Quelles consequences à passer à un capteur de 24M ?

[Nikojorj]

Je te retourne la question, pourquoi bien plus en chrominance qu'en luminance, quelle en serait l'explication technologique ?

Au hasard, une BdB qui fait que le canal rouge est notablement sous-ex dans le raw?

Mais sur le fond, je trouve aussi plus réaliste de causer bruit de luminance seulement ; le bruit de chrominance est facile à gommer au traitement.
Et bon, c'est assez rassurant d'être du côté d'Emil Martinec, en fait.

[Lyr]

Mais là, je ne comparais pas le A55 à 100% et le A77 à 100%, je comparais le A55 à 100% avec le A77 downsamplé à la taille du A55. Au niveau du bruit photonique, le downsampling a le même effet réducteur de bruit que le binning (attention, le binning hard a un effet positif supplémentaire sur le bruit de lecture comme discuté avec astrophoto sur un autre fil, mais ça devrait être négligeable pour les capteurs Sony récents qui ont un bruit de lecture particulièrement bas).

D'un autre côté, le downsampling est peut-être un peu brute (et trop léger que pour faire un bon binning, non?).

Il faut peut-être voir le problème sous un autre angle:
Quand on veut appliquer un traitement anti-bruit, le a77 permettra à l'algorithme de mieux s'appliquer que le a55, non?
Là ce sont des images "brutes", c'est bien cela?

Faut peut-être essayer en downsamplant, puis en débruitant, d'un côté, et en débruitant puis en downsamplant d'autre part.

[GBo]

Pas évident, au hasard peut être parce qu'il y a moins de photosite rouge sur la matrice de bayer...statistiquement le bruit les endommages plus (idem pour les bleus bien sûr) ?

Le A55 est également à matrice de Bayer (rouge constitué par ¼ des photosites de la même façon), or la question est d'expliquer pourquoi en montant en ISO, le rouge morfle plus sur A77 downsamplé que sur A55.

le rapport S/N sur 2 petits photosites vs 1 grand photosite doit se pondérer convenablement sur la luminance par groupement des 2 photosites lors du downsampling alors que sur la chrominance il y a moins d'information que sur la luminance.

Au sens de la théorie de l'information, il y a normalement autant d'information de rouge sur un 24 MP resamplé correctement en 16 MP, que sur 16 MP natif. Une hypothèse que j'avance serait que le bruit de lecture (contre lequel le binning hard aurait pu lutter mais pas le resampling) n'est plus négligeable au regard des autres bruits sur un canal ou le signal est faible (le rouge est dans ce cas), et j'imagine que ce bruit est forcément supérieur sur A77 (car il faut lire plus de photosites).

Il est probable que sur un capteur Fovéon on constate tout autre chose !
Ce que je voulais dire c'est qu'il était prévisible compte tenu de l'existant qui a déjà été comparé (dpreview, imaging resource etc.) et des choix des constructeurs qui ont déjà fait tous ces tests (dualité D3s/D3x chez Nikon, réduction de 14 à 10mp sur les compacts expert Canon etc.)

Je diverge sur le caractère prévisible :
- dpreview ne compare pas le bruit en rééchantillonnant les images des capteurs les plus denses au niveau des moins denses, ils matent les deux à 100%, et là c'est sûr que le plus dense perd pour les raisons déjà exposées plus haut (loi de Poisson). Phil Askey n'a jamais compris l'intérêt du downsampling en ce domaine, et à même laissé des énormités* sur son site malgré les remontrances d'ejmartin par exemple (ejmartin = Emil Martinec, un professeur de physique théorique à l'université de Chicago qui nous fait le plaisir de s'intéresser aux appareils photo avec le regard du scientifique - en tout cas moi j'apprécie, en tant qu'ingé).
- imaging resource ? je ne sache pas qu'ils s'amusent à downsampler au moins disant lors des comparaisons d'appareils, si ?
- D3S vs D3x : le D3s est sorti un an après l'autre donc on ne peut savoir si la progression en minimisation du bruit est due à moins de pixels (plus gros donc) comme tu sembles le supposer, ou à un effort technologique particulier (efficacité quantique, efficacité des microlentilles ou du fill factor, minimisation du bruit de lecture etc...).
- Canon : je n'ai pas vu de tests avec resampling du 14 MP en 10 MP si ? et là aussi en plusieurs mois d'intervalles le 10 MP aura pu bénéficier de progrès optoélectroniques autres que la seule augmentation de la taille totale du photosite élementaire.

cdlt,
GBo

(*) Voici là page en question, je peux détailler les erreurs si ça intéresse quelqu'un :
http://blog.dpreview.com/editorial/2008/11/downsampling-to.html

[Nikojorj]

Faut peut-être essayer en downsamplant, puis en débruitant, d'un côté, et en débruitant puis en downsamplant d'autre part.

Le débruitage se fait, au moins théoriquement, le plus en amont possible...
J'avoue moi aussi avoir pensé que le rééchantillonnage rende le bruit plus visible au lieu de le diminuer (cf plus haut), mais d'après GBo ce n'est pas le cas.

(*) Voici là page en question, je peux détailler les erreurs si ça intéresse quelqu'un :
http://blog.dpreview.com/editorial/2008/11/downsampling-to.html

Sur l'exemple avec un compact à 800ISO, ça risque effectivement de générer des "blotches" de plusieurs pixels qui ne seront que très peu réduits par un rééchantillonnage, mais c'est clair que sinon, faut pas demander à ces gars-là d'en comprendre trop j'ai peur.

[MarcF44]

Le A55 est également à matrice de Bayer (rouge constitué par ¼ des photosites de la même façon), or la question est d'expliquer pourquoi en montant en ISO, le rouge morfle plus sur A77 downsamplé que sur A55.
Au sens de la théorie de l'information, il y a normalement autant d'information de rouge sur un 24 MP resamplé correctement en 16 MP , que sur 16 MP natif. Une hypothèse que j'avance serait que le bruit de lecture (contre lequel le binning hard aurait pu lutter mais pas le resampling) n'est plus négligeable au regard des autres bruits sur un canal ou le signal est faible (le rouge est dans ce cas), et j'imagine que ce bruit est forcément supérieur sur A77 (car il faut lire plus de photosites).

Je pense que tu réponds de toi même à ta question du bruit sauf le morceau en gras qui me semble faux en haute sensibilité justement à cause du bruit

Je diverge sur le caractère prévisible :
- dpreview ne compare pas le bruit en rééchantillonnant les images des capteurs les plus denses au niveau des moins denses, ils matent les deux à 100%, et là c'est sûr que le plus dense perd pour les raisons déjà exposées plus haut (loi de Poisson). Phil Askey n'a jamais compris l'intérêt du downsampling en ce domaine, et à même laissé des énormités* sur son site malgré les remontrances d'ejmartin par exemple (ejmartin = Emil Martinec, un professeur de physique théorique à l'université de Chicago qui nous fait le plaisir de s'intéresser aux appareils photo avec le regard du scientifique - en tout cas moi j'apprécie, en tant qu'ingé).
- imaging resource ? je ne sache pas qu'ils s'amusent à downsampler au moins disant lors des comparaisons d'appareils, si ?
- D3S vs D3x : le D3s est sorti un an après l'autre donc on ne peut savoir si la progression en minimisation du bruit est due à moins de pixels (plus gros donc) comme tu sembles le supposer, ou à un effort technologique particulier (efficacité quantique, efficacité des microlentilles ou du fill factor, minimisation du bruit de lecture etc...).
- Canon : je n'ai pas vu de tests avec resampling du 14 MP en 10 MP si ? et là aussi en plusieurs mois d'intervalles le 10 MP aura pu bénéficier de progrès optoélectroniques autres que la seule augmentation de la taille totale du photosite élementaire.

cdlt,
GBo

(*) Voici là page en question, je peux détailler les erreurs si ça intéresse quelqu'un :
http://blog.dpreview.com/editorial/2008/11/downsampling-to.html

Tu as le droit de diverger mais saches quand même que ce n'est pas parceque ces sites ne fournissent pas de downsampling (ou upsampling selon les points de vue) qu'on s'interdit de le faire pour eux vu qu'ils fournissent des fichiers plein format. De plus leur crop 100% sont accompagnés d'une analyse perceptive et d'une conclusion.
Et enfin,je dirais les constructeurs ont analysés ces problématiques bien avant nous, si un D3x offrait la même qualité en haut iso en downsamplant à 12MP qu'un D3s alors Nikon n'aurait pas sorti le D3s, c'est en cela que c'est plus que prévisible et c'est tout sauf une surprise (approche vue chez Canon également sur les compacts)

[GBo]

D'un autre côté, le downsampling est peut-être un peu brute (et trop léger que pour faire un bon binning, non?).

C'est en proportion du rapport des fréquences d'échantillonnage en présence (fs natif et f's resamplé), si on le même rapport qu'en binning hard (donc de gros rapports...), on aura en principe presqu'autant de gain en bruit total (et autant de perte en résolution), sauf sur le bruit de lecture où le binning hard est forcément mieux placé, on en parlait là :
http://www.chassimages.com/forum/index.php/topic,132764.msg2498266.html#msg2498266

Il faut peut-être voir le problème sous un autre angle:
Quand on veut appliquer un traitement anti-bruit, le a77 permettra à l'algorithme de mieux s'appliquer que le a55, non?
Là ce sont des images "brutes", c'est bien cela?
Faut peut-être essayer en downsamplant, puis en débruitant, d'un côté, et en débruitant puis en downsamplant d'autre part.

Le fait que ce soit le surtout le bruit de chrominance qui augmente plus vite (à la montée en ISO) sur le A77 downsamplé que sur le A55 (cf. mes crops) tombe bien puisque c'est le type de bruit dont la lutte a le moins d'influence néfaste je crois, puisque les détails les plus fins - donc à préserver - sont le plus souvent vus dans le domaine de la luminance (de ce qu'en ai lu, je n'ai pas vérifié mais ça se conçoit).
En en bruit de luminance où le A77 downsamplé se tient pas mal (cf mes chiffres sur canal vert qui en sont une approximation), le fait d'avoir plus de marge en résolution sur le A77 (vs A55) devrait faciliter les choses, ce sera bien sûr à tester.
Donc ce n'est pas la cata, pas du tout, j'étais juste curieux des performance intrinsèques du hard, donc à partir des TIF issus de raw non traités par des algos spécifiques de réduction de bruit.

[GBo]

Le débruitage se fait, au moins théoriquement, le plus en amont possible...
J'avoue moi aussi avoir pensé que le rééchantillonnage rende le bruit plus visible au lieu de le diminuer (cf plus haut), mais d'après GBo ce n'est pas le cas.

C'est encore Emil qui en parle mieux, ce graphique peut te faire tilt je pense :


Source :
http://forums.dpreview.com/forums/read.asp?forum=1018&message=32063319
=> En bleu, le bruit (de luminance) du 50D en fonction de la fréquence spatiale (1600 ISO)
=> En rouge, le bruit (de luminance) du 40D en fonction de la fréquence spatiale (1600 ISO)

Or le downsampling peut se voir comme un nouvelle fréquence de Nyquist plus basse, après filtrage (coupe-haut) de ce tout qui au-dessus ce cette nouvelle fréquence, on est d'accord ? Donc si on downsample le 50D au niveau du 40D, tout le bruit (pas que le bruit d'ailleurs) supplémentaire du 50D qui est à droite du nouveau Nyquist va disparaitre !

Sur l'exemple avec un compact à 800ISO, ça risque effectivement de générer des "blotches" de plusieurs pixels qui ne seront que très peu réduits par un rééchantillonnage, mais c'est clair que sinon, faut pas demander à ces gars-là d'en comprendre trop j'ai peur.

Bien vu Nikojorj ! et il y a d'autres erreurs...
http://blog.dpreview.com/editorial/2008/11/downsampling-to.html

cdlt,
GBo

[GBo]

Œuf corse !
http://www.chassimages.com/forum/index.php/topic,98468.msg1701897.html#msg1701897

;-)

Vraiment très chouettes au fait !

[Verso92]

Vraiment très chouettes au fait !

Merki !
(sauf la qualité de la numérisation, qui ne fait pas honneur à la qualité (technique) des photos...)

[GBo]

Bonsoir,

Pour convaincre les derniers sceptiques que le downsampling peut combattre le bruit de manière efficace, je vais prendre l'exemple d'une image de 50D resamplée à la taille d'une image de 40D, et comparer les bruits respectifs à l'aide de l'écart type des valeurs de gris sur le canal vert.

Je pars des images suivantes :
RAW de Canon 40D à 1600 ISO :
http://www.imaging-resource.com/PRODS/E40D/E40DhSLI1600.CR2.HTM
RAW de Canon 50D à 1600 ISO (même cible etc...):
http://www.imaging-resource.com/PRODS/E50D/E50DhSLI01600.CR2.HTM

Je convertis les deux images en TIF 8 bits à l'aide du dérawtiseur Canon DPP 3.10.1.0, non sans avoir réduit à 0 les algos de réduction de bruit dans ce logiciel, c'est bien sûr indispensable pour estimer l'influence exclusive du downsampling.

Dans le TIF du 40D, je croppe un carré de 360x360 pixels du fond uniformément gris clair (en haut à droite des fils).
Je sauve ensuite le canal vert du crop; voici le TIF en question :
http://gbotet.perso.sfr.fr/40Dvs50D/E40D1600_G360.tif

Dans le TIF du 50D, je croppe un carré de 440x440 pixels exactement au même endroit du fond gris clair uniformément éclairé.
Je sauve ensuite le canal vert de ce crop, voici le TIF :
http://gbotet.perso.sfr.fr/40Dvs50D/E50D1600_G440.tif

J'ai pris un crop de 440x440 pixels car c'est, sur le 50D, exactement le même champ que 360x360 sur le 40D.
En effet :
Pour rappel 40D : 3888x2592 pixels
Pour rappel 50D : 4752x3168 pixels
=> On a bien égalité du rapport de mes crops 440/360 avec 4752/3888 et avec 3168/2592

Bien.

Pour avoir une métrique du bruit, je mesure l'écart type (Standard Deviation en anglais) des carrés gris (canal vert uniquement) :

- Crop 50D 440x440 : Std Dev = 4.46
- Crop 40D 360x360 : Std Dev = 3.36
Vous pouvez vérifier ces valeurs avec les TIF que j'ai fourni et l'outil Wndow->Histogram de Photoshop par exemple.

Maintenant je downsample le carré du 50D pour faire correspondre sa nouvelle taille au nombre de pixels du carré du 40D, c'est-à-dire 360x360 pixels.
Pour ce faire, j'utilise Photoshop Image->Image Size-> Width : 360 / Height : 360 / Resample Image : Bicubic

Je mesure l'écart type du TIF obtenu pour avoir une estimation chiffrée du bruit :
- Crop 50D downsamplé en 360x360 : Std Dev = 3.49

Par cette simple opération de dimensionnement à la taille du 40D, j'ai donc diminué le bruit du 50D, on l'a presque ramené au niveau de celui du 40D !
En conclusion, les images obtenues avec le 50D à 1600 ISO (le canal vert en tout cas, le plus important) ne sont pas significativement plus bruitées que celles vues dans les tirages max du 40D à 1600 ISO, tant qu'on tire les images du 50D à cette même taille.

Voici la réprésentation graphique des valeurs de Std Dev (bruit) en fonction de la taille de la base des carrés natifs et redimensionnés. Pour le fun j'ai poursuivi les redimensionnements sur 50D (en rouge) mais aussi sur 40D (en bleu) pour avoir une idée de la forme des courbes de réduction de bruit au fur et à mesure des downsamplings (à la fin on a des timbres postes mais c'est pour le fun on a dit ).



cdlt,
GBo

[MarcF44]

dpreview vient de publier quelques exemples pleine résolution du Nex7 avec le 24mm Zeiss (focale fixe attendu et supposée de qualité)...je ne trouve pas ceci enthousiasmant, même ramené de 24 à 12 Mp je trouve que la qualité d'image ne croustille pas beaucoup (ni se dégrade mais bon...)
Je m'attendais à mieux avec une optique supposée de haute volée mais cet objectif ne tient peut être pas ses promesses ou bien 24Mp en APS-C est trop ambitieux.
Le choix d'un 12Mp sur le X100 semble tout aussi satisfaisant d'après ce que je vois pour l'heure...

[IronPot]

dpreview vient de publier quelques exemples pleine résolution du Nex7 avec le 24mm Zeiss (focale fixe attendu et supposée de qualité)...je ne trouve pas ceci enthousiasmant, même ramené de 24 à 12 Mp je trouve que la qualité d'image ne croustille pas beaucoup (ni se dégrade mais bon...)
Je m'attendais à mieux avec une optique supposée de haute volée mais cet objectif ne tient peut être pas ses promesses ou bien 24Mp en APS-C est trop ambitieux.
Le choix d'un 12Mp sur le X100 semble tout aussi satisfaisant d'après ce que je vois pour l'heure...

To "croutille" or "not to croustille " :
That is the question
Perso je pense qu' il faut que les perfs des objos devancent les perfs des capteurs ...
Sinon :  heavy déception !!
Si vous regardez la télé "normale" ( traduire has been !)  en 600 et quelques lignes  ( i.e  0,5 MPix / image ) vous allez rapidement vous rendre compte si la séquence a été tournée avec un cul-de-bouteille ou bien par un Angénieux !!
... à iso format de restitution , y'aura pas photo !!
Cherchez l'erreur !!

[IronPot]

seulement faire face
Donc , 16, 20, voire 24 MPix , c'est pas là le problème

C'est surtout de savoir si la formule optique mise en face , peut non seulement faire face ...

Mais surtout pouvoir toiser de haut les perfs du capteur !! 

[IronPot]

t' es pas bien , qu' est ce qui te prend de poster ce genre de message ?

Gbo se donne du mal et il fait partager ses analyses .

et toi , tu amènes quoi comme élément positif ?

Moi, j' en ai rien à branler l' avis d' Erickb , celui qui ne comprend rien à la diffraction ... 

+ 1000 avec toi ,Zinzin !

[Nikojorj]

j'ai 40 mp je les réduis à 20 et c'est aussi bon que si j'en avais 20  ... ouarrrrrrrrrf !

Ah, le Banania du 4h a du mal à passer?

[scoopy]

Si on suit la logique de l'argumentation développée, il faudrait revenir au à 4mp...C'est vrai, il n'y a pas que les pixels qui comptent, il y a aussi la qualité de l'objectif qui fait la différence entre des photos, il y a l'écran utilisé pour les visionner et, en cas de tirages, tout le monde n'agrandit pas ses photos au format optimum  autorisé par le nombre de pixels. Mais on s'aperçoit facilement que plus on monte en pixels, plus les couleurs paraissent bien définies et denses (si l'appareil est bien réglé) et cela , c'est quand-même important. Les pixels donnent du modelé aux photos, c'est ce que certains cherchaient avec les moyens formats. Faisons confiance aux ingénieurs japonais et coréens  (puisqu'il n'y a apparemment pas d'européens qui travaillent dans le numérique) qui ont quand-même beaucoup améliorer la qualité des photos depuis le début du numérique, ils ne sortent pas des APN de 24mp rien que pour le marketing, mais pour dépasser en qualité la concurrence.

[MarcF44]

Si on suit la logique de l'argumentation développée, il faudrait revenir au à 4mp...

C'est un peu extrême mais pour profiter de hautes densités je pense qu'il faut enlever le filtre AA et avoir des optiques de pointes. Les MFs 48x36 tirent parfaitement partie des capteurs 50Mp dont certains sont équipés ce qui confirme que 24Mp pour un 24x36 est une cible tout à fait "normale" et exploitable (je veux dire par là que sous certaines conditions on en tire un réel bénéfice si on en a besoin)
Ce qui donnerait 12Mp en APS-C dont on sait que cela passe pas trop mal depuis un moment.
En revanche 24Mp en APS va demander d'attendre des tests plus poussés avec des optiques de pointes pour en voir les bénéfices...

[Verso92]

Faisons confiance aux ingénieurs japonais et coréens  (puisqu'il n'y a apparemment pas d'européens qui travaillent dans le numérique) qui ont quand-même beaucoup améliorer la qualité des photos depuis le début du numérique [...]

Les labos de Kodak ont tous été délocalisés au Japon et en Corée ?

[GBo]

dpreview vient de publier quelques exemples pleine résolution du Nex7 avec le 24mm Zeiss (focale fixe attendu et supposée de qualité)...je ne trouve pas ceci enthousiasmant, même ramené de 24 à 12 Mp je trouve que la qualité d'image ne croustille pas beaucoup (ni se dégrade mais bon...)
Je m'attendais à mieux avec une optique supposée de haute volée mais cet objectif ne tient peut être pas ses promesses ou bien 24Mp en APS-C est trop ambitieux.
Le choix d'un 12Mp sur le X100 semble tout aussi satisfaisant d'après ce que je vois pour l'heure...

Je suis un peu déçu aussi pour le moment, mais certains défauts (notamment un début d'effet "moquette" sur les herbes ma t'il semblé) sont à attribuer au moteur de jpg embarqué (j'espère).
D'accord aussi avec toi que des tests plus poussés sont indispensables (en RAW et avec des objos dont on connait bien les caractéristiques, car là tout sens un peu trop le neuf !).
cdlt,
GBo

[GBo]

+ 1000 avec toi ,Zinzin !

Merci pour votre soutien au fait ! je ne sais pas ce que je lui ai fait en plus...

[GBo]

mais je t'en veux pas du tout ! ... je te paye un pot quand tu veux , faut pas tout confondre

Bon plouf plouf alors !

juste que tu m'a fait un flan 50 fois au sujet de f/16 ou f/22  et tu tu disais que c'est pareil à mesure que les pixels augmentent alors que c'est si facilement vérifiable que NON
et là t'es parti sur des trucs ... je vois pas du tout où tu veux en venir , à la fin faut pas oublier qu'on imprime des photos , un test sert à essayer de savoir ce qui peut améliorer la qualité finale

Je voulais en venir à la démonstration de la théorie que j'avançais là :
http://www.chassimages.com/forum/index.php/topic,132537.msg2492580.html#msg2492580
j'ai bien vu que Powerdoc (et sûrement d'autres) n'étaient pas convaincus à 100%, sur ce fil non plus, donc je cherchais depuis des travaux pratiques qui soient clairs et que tout le monde puisse reproduire.
cdlt,
GBo

[GBo]

Au hasard, une BdB qui fait que le canal rouge est notablement sous-ex dans le raw?
[...]

Hello !

Pour ceux que ça intéresse, j'ai refait le test du bruit A55 versus A77 resizé à la même taille, mêmes fichiers RAW de départ (carré gris foncé de la cible imaging resource) mais en dérawtisant avec Capture One 6.3 cette fois (version d'essai 30 jours) et non Raw Therapee 4.0.2. Comme d'hab en mettant tout curseur de Noise Reduction à 0.

Le résultat est très différent de ce que j'ai présenté plus haut, il y a beaucoup moins d'écart entre les deux crops qu'avec ce fichu Raw Therapee !!!

ISO 3200
A55 puis A77 downsamplé:

C'est à peu près le même bruit pour mes yeux à moi que j'ai.

Au niveau des histogrammes, le A55 garde un léger avantage au niveau écart type, mais rien de flagrant contrairement à l'horreur même pas gaussienne que donnait Raw Therapee.

ISO 3200
A55 puis A77 downsamplé:


Sur le canal vert :
Std Dev A55 : 10.84
Std Dev A77 resamplé : 11.60

En conclusion, à hauts ISOs le capteur APS 24 MP du A77 n'est pas significativement plus bruyant que le A55 lorsqu'on downsample le A77 pour une taille de tirage identique à celle du A55 à 100%.

Bien content de voir qu'il s'agissait d'une erreur (bug de Raw Therapee ou mauvaise utilisation de ma part) !

Du coup le NEX-7 me refait de l'oeil...

cdlt,
GBo