : bascule, registre etc... ....

Oui et non, ça dépend de l'échelle de temps que l'on considère. Durant le temps de pose, c'est bien le capteur qui mémorise l'information sur la lumière reçue. Chaque pixel est comme un petit condensateur qui stoque les charges crées par l'action des photons qui frappent l'élément photosensible. Ces chargent peuvent rester stoquées assez longtemps (des minutes) mais généralement aussitôt la pause finie, le processeur vient lire l'état de ces cellules ce qui provoque leur décharge. En cas de très forte exposition à la lumière, ces cellules peuvent déborder et répendre des charges parasites dans le circuits et ces charges peuvent avoir du mal à disparraître et laissent des traces dans les clichés suivant, d'où ce phénomène de "mémoire", mais c'est très faible comme effet et ça ne concerne que les "extrémistes" de la photo numérique.

[canon-passion]

C'est d'ailleurs certainement pour cette raison que l'on ne trouve pas (en tout cas sur les 350) de pause au sens argentique (tant que le bouton est appuye) mais un exposition maximale de 30s.

Dommage, j'aurais bien aime connaitre ces valeurs a titre de curiosite....

Non le 350D comme les autres boitiers numériques a bien une pose B. Les 30 sec sont uniquement la limitation de la plage d'exposition de la cellule (de IL 1 à 20 IL).

Et pour revenir à ta question, bien que je ne connaisse pas les valeurs exactes, l'effet de mémoire des capteurs est certainement plus proche des milisecondes, voir en dessous que de minutes! Sinon comment ferait le capteur du 1D MKIII pour enregistrer 10 im en 1 sec?

je fais de la photo de nuit depuis plusieurs années aussi bien en argentique que numérique, et bien je n'ai jamais vu de différence entre les deux sur des temps de pose longs!

[zero_janvi]

La notion de rémanence d'un capteur n'est pas totalement juste. Il serait effectivement plus juste de parler de charges parasites.

Maintenant, faut être réaliste : vu la taille d'un photosite du capteur la charge accumulée ne doit pas être gigantesque. De plus, je serais surpris que le DIGIC qui gère le capteur (ou tout autre CI) ne court-circuite pas le transistor pour le réinitialiser après chaque photo. Enfin, même à une cadance de 10 img/sec en rafale, ça laisse 1/10 de seconde pour décharger l'électronique. Vu les charges en question, c'est amplement différent.

[Flo22]

J'ai l'impression que ce n'est pas très clair tout ça !!

Pour l'histoire de la voiture sur l'autoroute, il n'y a pas de raison que la trace de voiture diminue au bout d'une heure, sauf si comme l'a dit predigny il y a des 'fuites'. Elle doivent cependant être très faibles, car si il fallait 10 minutes pour que le photosite se décharge pendant une pose on le remarquerait en voyant qu'une pose de 20 minutes n'est pas plus lumineuse d'une pose de 10 minutes. Tu peux le vérifier de maniere pratique en faisant une photo de filés d'étoiles : tu poses plusieurs heures et ensuite tu calcules la durée de la pose via la longueur des arcs produits pas les étoiles. Si le temps trouvé est inférieur alors ces fuites ont limité ton temps de pose, mais je doute que ce soit le cas.

Sinon question vitesse c'est plutot la vitesse de lecture du capteur qui va etre en jeu, la frequence de fonctionnement des registres qui doit probablement être reliée au temps nécessaire pour décharger un photosite (c'est ce temps là que je qualifierai de rémanence).

[FuryNick]

Avec les petites notions d'électronique que j'ai et les bonnes connaissance en informatique et en programmation, je serai tenté de dire que les capteurs n'ont pas de temps de rémanence ... ou tout du moins de l'ordre de la microseconde. Chaque photosite doit pouvoir être comparé à une photodiode évoluée, et c'est à mon avis bien le Digic qui échantillonne à une cadence infernale l'ensemble des photosites pour construire l'image.

Par exemple, une photo prise à 1/8000s provoque l'activité du capteur pendant 125µs ... en physique on apprend que pour faire une mesure précise il faut faire une moyenne de plusieurs mesures de la même information. Disons que pendant ces 125µs le Digic fasse 256 mesures, ça donne un fréquence d'échantillonnage d'environ 2 MHz ce qui me parait être assez courant comme cadence dans l'électronique actuelle ... voire même assez lent

Je pense donc moi aussi que la rémanence du capteur est extrêmement faible, de l'ordre de quelques microsecondes. Un argument supplémentaire est lié au fonctionnement des rideaux. Dans l'exemple des 1/8000s la surface du capteur exposée est très réduite à un instant T puisque le deuxième rideau "tombe" 1/8000s après le 1er (je ne connais pas la vitesse de déplacement des rideaux mais je subodore qu'il n'y a que quelques 10èmes de milimètres entre les deux rideaux). Or si le capteur était "rémanent" le Digic continuerai d'enregistrer des valeurs après le passage du rideau face aux photosites rapidement exposés, ce qui me parait être dénué de sens.

Ce n'est que mon avis

[predigny]

...
Par exemple, une photo prise à 1/8000s provoque l'activité du capteur pendant 125µs ... en physique on apprend que pour faire une mesure précise il faut faire une moyenne de plusieurs mesures de la même information. Disons que pendant ces 125µs le Digic fasse 256 mesures,...

Je ne voudrais pas être vexant, mais je pense que tu es meilleur en informatique qu'en électronique ! :rolleyes:

[arltrick]

Avec les petites notions d'électronique que j'ai et les bonnes connaissance en informatique et en programmation, je serai tenté de dire que les capteurs n'ont pas de temps de rémanence ... ou tout du moins de l'ordre de la microseconde.

Peut etre que le terme de remanence est mal choisi. Mais d'apres ce que tu dis (ou ce que je comprend que tu dis), le capteur (et donc le photosite) ne peut restituer une valeur lumineuse qu'inferieur a la microseconde. Donc au moment ou tu declenches (avant c'est noir => pas de lumiere), le rideau se leve pour l'exposition et se referme (de nouveau noir) et la, il y a lecture (serialisation et eventuellement convertion vers jpeg) des données issu du capteur. Le tout en moins d'une microseconde car sinon ton capteur renverrai du noir ! Le capteur, a ma connaissance c'est comme la pellicule photo, il n'est soumis a la lumiere que le temps de l'exposition. Or si ton hypothese est exacte, tout exposition est de l'odre de la microseconde..... Ce qui n'est pas exacte sur les reflex (ni sur les compacts d'ailleurs).


Desole mais j'ai pas trouve le B sur mon 350D... Pas essaye plus de 30s. (pas encore, je m'y colle ce soir).

Trouve une partie de la reponse ici :

Photo numérique :: Technologie APN : le capteur, c’est quoi ?

En gros le phosite est sensible a la lumiere en generant une tension porportionnelle a la lumiere recu (pour les cmos). Il y a donc une remanence permanente tant qu'il n'a pas ete couper de son alim ... (heu si on peut dire les chose comme cela).

[predigny]

....
Desole mais j'ai pas trouve le B sur mon 350D... Pas essaye plus de 30s. (pas encore, je m'y colle ce soir).

La pose "B" (Bulb) n'est accessible qu'en mode M. (du moins sur le 400D mais ça doit être kifkif pour le 350)

[canon-passion]

Sur le 350D c'est pareil!

Les 30 sec maxi ne sont que la limite de la cellule. En mode M, tu as soit la pose B, soit la T avec une télécommande verrouillable, le temps maxi n'étant atteind que par la limite de l'accu (et eventuellement de l'echauffement du capteur).

[predigny]

... le temps maxi n'étant atteind que par la limite de l'accu (et eventuellement de l'echauffement du capteur).

Pendant la pause, le capteur n'est soumis à aucune activité électronique et c'est l'avantage du CMOS de n'avoir alors aucune discipation de chaleur. Je ne pense donc pas que l'échauffement du capteur soit un critère qui limite le temps de pause. Parcontre les électrons "baladeurs" vont créer de plus en plus de bruit aléatoire dans les pixels et si on ne refroidit pas énergiquement le capteur les pause de plus de quelques minutes ne donneront que du bruit. Les amateurs d'astronomie ont été jusqu'à coller un élément Peltier au capteur pour qu'il travaille à des températures très inférieure à zéro °C. Ils n'utilisent pas encore l'hélium liquide mais pour combien de temps encore ? ...! mais ce n'est pas pour empêcher le capteur de s'échauffer qu'ils font ça, c'est pour qu'il soit froid, ...nuance

[Flo22]

Peut etre que le terme de remanence est mal choisi. Mais d'apres ce que tu dis (ou ce que je comprend que tu dis), le capteur (et donc le photosite) ne peut restituer une valeur lumineuse qu'inferieur a la microseconde. Donc au moment ou tu declenches (avant c'est noir => pas de lumiere), le rideau se leve pour l'exposition et se referme (de nouveau noir) et la, il y a lecture (serialisation et eventuellement convertion vers jpeg) des données issu du capteur. Le tout en moins d'une microseconde car sinon ton capteur renverrai du noir ! Le capteur, a ma connaissance c'est comme la pellicule photo, il n'est soumis a la lumiere que le temps de l'exposition. Or si ton hypothese est exacte, tout exposition est de l'odre de la microseconde..... Ce qui n'est pas exacte sur les reflex (ni sur les compacts d'ailleurs).

Non ! tu écris toi meme le contraire dans la suite de ton message. La lumiere qui arrive sur le capteur est convertie en charge electrique proportinnelle à l'intensité lumineuse qui est stockée dans le photosite, et tant qu'on y touche pas et bien elle reste là où elle se trouve.

En passant,les webcam (et je pense que c'est aussi les cas des apn compacts) n'ont pas d'obturateur mécanique. Cela est fait électroniquement.

En gros le phosite est sensible a la lumiere en generant une tension porportionnelle a la lumiere recu (pour les cmos). Il y a donc une remanence permanente tant qu'il n'a pas ete couper de son alim ... (heu si on peut dire les chose comme cela).

C'est ce que j'ai essayé d'expliquer dans mon message précédent. Ce n'est pas de la rémanance mais plutot la capacité des photosites à garder une charge.

[FuryNick]

Je ne voudrais pas être vexant, mais je pense que tu es meilleur en informatique qu'en électronique ! :rolleyes:

C'est certain

[IXUS_v3]

Je pense qu'au cours du fil vous avez déduit les bonnes réponses
au fil du temps les photosites ont fini par dévenir plus performant
plus sensible et leur temps de réponse plus bref
leur réponse indicielle plus fidéle
imaginons un Dirac de lumière, le photosite y répond aujourd'hui par un Dirac très peu déformé
ce qui fait que la "rémanance" je dirais plutôt l'effet mémoire est TRES court, je ne suis même pas sûr que l'on arrive pas aux nano secondes aujourd'hui
il suffit de reprendre quelques calculs qui ont d'ailleurs été presque faits
un capteur de caméra numérique haut de game, une grande taille de capteur implique un certain nombre de photosites en supposant que l'on puisse faire des ralentis de X10 ( donc 240 images par seconde) que le processeur derrière va examiner 1000 X ça donne 240 000 scrutation de l'image par seconde ça donne déjà 4µs... que pendant ce temps on soit sûr que le photosite est perdu 95% de sa mémoire... etc etc...
je dirais que l'effet mémoire doit être < à la micro seconde
c'est une réponse à la louche bien sûr
alors maintenant le probléme des poses longues c'est autre chose
étant donné la polarisation des photosites qui dure le temps de pose
ceux ci sont(surtout s'ils sont sensibles) sujet au bruit éléctronique
et plus le temps est long plus le bruit est important c'est pourquoi il est recommendé de faire plusieurs expositions en astronomie sans dépasser pour chaque tof un temps d'exposition trop long (bien sûr tout cela se calcule) en augmentant la sensibilité ISO on augmente la polarisation des photosites c'est aussi pourquoi il y a plus de bruit car le bruit électronique est plus élevé ( agitation électronique anarchique )
Voilà à la louche le pourquoi de la chose, plus précis il faudrait faire une synthése des théses de l'électronique des composants et je n'ai pas envie de le faire

PS les capteurs en astronomie sont refroidis, pour augmenter le gap entre couches électronique et diminuer le nombre d'électrons parasitants le signal (bruit)

BON j'arrête, bonne nuit quand même !
HI !

[Iceteagreen]

Bon allez hop! 2 aspirines et au dodo! :p

[predigny]

...
imaginons un Dirac de lumière, le photosite y répond aujourd'hui par un Dirac très peu déformé
...

Histoire de soigner le mal de tête de Iceteagreen, je dirais qu'à un Dirac de lumière correspond plutôt un échelon de la réponse du photosite car le photosite ne comprend pas que la photodiode mais aussi le stockage des charges et c'est là que peut apparître des problèmes de rémanence si l'évacuation des charges n'est pas parfaite après la lecture du photosite. Mais en effet la rémanence des capteurs d'aujourd'hui n'est pas un problème qui peut gèner l'utilisateur.

[Flo22]

imaginons un Dirac de lumière, le photosite y répond aujourd'hui par un Dirac très peu déformé

je dirais "un dirac de lumiere " ne veut pas dire grand chose...
On ne sait pas trop si tu parles d'un impulsion temporelle (un dirac dans le temps) ou d'un ponit lumineux ( dirac spatial) sachant qu'en pratique aucun des deux n'est réalisable. Bon avec le contexte on comprend mais comme l'a dit predigny la réponse serait plutot un echelon dans le cas d'une pose sauf si on considère le capteur dans un état de décharge permanante.

il suffit de reprendre quelques calculs qui ont d'ailleurs été presque faits
un capteur de caméra numérique haut de game, une grande taille de capteur implique un certain nombre de photosites en supposant que l'on puisse faire des ralentis de X10 ( donc 240 images par seconde) que le processeur derrière va examiner 1000 X ça donne 240 000 scrutation de l'image par seconde ça donne déjà 4µs...

Je ne saisi pas trop, là on parle de capteur d'appareil photo, alors des ralentis x10 ??, le processeur va examiner 1000x je comprends pas trop non plus, tu veux dire 1000 pixels??

en augmentant la sensibilité ISO on augmente la polarisation des photosites

Je pense pas que la sensibilité ait un rapport avec la polarisation des photosites mais plutot avec le gain de l'amplificateur avant la conversion analogique numérique.