Sony Alpha 7 S: l'arme absolue en haute sensibilité et en photo discrète?

[Phil03]

Et voila, j'en ai un dans les mains depuis 10 minutes !

J'espere bien pouvoir faire mes mesures habituelles sur Canon : bruit, capacite photosite, dynamique...

Oh !!!!! 
J'attends ton retour sur l'obturation électronique, conditions d'utilisation et limite pour avoir une image propre etc...
J'aurais aimé en avoir un pour tester un spectacle de danse le WE prochain

[dideos]

Je me demande quand même ce qui fait que les noirs du A7S sont tellement plus propres ?

Si on compare les courbes DXO (full SNR) des A7-25kISO vs A7S-52k, les photosites reçoivent en gros autant de photons. Le A7 a un rendement légèrement inférieur mais à peine. (1dB d'écart dans les tons moyens, le A7R semblant proche du A7S)

En revanche, dans les noirs le A7S est très nettement meilleur, avec donc un bruit électronique beaucoup plus faible (puisque le nb de photons capturés est proche). La plus grande surface du pixel explique-t-elle cette amélioration ? Je n'ai pas bien compris pourquoi ?

La raison principale, c'est qu'un capteur de grosse capacité permet d'avoir un niveau de signal donné avec un gain electronique plus faible. A techno egale, le niveau de bruit dans le noir (avant gain) sera moins amplifié, donc meilleur rapport S/B

[fred134]

La raison principale, c'est qu'un capteur de grosse capacité permet d'avoir un niveau de signal donné avec un gain electronique plus faible. A techno egale, le niveau de bruit dans le noir (avant gain) sera moins amplifié, donc meilleur rapport S/B

Merci pour ta réponse, mais j'avoue ne pas avoir compris ton explication. (je ne suis pas électronicien)
Sur les capteurs courants, le bruit électronique semble pourtant assez indépendant du gain (du moins à haute sensibilité) ? Quant au bruit avant gain, n'est-il pas amplifié en même temps que le signal (donc sans effet sur le S/B) ?

Par exemple, un bête compact comme le Canon S120 a des courbes S/B très similaires au A7, malgré ses petits pixels : http://www.dxomark.com/Cameras/Canon/PowerShot-S120---Measurements
Alors que le A7S n'a pas (ou moins) cette inflexion dans les noirs ? (désolé si je semble têtu, je n'ai juste pas compris)

[esperado]

C'est tout simple. L'étage qui génère du bruit dans un amplificateur est la jonction de son étage d'entrée. donc son bruit propre sera, à peu de chose près, fonction de son gain. Si l'on multiplie par deux le signal de la source sans augmenter son bruit propre, on devra diviser le gain de l'ampli par deux pour conserver le même niveau en sortie. On aura donc divisé par deux le bruit en sortie, soit un gain de 6dB.
Le signal est, ici, quantifié par un convertisseur analogique/numérique. On ajoute souvent un signal be bruit aléatoire de faible niveau au signal (dither), pour éviter les "sauts" entre les bits (une sorte de lissage). Inutile tant que la source produit, elle-même assez de bruit. Ce qui fait que le gain en bruit ne sera visible sur le résultat final tant que la source sera assez bruyante pour ne pas nécessiter de Dither. Á la marge, la courbe de rapport signal bruit ne sera pas linéaire en fonction du gain. C'est le croisement avec un angle arrondi d'une horizontale (seuil de bruit) et d'une oblique montante (signal) .
Tout ça pour dire que le gain en bruit se verra surtout dans les noirs, le rapport signal bruit étant mauvais, du fait du signal faible et du bruit constant.

Tout ça compliqué par le fait que les datas d'une image en sortie de capteur sont beaucoup travaillés par le processeur, pour en supprimer autant de bruit que possible (comparaison et moyenne de pixels proches de niveau faible et similaires, par exemple)

[fred134]

Merci pour ton explication.

Mais je ne comprends toujours pas par exemple pourquoi le "gros photosite" du A7S produirait "automatiquement" un bruit électronique plus faible, alors que le "tout petit photosite" du S120 n'en produit pas davantage ?

On voit aussi sur les courbes que le bruit électronique du A7S est plus faible que celui du A7, même quand ce dernier a un signal comparable ou même supérieur (ex : A7 à 25k vs A7S à 100k ou n'importe quel autre choix de ce type).

Il se peut en effet qu'il y ait un processing du bruit sur un voisinage, normalement DXO recherche cela en faisant des calculs d'autocorrélation, si c'est le cas ils sont passés à côté.

[esperado]

Mais je ne comprends toujours pas par exemple pourquoi le "gros photosite" du A7S produirait "automatiquement" un bruit électronique plus faible, alors que le "tout petit photosite" du S120 n'en produit pas davantage ?

Pourquoi plus faible ? Bon mettons que le gros photosite soit constitué de 4 petits en parallèle. Les signaux s'ajoutent (6dB). Le bruit étant aléatoire, ne s'additionne que de 3 db chaque fois qu'on double le nombre. Le signal des 4 est augmenté de 12dB, pendant que le bruit, lui, ne grimpe que de 6dB. On a donc gagné 6dB.

Quand au S120, dont je ne sais rien, ou bien ils ont réussi à fabriquer des photosites moins bruités (ça m'étonnerait, parce que Sony est à la pointe en ce domaine)  ou bien ils appliquent des traitements logiciels plus violents, ou bien les specs sont bidonées :-)

[dideos]

OK, dit autrement (avec des chiffres au pif, juste pour illustrer) si on prend deux capteurs exmor de techno identique ayant chacun 1mv de bruit sur l'etage de sortie analogique, avant l'ampli a rampe (la ou ça compte)
Mettons que le niveau  normalisé a 1lux demande 1V de sortie apres amplification.
Le premier a un capteur a gros pixels qui lui permet de sortir 500mv/lux. Il faudra amplifier par 2 pour avoir le niveau normalisé de 1V. bruit en sortie = 2 mv. Niveau : 1V. Rapport signal/bruit : 500
Le deuxieme a un capteur a petits pixels qui ne sort que 100mv/lux. Il faudra amplifier par 10. Bruit en sortie: 10mv. Niveau : 1V. Rapport Signal/bruit : 100.

[fred134]

Merci beaucoup pour vos réponses.
Dideos, ton bruit de lecture est proportionnel au gain, ok mais exprimé en photoélectrons il est constant. Le S/B est juste meilleur parce que le signal est plus grand. Les courbes seront juste décalées en ISO, non ?

Peut-être n'ai-je pas été assez clair sur ce qui m'intrigue sur le A7S ? Je me permets de retenter une fois (pardon si c'est HS à force, et mes excuses pour la longueur).

Pour simplifier, comparons des photosites qui captent le même signal, approximativement (nombre de photons capturés proche).

- les petits photosites des compacts font en général aussi bien que le A7, en bruit de lecture. De très nombreux compacts ont été testés par DXO (Canon, Olympus, Nikon, etc), les courbes du bruit en raw sont proches de celles du A7. (Ex : http://www.dxomark.com/Cameras/Olympus/XZ-2-iHS---Measurements par exemple XZ/1600 vs A7/6400)
=> Le bruit de lecture en e- par photosite (et non par unité de surface), pour un signal donné, ne semble donc pas forcément lié à la taille du photosite. OK avec ça ?

NB: on peut aussi consulter http://www.sensorgen.info/ qui calcule le bruit de lecture à partir des courbes DXO. Le constat est le même, les bons compacts ont des bruits de lecture comparables aux bons réflex.

- les courbes du A7S sont beaucoup plus droites dans les noirs, à partir de 25kISO. Plus droites que le A7 quel que soit l'ISO choisi, donc indépendamment de la force du signal.
Ce qu'on pourrait interpréter comme un bruit de lecture beaucoup plus faible (un calcul simpliste à partir de la courbe DXO donne un bruit de lecture de l'ordre de 0,7 e- à 52kISO).
C'est cela qui m'intriguait... (on va voir si astrophoto confirme)

Esperado : ton exemple correspond à une réduction de taille en post-processing (à la matrice de couleurs près). Le photosite composite a dans ce cas un bruit de lecture 2x plus grand que chacun des petits.
PS : pour un même éclairement et une même techno, un capteur à plus grands pixels aura moins de bruit de lecture / unité de surface, puisqu'il y a moins de "lectures" par unité de surface.

[spinup]

Fred134, j'ai donné mon idée la dessus sur la page d'avant, je ne sais pas ce qu'elle vaut:

Quand un photosite recoit un nombre suffisamment important de photons, la distribution statistique de la quantité de photon recue par un photosite est gaussienne.
Dans les tres basse lumieres, en se rapprochant de zero photons, la distribution n'est plus gaussienne c'est plutot un bruit de Poisson, ce qui biaise la moyenne du bruit vers le haut.
Donc si on a un gros photosite, la valeur moyenne du bruit dans les ombres est plus basse qu'avec plusieurs petits photosites combinés, et la distribution gaussienne du bruit le rend surement plus facile a traiter.

Ca voudrait dire que pour la meme surface de capteur, si tu prends 4 petits photosites et tu en fais la moyenne, ca ne donnera pas la meme valeur qu'un seul photosite 4 fois plus grand. Et ca c'est valable uniquement dans les tres basses lumieres. Des que la lumiere est suffisante, les 2 sont equivalents.

[fred134]

Fred134, j'ai donné mon idée la dessus sur la page d'avant, ...

Merci, mais je ne crois pas. Les photons suivent toujours une loi de poisson (bruit = racine du nombre de photons moyen), c'est juste que la loi de poisson tend vers la loi normale, on peut assez vite considérer que c'est une gaussienne de même moyenne et écart-type (bruit). Pour le bruit photonique, ajouter le signal de 4 petits pixels ou avoir un pixel plus gros c'est pareil (pour des pixels N&B ou de même couleur), le bruit est dans la lumière.

[dideos]

Merci beaucoup pour vos réponses.
Dideos, ton bruit de lecture est proportionnel au gain, ok mais exprimé en photoélectrons il est constant. Le S/B est juste meilleur parce que le signal est plus grand. Les courbes seront juste décalées en ISO, non ?

Peut-être n'ai-je pas été assez clair sur ce qui m'intrigue sur le A7S ? Je me permets de retenter une fois (pardon si c'est HS à force, et mes excuses pour la longueur).

Pour simplifier, comparons des photosites qui captent le même signal, approximativement (nombre de photons capturés proche).

- les petits photosites des compacts font en général aussi bien que le A7, en bruit de lecture. De très nombreux compacts ont été testés par DXO (Canon, Olympus, Nikon, etc), les courbes du bruit en raw sont proches de celles du A7. (Ex : http://www.dxomark.com/Cameras/Olympus/XZ-2-iHS---Measurements par exemple XZ/1600 vs A7/6400)
=> Le bruit de lecture en e- par photosite (et non par unité de surface), pour un signal donné, ne semble donc pas forcément lié à la taille du photosite. OK avec ça ?

Tout a fait d'accord avec ça. Je disais idem a techno identique mais en fait le bruit electronique a plutot tendance a augmenter avec la surface du pixel.

[dideos]

- les courbes du A7S sont beaucoup plus droites dans les noirs, à partir de 25kISO. Plus droites que le A7 quel que soit l'ISO choisi, donc indépendamment de la force du signal.
Ce qu'on pourrait interpréter comme un bruit de lecture beaucoup plus faible (un calcul simpliste à partir de la courbe DXO donne un bruit de lecture de l'ordre de 0,7 e- à 52kISO).
C'est cela qui m'intriguait... (on va voir si astrophoto confirme)

A partir de 25kIso la difference entre A7/r  et A7s c'est que sur le 2eme l'ampli a rampe continue a fonctionner juqu'a 100k
Il y a aussi la compression des fichiers ARW dont on ne sait pas tres bien comment elle influence les mesures de bruit a bas niveau. Ni si les algos sont les memes sur les 3.

[fred134]

A partir de 25kIso la difference entre A7/r  et A7s c'est que sur le 2eme l'ampli a rampe continue a fonctionner juqu'a 100k
Il y a aussi la compression des fichiers ARW dont on ne sait pas tres bien comment elle influence les mesures de bruit a bas niveau. Ni si les algos sont les memes sur les 3.

Merci pour tes réponses. En effet ça peut être lié à un fichier "nettoyé", même si DXO ne l'a pas vu ou pas signalé (ils l'avaient fait par le passé lorsqu'ils avaient trouvé des autocorrélations suspectes).
Wait & see alors, je suis curieux parce que l'effet de ces noirs propres sur le résultat à haut iso a l'air vraiment important...

[astrophoto]

A partir de 25kIso la difference entre A7/r  et A7s c'est que sur le 2eme l'ampli a rampe continue a fonctionner juqu'a 100k
Il y a aussi la compression des fichiers ARW dont on ne sait pas tres bien comment elle influence les mesures de bruit a bas niveau. Ni si les algos sont les memes sur les 3.

Justement je commence à me battre avec les raw. Les extrêmes sont différents de ceux donnés sur cette page : http://www.rawdigger.com/howtouse/sony-craw-arw2-posterization-detection

Pour le 7s, l'offset est à 128 (et non 256) et le max à 4095 (et non 2047). Du coup, les courbes de compression/décompression ne sont plus les mêmes et va peut-être falloir que je me les construise...

Quand même, ils auraient pu mettre un mode non compressé !!!   Si je n'ai pas les pentes des bouts de droite, je ne peux rien calculer.

Je confirme pour les 100k, le bruit de lecture continue à diminuer jusque-là (par paliers) puis reste stable jusqu'à 400k. Il a l'air vraiment très bas, j'espère juste qu'il n'y a pas de filtrage spatial...

[pacmoab]

Erreur

[K10etNEX5]

Quoi de neuf ?
Toujours pas dispo ?

[suliaçais]

Steve Huff est conquis : https://www.facebook.com/stevehuffphoto

Le bruit numérique est esthétique !
Mais pour moi, le mieusse' c'est de revenir à 12Mpix  

eh bien pour moi, 12 MP, c'est quand-même un peu "just" !   je le vois bien avec mes A2 issus de mon ex D3s et de mon ex D700 !!!! Bien sûr, si on ne dépasse pas le A4, qu'on ne recadre jamais....c'est largement suffisant....mais actuellement, quand je compare mes fichiers de d4s avec ceux du 800.....je me dis que 16 MP, c'est super.....mais surtout pour une double magazine....ce dont je me fous car ça fait belle lurette que je ne fais plus de reportage de presse !!!!
Mais je salue la performance et les efforts de Sony....

[stringway]

eh bien pour moi, 12 MP, c'est quand-même un peu "just" !   je le vois bien avec mes A2 issus de mon ex D3s et de mon ex D700 !!!! Bien sûr, si on ne dépasse pas le A4, qu'on ne recadre jamais....c'est largement suffisant....mais actuellement, quand je compare mes fichiers de d4s avec ceux du 800.....je me dis que 16 MP, c'est super.....mais surtout pour une double magazine....ce dont je me fous car ça fait belle lurette que je ne fais plus de reportage de presse !!!!
Mais je salue la performance et les efforts de Sony....

Tu as le choix: 12, 24 ou 36Mpx pour le même boîtier. 

Ils sont fous chez Sony; le 12Mpx est le plus cher ! Vont pas en vendre beaucoup à ceux qui les achètent au kilo !!!  

[suliaçais]

     au mega ko........