une interessante comparaison des capteurs 40d vs d300

[dideos]

Dans le meme esprit que les tests de CBuil , cad performances capteurs exclusivement.
Interessant de voir que les conclusions sont assez proches (a moins que ce soit l'ami Chritian qui ait pris un pseudo )
L'auteur ajoute a la fin un tableau de comparaison des DQE (efficacité quantique) des capteurs de differentes generations , qui est le reflet reel de leur performance.
Que voici :



Noter le chiffre exceptionnel du D3 (a confirmer quand meme)
La hierarchie des APS-C etait previsible : le 10M Canon devant, a egalité avec le 8M d'y a 3 ans. Le D300 quand meme au niveau d'un 350/400D, et les vieux coucous loin derriere.

http://theory.uchicago.edu/~ejm/pix/20d/posts/tests/D300_40D_tests/

[Yves]

L'auteur ajoute a la fin un tableau de comparaison des DQE (efficacité quantique) des capteurs de differentes generations , qui est le reflet reel de leur performance.

Pas du tout, ce qui est porté dans ce tableau n'est pas l'efficacité quantique, mais ce qui est habituellement appelé le "gain". Il est très étonnant que l'auteur mélange les deux termes, car ce sont deux choses complètement différentes.

(...) qui est le reflet reel de leur performance.

Le gain n'est qu'un reflet très très partiel de la performance de l'ensemble capteur/ampli/numérisation... Par exemple mets un filtre de densité optique 1 devant ton capteur, tu vas perdre 90% de tes photons, mais les données du tableau du dessus seront inchangées!

[lucas77]

les valeurs données par cbuild sont proches mais pas identiques.
le D3 est crédité de 2.1 e-/adu en 14 bits et 8,3 e-/adu en 12 bits, ici on a 7.7
le 40D est crédité de 0.78 e-/adu en 14 bits soit 3.12 en 12 bits, ici  même valeur

Les rendements en e-/photon , compte tenu d'un rapport de surface de 2.56, semblent donc identiques aux erreurs d'ajustement des iso près.

Ce qu'on peut noter c'est l'amélioration du gain entre le 5D et le D3, qui passe de 4.1 à 7.7 e-/adu. Une telle amélioration en 2 ans me laisse sceptique, le calage des iso est il identique sur ces 2 boitiers ?.

Je pense cependant comme yves, que le gain n'est pas déterminant, mais c'est le rapport S/B et la comparaison de cbuild entre le 40D et le D3 à travers un terme correctif de 1.414 (bruit clampé du D3) ne correspond pas au rapport de surface des capteurs.

[Yves]

les valeurs données par cbuild sont proches mais pas identiques.
le D3 est crédité de 2.1 e-/adu en 14 bits et 8,3 e-/adu en 12 bits, ici on a 7.7
le 40D est crédité de 0.78 e-/adu en 14 bits soit 3.12 en 12 bits, ici  même valeur

Les rendements en e-/photon , compte tenu d'un rapport de surface de 2.56, semblent donc identiques aux erreurs d'ajustement des iso près.

Comment peux-tu le savoir? Encore une fois, l'efficacité quantique et le gain sont deux choses bien différentes, cf mon exemple dans le message du dessus...

[JMS]

Ce tableau là n'est-il pas plus significatif ? Je m'en remets à mes amis les ingénieurs férus de rendement quantique 

[lucas77]

yves, selon toi que le 40D fournisse  2.6 fois moins d'électrons adu que le D3 pour une surface 2.6 fois plus faible ne prouve pas que le rendement quantique est quasiment le même ?
ou que pour un même rendement en électron/photon le nombre d'électrons obtenus ne soit pas proportionnel à la surface, à illumination égale ?
çà bien sûr en se basant sur les chiffres de cbuild, je n'ai pas les moyens de les mesurer !

[lucas77]

jms : dans ton tableau le rapport D3 /5D est aux incertitudes sur les iso, semblables au tableau de dideos. Mais la position du D300 et du 40D re reflète pas la même hiérachie

[Yves]

yves, selon toi que le 40D fournisse  2.6 fois moins d'électrons adu que le D3 pour une surface 2.6 fois plus faible ne prouve pas que le rendement quantique est quasiment le même ?

Non, ça ne le prouve absolument pas. As-tu lu mon exemple plus haut?

La page http://theory.uchicago.edu/~ejm/pix/20d/posts/tests/D300_40D_tests/ donnée par dideos n'est pas très sérieuse, même si l'auteur est un physicien théoricien spécialiste de la théorie des cordes!   Dire à propos du gain (ce qu'il appelle à tort la "quantum efficiency")

This figure of merit quantifies the light-gathering ability of the corresponding pixels, and thus the image quality when viewed at 100% magnification

c'est complètement à côté de la plaque.

[dideos]

Salut Yves,

Quand tu parles du gain, tu parles duquel ?
Il y en a beaucoup.



Pour moi, la dqe c'est le premier, mais pour d'autres ca peut etre le produit des trois premiers.
L'interet d'avoir un bon capteur est de pouvoir diminuer le troisieme : moins de gain electronique, moins de bruit. C'est la ou le 5d et le 3d gagnent.
d'apres ma petite experience pratique, le bruit des amplis et du convertisseur est toujours loin derriere le bruit de lecture.

[Yves]

Salut Yves,

Quand tu parles du gain, tu parles duquel ?
Il y en a beaucoup.

Je parle bien évidemment de ce que le monsieur de ton lien a mesuré (et qu'il appelle la "quantum efficiency", ce qui est inexact). C'est à dire la combinaison, sur ton schéma, des étapes numéro 2, 3, 4, 5, 6 (pour le canal vert du D300 visiblement l'étape 6 ne joue pas, en sortie raw).

[vianet]

Encore faudrait-il s'accorder sur le terme "rendement quantique". Si c'est le rendement de détection alors

[lucas77]

vianet : c'est bien de cela qu'il s'agit, nombre d'électrons recueillis par photons incidents. On n'a pas de rendement supérieur à 1. Mais il existe des tubes photo-multiplicateurs (utilisés pour la vision de nuit) qui donnent des rendements très superieurs: Chaque électron chassé de la cible par un photon est accéléré pour frapper une 2 ème cible, puis une 3ème etc.. déclenchant une avalanche. Malheureusement ce phénomène est difficile à répliquer dans un semiconducteur à cause de la faible vitesse des électrons (ou des trous) dans un solide et des fortes tensions d'accélération nécessaires.

yves : je ne comprends pas ta remarque. Il est évident que si tu réduit le flus de 90 %, le nombre d'électrons recueillis va diminuer d'autant. Les chiffres du tableau de didéos (comparable à celui de jms) spécifie que l'illumination correspond à 400 Iso pour le signal nominal. Avec ton filtre de 1, si le capteur est bien linéaire, on retrouve ces valeurs avec un réglage à 400 iso (gain x10), et le rendement reste le même.

[lucas77]

" Avec ton filtre de 1, si le capteur est bien linéaire, on retrouve ces valeurs avec un réglage à 400 iso (gain x10), et le rendement reste le même."

J'ai voulu écrire 4000 isos (gain x10) sorry.

[hendrix]

Encore faudrait-il s'accorder sur le terme "rendement quantique". Si c'est le rendement de détection alors

dans ce cas il ne pas pas être supérieur à 1...

[munik]

dans ce cas il ne pas pas être supérieur à 1...

+1

[Yves]

yves : je ne comprends pas ta remarque. Il est évident que si tu réduit le flus de 90 %, le nombre d'électrons recueillis va diminuer d'autant.

bien entendu.

Les chiffres du tableau de didéos (comparable à celui de jms) spécifie que l'illumination correspond à 400 Iso pour le signal nominal. Avec ton filtre de 1, si le capteur est bien linéaire, on retrouve ces valeurs avec un réglage à 400 iso (gain x10), et le rendement reste le même.

ce qui est mesuré et porté dans ces tableau n'est en rien un rendement. C'est uniquement un facteur de conversion, souvent appelé "gain", entre un nombre d'électrons produits et le résultat de la quantification (autrement dit la combinaison des étapes 2 à 6 sur le schéma montré par dideos). L'étape 1 du schéma de dideos, extrêmement importante (c'est elle qui détermine l'efficacité quantique), ne joue aucun rôle dans cette mesure. Par conséquent tu retrouveras exactement le même tableau en plaçant un filtre absorbant devant ton capteur, alors même que de cette façon tu le rends beaucoup moins sensible à la lumière (tout ceci pour un réglage ISO donné).

Encore faudrait-il s'accorder sur le terme "rendement quantique". Si c'est le rendement de détection alors (...)

C'est la définition habituelle. Cela correspond à l'étape 1 du schéma de dideos, et n'est absolument pas pris en compte dans le tableau dont on parle, alors que c'est un point fondamental pour comparer des capteurs. Par exemple l'ajout de microlentilles à un capteur permet d'augmenter cette efficacité quantique (ou rendement quantique, ou "quantum efficiency"), mais ne modifie absolument pas les données montrées dans le tableau.

[geo444]

ce qui compte au final, c'est le rapport Signal / Bruits !

http://www.clarkvision.com/imagedetail/digital.sensor.performance.summary/

vous additionnez tous les Bruits et vous comparez au Signal, comme en Hi-Fi...

bien sur, c'est encore plus visible en conditions difficiles, comme en Astro !

d'abord le Fuji S2 Pro, qui avait un S/B nettement mieux que le D100
(CI N° 263) tous les deux sortis début 2002... déja bientot 6 ans ! 

20 RAF Fuji S2 Pro de 30 secondes a 800 iso stackés

[geo444]

ce qui compte au final, c'est le rapport Signal / Bruits !

http://www.clarkvision.com/imagedetail/digital.sensor.performance.summary/

puis fin 2002 arrivait l'Eos 1Ds : 11 Mpix avec un S/B qui écrasait tout (CI 263)

seulement 10 CR² d'Eos 5d = toujours 30 secondes a 800 iso stackés

[Phil_C]

Rendement quantique (QE): c'est bien le rapport entre le nombre de photons et le nombre d'electrons convertis par effet photoelectrique. Mais le QE est dependant de la longueur d'onde, ainsi, on parle plutot de reponse spectrale, avec une valeur de QE par longueur d'onde.
Ci dessous un exemple de QE sur un capteur qui devrait faire rever, mais il ne rentrerait même pas dans un D3!

[Phil_C]

Et voici le roi des capteurs (A priori le plus gros du monde): 340 Mpix, enfin, il s'agit d'un cluster de 36 CCD, mais chacun fait la taille de deux Full Frame. Il ne se monte pas dans un D3, a cause de ses 180 kg et de son refroisissement a -180°C! Il lui faut quand même une optique, 3m60 de diametre (Telescope CFHT)

[dideos]

celui la est un peu plus gros..
41*41 cm de coté , 2048*2048 pixels 14b (par contre y voit pas dans le visible )

[lucas77]

opposer rendement quantique e-/photon  et efficacite quantique (quantum efficiecies) ou gain, gain inverse, en e-/adu, comme meilleur paramètre  qualité d'un capteur, est oiseux. Ce qui importe c'est le rapport signal bruit mesuré à un gain donné, 400 iso pourquoi pas, si cela permet de s'affranchir de la difficulté de mesurer d'un S/B trop élevé à 100 iso.
Ceci dit le paramètre bruit en e-/adu, en 12 bits ou 14 bits, me semble préférable pour qualifier le capteur, en terme de qualité, bruit et dynamique.
Exemple ( chiffres de cbuild)
bruit (à 400 iso) du 40D = 8.38 adu et  bruit du D3 = 4.64 x 1.414  soit 6.56 adu. Ce qui, sur un signal total de 16384 adu (raw 14 bits) donnent un écart de qualité entre ces boitiers plus juste que l'efficacité quantique du tableau initial du fil:
7.7* pour le D3 et 3.1 pour le 40 D,
et qui, on peut le remarquer, correspond exactement à la différence de surface des photosites des 2 boitiers.
Aucun miracle donc sur le D3, mais  une augmentation de surface de 2.6 environ du capteur, et une technologie qui s'approche de celle de Canon sans la dépasser, car en S/B le gain est plus faible qu'on l'espérait du rapport de surface.
On se retrouve pour ces boitiers et à 100 iso, des rapports S/B de 76 db et 78 db, de quoi satisfaire  avec 12,3 et 13 IL de dynamique toutes les exigences des amateurs de traitements ultimes des H.L et T.B.L.

[geo444]

<< Ce qui importe c'est le rapport signal bruit mesuré à un gain donné, 400 iso pourquoi pas,
si cela permet de s'affranchir de la difficulté de mesurer d'un S/B trop élevé à 100 iso >>

d'autant qu'on a justement besoin d'un S/B élevé quand la lumière est faible !
en Astro, on empile les images justement pour gagner encore en S/B !

dé plou zem plou difficile : 9 CR2 d'Eos 20d seulement, chacun toujours 30 sec a 800 iso,
de plus, ici c'est pris en pleine ville, avec une pollution lumineuse qui bouffe bcp de Signal,
donc = 270 secondes de pose totale contre 300 sec au 5d et 600 secondes au S2 ci-dessus

[S2-D2]

C'est beau quand même !!!