Quelques reflexions sur la techno Sony.

[geo444]

OK pour le CDS avant conversion A/N, geo444 !

Quid du CDS qui se situe derrière le Convertisseur dans l'implémentation Sony ?

ca c'est La Nouveauté Sony : le But est le mème que le 1er CDS Analogique :
... a savoir eliminer le Bruit (de l'ADC=Convert. Analog. Numerique)

avec sans doute un principe similaire au premier CDS ?
pas encore eu le temps d'étudier en détail...
peut-etre Didier en sait + ?

[geo444]

.

mais la Grande Amelioration date de l'Annonce de l'Alpha 900 = l'ADC on Chip Aussi !!
http://www.chassimages.com/forum/index.php/topic,112598.msg2026819.html#msg2026819
http://www.chassimages.com/forum/index.php/topic,112598.msg2026852.html#msg2026852

AMA, avec la technologie Classique (?? pas forcement en CMos BSI ??)..
... le CMos constitue 1 Enaurme Antenne a Parasites
=> Numeriser le Signal au + Tot !!!

Le Truc c'est ca !   

[geo444]

Et qu'est-ce qui explique la disparition de l'amplification analogique ?...

... Le bruit mieux jugulé, j'imagine ?...

je ne sais pas si elle a totalement disparu ?... 

OUI !... lol ! 
certain qui si tu Multiplie x4 les Valeurs dans un CR² Canon... tu obtiens cette Horreur :
http://www.chassimages.com/forum/index.php/topic,110389.msg1976362.html#msg1976362
... normal, t'as multiplié aussi le Bruit Tres Elevé des Eos a 100 iso !

... alors qu'avec une Classique Amplif. Analogique (1600 iso)... tu as ca :
http://www.chassimages.com/forum/index.php/topic,110389.msg1976354.html#msg1976354
c'etait quand mème beaucoup plus acceptable !?

(pour les positions L et H, l'ajustement sur un D700, par exemple, est aussi réalisé par ajustement "logiciel")

a l'epoque des 1ers Eos, Oui !... mais en général Tous les ISO au dessus de ~1600~3200...
... sont obtenus par Multiplication des Valeurs (= Histo en Peigne = Posterisation)

[dideos]

le CDS (Correlated Double Sampling)
c'est " l'Anti-Bruit " direct (on chip) dans le CMos
en fait = on effectue une Double Lecture de la Photo-Diode :
1 dans l'Obscurité... 1 pendant la Pose et on " Soustrait " la 1ère pour éliminer le Bruit !

en realité c'est 1 peu moins simple (Reset Photo-Diode, etc)
http://www.google.fr/images?q=Correlated+Double+Sampling&hl=fr&gbv=2&um=1&ie=UTF-8&source=og&sa=N&tab=wi

voila un schema simple :
http://www.ccd.com/images/ccd107.gif

[dideos]

oops, fausse manip
Pour repondre + concretement a quoi ca sert le cds.
Dans les differents types de bruits, il en existe du temporel (variable dans le temps) et du fixe (FPN fixed pattern noise). Un des types de FPN est du a un defaut plus visible sur les cmos que sur les ccds = le fait que chaque pixel a un offset different. Sans rentrer dans les details c'est du aux imperfections des Fet de lecture.
Par contre cette non uniformité de niveau de noir, qui ressemble assez a du bruit temporel a le bon gout d'etre fixe dans le temps ce qui permet de la soustraire et de l'annuler grace au cds.
C'est la partie la + delicate de tout le traitement electronique, d'ailleurs en general quand on voit des defauts bizarres dans les images quand ca sature, a 99% le probleme vient de la (il n'y a plus de blooming sur les cmos).
En analogique ca marche +/- bien, l'analogique par nature c'est sujet a dériver, les cds sont des doubles s/h . Pour stocker les niveaux il faut deux capas qui prennent de la place et qui ont elles memes des defauts (fuite, etc..) les impulsions a generer ont besoin d'etre tres short et le cds analogique est tres sensible. Les amplis ont besoin d'une bande passante tres importante (=> bruit) et des fois , ca ne suffit pas (pb des points noirs sur le 5d2). L'analogique c'est pas toujours tres lineaire, ca fluctue en fonction de la temperature, ca ramene du bruit propre et c'est sujet a etre perturbé par du bruit exterieur. Bref c'est pas le top.

Le cds digital est decrit dans un des 2 brevets dont j'ai mis le lien au debut.
La fonction CAN et CDS est faite en meme temps. Le principe est simple. Ca marche en 2 temps.
1er temps : On genere une rampe a l'aide d'un compteur (donc, stable). Quand la rampe atteint le niveau d'offset, on arrete le compteur a l'aide d'un comparateur = on a en numerique le niveau de noir du pixel.
2eme temps : On fait repartir le compteur dans l'autre sens. Un deuxieme comparateur arrete le compteur quand la rampe atteint le niveau du signal du pixel (+ l'offset).
Ya plus qu'a soustraire les deux = on a en numerique le niveau de video du pixel, sans l'offset.
Avantage . Pas de derive, pas de non linearité, pas d'ampli, le chemin analogique et les composants analogiques sont reduits au strict minimum, tres peu de bruit ajouté, tres peu de chance de perturber le signal sur tout le passage avant le convertisseur (comme avec la vieille techno). Le residu de FPN (banding) s'il y en a, est basse frequence, donc il sera éliminé par le cds numerique : peu de risque de banding. De + il y a un CAN par colonne, cad le bruit "blanc" est dividé par la racine carrée du nombre de colonnes, par rapport a l'ancienne techno. Excusez du peu.
Pas de bruit fixe, bien moins de bruit temporel. Reste plus que le bruit photonique. Les amplis sont faits en numerique, consequence directe le rapport S/B ne dépend plus guere des ISO. PAr contre il faut numeriser sur beaucoup de bits en sortie capteur, 16 est un minimum mais je pense qu'il en faut 2 de plus. Ca doit etre possible avec les CAN "lents"

[cagire]

Merci Dideos pour toutes tes explications. C'est toujours un plaisir très instructif de te lire.

[Verso92]

Les amplis sont faits en numerique, consequence directe le rapport S/B ne dépend plus guere des ISO.

Tu veux dire par là, j'imagine, qu'on se contente de décaler les bits résultants de la conversion A/N...

(un décalage vers la gauche correspondant à une multiplication de la sensibilité par deux. Donc, si on veux conserver 14 bits à 6400 ISO, il faut une sacré réserve de bits... cinq ou six supplémentaires ?)

[dideos]

oui, ca marche comme ca. Si on veut 12 b il en faut 1 de marge + 1 pour la couleur, apres un de plus pour chaque ISO donc 6 pour 6400 on arrive a 18. Ca fait un compteur qui doit pouvoir compter jusqu'a 260000 pendant chaque periode pixel, deux fois en plus.. (admettons que pour le NN ca soit moins).
Il y a quand meme une difficulté technique.
C'est l'inconvenient des CAN a rampe, ils sont lents... La premiere fois que j'ai vu le truc, je me suis dit c'est pas possible ca peut pas marcher. Sauf que les sorties sont multiplexees puisqu'il y en a une par colonne. Donc la frequence d'horloge du compteur peut etre divisee par le nb de colonnes par rapport a un capteur "normal" . On redescend a un ordre de grandeur de x100, ca redevient plus raisonnable, meme si c'est pas evident...

Maintenant, sur les dernieres nouveautés annoncées sur CR, Canon va répliquer par une nouvelle revolution technologique = ils vont peindre le boitier en rouge et changer la forme du logo...

[Nikojorj]

Donc, si on veux conserver 14 bits à 6400 ISO, il faut une sacré réserve de bits...

Cela dit, d'une part les 13e et 14e bits commencent tout juste à servir à 100ISO avec le dernier capteur, d'autre part l'inévitable bruit à 6400ISO fait qu'on a besoin de moins de bits...

[canardphot]

Bonjour.
Débat très intéressant..... mais il faut être "branché" pour bien comprendre  ...... et ce n'est pas mon cas.....
Alors, je tente de me raccrocher aux fondamentaux (voir http://www.clarkvision.com/imagedetail/digital.sensor.performance.summary/index.html) :
avec les progrès qui ont été réalisés ces dernières années, l'essentiel du bruit qui subsiste est le bruit photonique. La source "en amont" de tout traitement electronique. Alors, si "tout est parfait" au niveau du traitement électronique, il reste ce bruit auquel "on ne peut rien"..... C'est du moins ce que j'ai cru comprendre.
Donc, seule solution = avoir plus de photons = plus grande surface de capteur. Pour rejoindre un autre fil en cours, l'intérêt du format 24x36 qui capte 2,5 fois plus de photons que le format APS/C...

[Lorca]

200*/6400 en sensibilité ISO (je précise parceque DXO vient d'en inventer une nouvelle "la sensibilité réelle" reprise dans certains médias, ouarf !!!) ça ne fait que 5IL. Comment fait-on avec des capteurs annoncés avec +10IL  de dynamique ?

*Pourquoi 200 ? Parceque à ce jour tous les capteurs qui démarrent à 100 sont bruités dès leur sensibilité native, n'en déplaise à ceux qui prennent pour référence de dynamique photographique une dynamique électronique basée sur le bruit (DxOM). Cherchez le paradoxe, où plutôt toute affirmation de sensitométrie ou de quantification ne demande que quelques travaux pratiques pour être confirmée.

Avec la quantification on en revient à la dynamique effective et non à la virtuelle qui est sans intérêt en photographie (et qui plus est en couleurs) : un photographe un tant soit peu féru de sensito dans un but pratique ne peut faire fi des valeurs tonales quand il évalue la dynamique, ni considérer qu'un fichier plus bruité à la base puisse avoir une dynamique plus importante qu'un autre plus propre et au demeurant d'une valeur tonale plus élevée.

Je ne demande qu'à être convaincu par l'exemple : quelqu'un peut-il me montrer un fichier couleur avec une dynamique supérieure à simplement 9IL (excepté du S5), pour info? Je serais curieux que l'on me démontre, avec par définition exemple à l'appui (pas avec des copier/coller de perroquet), qu'un fichier de K5 a plus de dynamique qu'un fichier de D700 !

[Verso92]

Je ne demande qu'à être convaincu par l'exemple : quelqu'un peut-il me montrer un fichier couleur avec une dynamique supérieure à simplement 9IL (excepté du S5), pour info? Je serais curieux que l'on me démontre, avec par définition exemple à l'appui (pas avec des copier/coller de perroquet), qu'un fichier de K5 a plus de dynamique qu'un fichier de D700 !

Pas de "copier/coller" ?

Il ne reste plus qu'à trouver l'intervenant qui possède à la fois D700 et K5... qui s'y colle ?

;-)

[Nikojorj]

Alors, si "tout est parfait" au niveau du traitement électronique, il reste ce bruit auquel "on ne peut rien"..... C'est du moins ce que j'ai cru comprendre.
Donc, seule solution = avoir plus de photons = plus grande surface de capteur. Pour rejoindre un autre fil en cours, l'intérêt du format 24x36 qui capte 2,5 fois plus de photons que le format APS/C...

Mais comme tout n'est pas encore parfait, le gain réel du plein format reste un peu inférieur à ce gain théorique de racine(2.5)=1.6 fois moins de bruit.

Il ne reste plus qu'à trouver l'intervenant qui possède à la fois D700 et K5... qui s'y colle ?

Il vaudrait mieux qu'il ait aussi un S5 en référence, non?

[Lyr]

200*/6400 en sensibilité ISO (je précise parceque DXO vient d'en inventer une nouvelle "la sensibilité réelle" reprise dans certains médias, ouarf !!!) ça ne fait que 5IL. Comment fait-on avec des capteurs annoncés avec +10IL  de dynamique ?

Pourquoi n'avoir des ISOs que sur 5IL quand on annonce 10IL de dynamique dans le capteur?

Si tu boostes de 5IL ton signal, c'est que tu as sacrifié (fait sortir de l'histogramme) les 5IL les plus lumineux. Donc en partant de 10IL, il ne te reste plus que 5IL (ce que la plupart des supports peuvent montrer).
Si tu pousses encore au delà, tu n'enregistreras vraiment plus qu'un ou deux IL, ce qui fait que ton image sera avec des zones vites blanches et vite noires, pour un résultat très contrasté mais avec peu d'information restante.

[dideos]

La dynamique c'est la difference entre la saturation (le plafond) et le bruit de lecture (le plancher).
Elle est maxi a la sensibilité native et elle descend d'un cran a chaque fois qu'on pousse les ISO d'un cran.
Dans la pratique, le capteur fonctionne toujours au meme point de fonctionnement par rapport au plafond.
La dynamique vers le haut reste la meme, celle qui diminue c'est la dynamique vers le bas.. le point de fonctionnement du capteur se rapproche du plancher.
Si on veut preserver la dynamique totale, la seule solution viable (en dehors des capteurs non linaires) c'est de descendre le plancher.
Concretement, la limitation vient en premier du bruit de structure qui est inherent a la techno classique. On voit bien que c'est difficile de soigner l'electronique, au point que certains, avec la vieille techno, sont incapables de le faire meme sur des appareils qu'ils vendent le prix d'une bagnole.
Tandis que canon gagne qques % a chaque generation, Sony vient de gagner pas loin d'un facteur 8 d'un coup. Et en plus en simplifiant l'industrialisation et en reduisant le cout, puisque tout est sur la puce du capteur.
On comprend la reticence de Canon a mettre sur le marché des appareils haut de gamme... Il faut s'attendre aussi a voir fleurir sur le net des comparatifs peu flatteurs.

Pour le rendement a iso elevé, c'est différent ce qui prime c'est la capacité du pixel. Les capteurs de grande surface gardent leur avantage. Le 5D2 qui se fait moucher en dynamique par les APSC recents, reste toujours competitif tant qu'on passe par les amplis analogiques, cad entre 800 et 6400 il fera  mieux en dynamique (et en rapport signal sur bruit) que les Sony. Simplement parceque ses pixels sont capables de recolter plus de photons pour fournir le meme niveau de signal, et qu'il travaille avec un gain electronique plus faible.
L'ideal effectivement c'est d'avoir un appareil qui ne montre plus que le bruit photonique, c'est le but final.

Pour le bruit de quantification, on ne doit pas en avoir c'est tout. Mais ca c'est le plus facile a faire, c'est la base du traitement numerique il suffit d'utiliser le nb necessaire de bits pour faire chaque operation interne.

[dideos]

  J'ai le même sentiment d'avoir misé sur le mauvais cheval, j'attends de voir le 1Ds Mark IV et je continue ou  je revends tout, pour le dire différemment Canon me rappelle de plus en plus Microsoft  et me gave

Surtout pas. Pour l'instant ils sauvent les meubles sur le bas de gamme en proposant des + qui se vendent bien dans les supermarchés. OK.
Mais sur le milieu de gamme, je suis pret a parier qu'ils vont sortir un 5D3 avant la fin de l'annee avec un AF de course, parce qu'ils sont coincés sur la qualité image = ils ne peuvent plus rien proposer d'autre. Ca fera plaisir a plein de monde. Le truc aura 25-30 MP, il sera basé sur la vieille techno, il sera pas mieux que le 5d2 en dynamique, peut etre un poil mieux a partir de 6400 (ils vont rajouter des amplis), et on peut esperer qu'ils auront travaillé un peu sur le banding.
Pour le 1ds4 par contre j'ai bien peur que ca prenne quelques annees si c'est l'etape suivante. Ca va dependre aussi de ce que font les autres.

[dideos]

Merci Dideos pour toutes tes explications. C'est toujours un plaisir très instructif de te lire.

Salut Cagire,
Merci a toi c'est trop

[Verso92]

Pour le bruit de quantification, on ne doit pas en avoir c'est tout.

M'enfin... tout le monde sait que la puissance du bruit de quantification, c'est q^2/12 !!!

;-)

[dideos]

Et qu'est-ce qui explique la disparition de l'amplification analogique ? Le bruit mieux jugulé, j'imagine...

(pour les positions L et H, l'ajustement sur un D700, par exemple, est aussi réalisé par ajustement "logiciel")

Faire des "faux" ISO en numerique avec la vieille techno est moins interessant : on amplifie en meme temps tous les bruits d'origine diverse accumulés sur tout le chemin analogique.
Mettre des amplis analogiques est deja mieux, mais ils ramenent leur bruit intrinseque.
L'ideal c'est vraiment de les virer, si on est capable de mettre le convertisseur a la source. De toutes manieres, le cds numerique apres le CAN va eliminer les traces de bruit de structure qui pourrait rester
Il faut juste faire attention a respecter partout le nb de bits correct pour eviter le bruit de quantification.

[dideos]

M'enfin... tout le monde sait que la puissance du bruit de quantification, c'est q^2/12 !!!

;-)

Voui, yen a toujours mais comme le bruit s'ajoute en quadratique, dans la pratique on ne voit que celui qui est prépondérant, donc ce qui compte c'est que le bruit de quantification soit en dessous du bruit residuel

[geo444]

... Le problème du k5 est l'incompatibilité du parc optique avec un autre reflexe FF
... alors que nikon (ou canon) on peut avoir des objectifs communs à 2 boitiers...

+1, hé oui, les temps ont changé !...
... autrefois la Monture K était qualifiée "d'Universelle" :   
Pentax, Cosina, Ricoh, Petri, Chinon, etc...

+ il a qques defauts le Pentax K-5 : synchro Flash au 1/180°sec !!
... + les Corrections d'AC et Distorsion ne marchent qu'avec les Derniers Objectifs !   
vs la Correction d'AC NiKon marche avec les AIs !

maintenant, tu peux par ex choisir les Excellents VoigtLander / Cosina SL II en Monture Ai-P NiKon !
... Ultron 40mm f/2 Asph + Nokton 58mm f/1.4 !!... + p'tèt le Scopar 20mm f/3.5 Asph ?
et avec une Bague Sheila, tu pourras aussi les monter sur tes Eos !

le Bon Plan 

[dideos]

La stab integree au boitier est interessante aussi. Je ne connais pas beaucoup de fixes grand angle stabilisés, malheureusement. Dommage parceque ca me serait plus utile que l'AF.
Je sais pas combien apporte la stab sur le K5, mais si c'est 2 diaphs c'est toujours bon a prendre.

[geo444]

La stab integree au boitier est interessante aussi. Je ne connais pas beaucoup de fixes grand angle stabilisés, malheureusement. Dommage parceque ca me serait plus utile que l'AF.
Je sais pas combien apporte la stab sur le K5, mais si c'est 2 diaphs c'est toujours bon a prendre...

+ bah, au moins 2 ?... disons entre 2 et 4 c'est certain
+ et il a un autre Bonnus Rare : comme l'Eos 5d, il peut interpoler ses Hot-Pixels ! 
+ 3ème Avantage (Astro) = il a le Nez quasi Plat comme un Eos 5d !!
... mais en ayant bien un Flash intégré !

mais les manques niveau optiques Pentax sont... embètants ?
- la Correction d'AC ne marche qu'avec les Derniers Objos Pentax !
- la Correction de Distorsions ne marchent que sur les Pentax Récents !
- Voigtlander / Cosina jette l'eponge en monture Pentax !?
- les Tamron / Pentax se feraient rares aussi ?
- la Synchro Flash au 1/180 sec !
- Fash EC -2 +1 snifff

[geo444]

+ bah, au moins 2 ?... disons entre 2 et 4 c'est certain
+ et il a un autre Bonnus Rare : comme l'Eos 5d, il peut interpoler ses Hot-Pixels !
+ 3ème Avantage (Astro) = il a le Nez quasi Plat comme un Eos 5d !!
... mais en ayant bien un Flash intégré !

mais les manques niveau optiques Pentax sont... embètants ?
- la Correction d'AC ne marche qu'avec les Derniers Objos Pentax !
- la Correction de Distorsions ne marchent que sur les Pentax Récents !
- Voigtlander / Cosina jette l'eponge en monture Pentax !?
- les Tamron / Pentax se feraient rares aussi ?
- la Synchro Flash au 1/180 sec !
- Fash EC -2 +1 snifff

j'oubliais un autre Avantage exclusif du Pentax K5 (/ rapport au D7k), Didier... 
... il possède un Réglage Fin de la Colorimétrie de son LCD !!
qque chose comme celui de la WB des Eos :

[Bernard2]

j'oubliais un autre Avantage exclusif du Pentax K5 (/ rapport au D7k), Didier... 
... il possède un Réglage Fin de la Colorimétrie de son LCD !!
qque chose comme celui de la WB des Eos :

C'est un effort louable quoi que...

Il ne faudrait pas que les utilisateurs lambda croient que ce sera la panacée.
En effet ces afficheurs étant produits de manière industrielle ils sont très certainement fort semblables quant à leur rendu colorimétrique.
Dès lors le fabricant est capable de le "régler" au mieux en appliquant un réglage standard.
Hélas, comme avec les écrans de nos ordinateurs, ils ne sont calibrés que pour un environnement donné. Donc l'usage d'un écran d'appareil photo, par principe transporté dans une infinité d'environnements différents, est assez peu susceptible de pourvoir être réglé efficacement...
Plus que la colorimétrie juste qui reste une chimère compte tenu de ces éléments, il serait (sans doute) plus utile d'avoir un contrôle automatique de luminosité et de contraste en fonction de la luminosité ambiante.