Pourquoi garder des obturateurs mécaniques

Démarré par Zepiaz, Avril 22, 2015, 19:10:16

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Zepiaz

Avril 22, 2015, 19:10:16
Bonjour à tous, je pose la question suivante : Pourquoi les fabricants d'appareil photo gardent-ils les obturateurs mécaniques alors qu'ils pourraient se contenter d'obturateurs électroniques. Y-a-t il un avantage quelconque qui justifie de les garder ?

Sur mon LX100, j'ai le choix d'utiliser l'électronique ou le mécanique.... Pourquoi ?

Merci d'avance pour vos précieuses réponses.

luistappa

#1
Avril 22, 2015, 19:20:26
La réponse tient en deux mots : rolling shutter

la chose en image
https://www.google.fr/search?q=rolling+shutter+effect&biw=1344&bih=731&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=Stc3VaP3FsvsO6evgagH&ved=0CDAQsAQ

Pour la suppression du mécanique il faudra donc attendre qu'ils arrivent à lire beaucoup plus vite les données du capteur, pas forcément facile avec l'augmentation des pixels, mais ils y arriveront, question : Quand? ;)
Nikon F6/D500/Z5 - Sony A7II

luistappa

#2
Avril 22, 2015, 19:53:42
Ma réponse pourrait laisser croire que les obturateurs mécaniques ne font pas de rolling shutter, pas du tout!

Ils en font aussi mais visible à des vitesses de déplacement d'objet plus grande. Les obturateurs des reflex sont à rideaux (2 rideaux), au dessus de la vitesse synchro flash (obturateur entièrement ouvert), la réduction du temps d'exposition se fait créant une fente entre les deux rideaux, ainsi au 1/4000 par exemple, chaque partie du capteur ne reste bien que 1/4000 exposé à la lumière, mais la fente met quand même 1/250 (pour les meilleurs) pour parcourir tout le capteur et pendant cela l'objet en mouvement se déplace.

La chose en vidéo hyper ralentie
http://petapixel.com/2015/01/29/exploring-dslr-shutters-work-10000-frames-per-second/
Nikon F6/D500/Z5 - Sony A7II

Ilium

#3
Avril 22, 2015, 23:40:48
Citation de: luistappa le Avril 22, 2015, 19:20:26
La réponse tient en deux mots : rolling shutter

L'expo inégale avec les vitesses élevées lorsqu'on utilise le premier rideau électronique, ça serait aussi le cas avec un obtu 100% électronique?

luistappa

#4
Avril 23, 2015, 00:52:00
Je ne suis pas certain de bien comprendre ta question.
Mais quand on est en vidéo tu es 100% en obturation électronique et il y a toujours du rolling shutter.

J'ai un peu de temps demain, j'irai faire un test avec le V1 qui est réputé pour faire peu de RS. Je testerai sur des voitures en déplacement latéral.
Nikon F6/D500/Z5 - Sony A7II

Jean-Claude

#5
Avril 23, 2015, 03:31:26
En d'autres mots

Le temps de "scan" de l'image par l'obtu est fixe et indépendant du temps d'expo réglé, ce temps existe sur un obtu mécanique ou électronique.

Ce temps de scan est à ce jour bien plus court sur un obtu mécanique que sur un électronique introduisant moins de déformations des sujets très rapides appelées "rolling shutter"

Ilium

#6
Avril 23, 2015, 08:10:37
Citation de: luistappa le Avril 23, 2015, 00:52:00
Je ne suis pas certain de bien comprendre ta question.
Mais quand on est en vidéo tu es 100% en obturation électronique et il y a toujours du rolling shutter

Sur certains boîtiers,  dont le d810,  il y a une fonction premier rideau électronique pour limiter les vibrations lors de la prise. Nikon précise cependant de ne pas l'utiliser au delà du 1/250e car cela risque de donner une exposition non homogène sur l'ensemble de la photo. Il semble que cela touche d'autres boîtiers qui ont cette fonction. Du coup, je ne peux m'empêcher de relier ça à l'obturation électronique... peut être à tort.

Ilium

#7
Avril 23, 2015, 08:56:45 Dernière édition: Avril 23, 2015, 09:04:55 par Ilium
Voilà un premier lien:
http://www.dpreview.com/forums/post/51592026

Et la doc Nikon:
http://nps.nikonimaging.com/technical_solutions/d810_tips/the_electronic_front/

Mais c'est marrant: Nikon n'en parle que pour des optiques PCE. Interaction entre obturateur et diaph électrique?

Bernard2

#8
Avril 23, 2015, 09:39:20
Citation de: Zepiaz le Avril 22, 2015, 19:10:16
Bonjour à tous, je pose la question suivante : Pourquoi les fabricants d'appareil photo gardent-ils les obturateurs mécaniques alors qu'ils pourraient se contenter d'obturateurs électroniques. Y-a-t il un avantage quelconque qui justifie de les garder ?

Sur mon LX100, j'ai le choix d'utiliser l'électronique ou le mécanique.... Pourquoi ?

Merci d'avance pour vos précieuses réponses.
Normalement une fois l'exposition effectuée, le transfert des charges accumulées par les photosites doit s'effectuer dans le noir pour éviter la production d'artéfacts dans les images.
Par exemple dans les compacts numériques qui n'ont pas d'obturateur séparé c'est le diaphragme qui joue le double rôle. La visée de faisant par l'écran le capteur est toujours éclairé, donc diaphragme-obturateur toujours ouvert. Puis après la prise de vue le diaphragme-obturateur se ferme le temps du vidage des photosites.

Verso92

#9
Avril 23, 2015, 10:16:32
Citation de: Ilium le Avril 23, 2015, 08:10:37
Sur certains boîtiers,  dont le d810,  il y a une fonction premier rideau électronique pour limiter les vibrations lors de la prise. Nikon précise cependant de ne pas l'utiliser au delà du 1/250e car cela risque de donner une exposition non homogène sur l'ensemble de la photo.

Tiens, je n'avais pas fait attention...
Peut-être devrais-je me méfier, à l'avenir ?

Ilium

#10
Avril 23, 2015, 10:22:24
Citation de: Verso92 le Avril 23, 2015, 10:16:32
Tiens, je n'avais pas fait attention...

Peut-être devrais-je me méfier, à l'avenir ?

Comme dit plus bas, j'ai lu un peu vite l'info de Nikon qui en parle de ce risque avec les PCE uniquement a priori.
Cela étant, je m'étonne de retrouver cette discussion pour les boitiers Sony et avec une histoire de premier rideau électronique.

FR94_3

#11
Avril 23, 2015, 13:14:43
Citation de: luistappa le Avril 22, 2015, 19:53:42
La chose en vidéo hyper ralentie
http://petapixel.com/2015/01/29/exploring-dslr-shutters-work-10000-frames-per-second/

Super la vidéo:
Si j'ai bien compris lorsqu'on est au 1/8000s la durée d'exposition de chaque pixel de la photo dure bien 1/8000s.
Par contre la durée pour prendre la totalité de la scène photographiée dure 1/250s.

Donc sauf erreur de ma part on n'est pas plus prémuni contre le flou de bougé lorsqu'on est au 1/8000s que lorsqu'on est au 1/250 ?

Verso92

#12
Avril 23, 2015, 13:18:50
Citation de: FR94_3 le Avril 23, 2015, 13:14:43
Super la vidéo:
Si j'ai bien compris lorsqu'on est au 1/8000s la durée d'exposition de chaque pixel de la photo dure bien 1/8000s.
Par contre la durée pour prendre la totalité de la scène photographiée dure 1/250s.

Donc sauf erreur de ma part on n'est pas plus prémuni contre le flou de bougé lorsqu'on est au 1/8000s que lorsqu'on est au 1/250 ?

Chaque portion de l'image, comme tu l'as écrit, ne voit que 1/8 000s (pour faire court). C'est donc ce qui importe pour le flou de bougé.

JP31

#13
Avril 23, 2015, 13:38:03
Luistappa, géniaux tes liens.

Mistral75

#14
Avril 23, 2015, 14:08:39
Citation de: FR94_3 le Avril 23, 2015, 13:14:43
Super la vidéo:
Si j'ai bien compris lorsqu'on est au 1/8000s la durée d'exposition de chaque pixel de la photo dure bien 1/8000s.
Par contre la durée pour prendre la totalité de la scène photographiée dure 1/250s.

Donc sauf erreur de ma part on n'est pas plus prémuni contre le flou de bougé lorsqu'on est au 1/8000s que lorsqu'on est au 1/250 ?


Tu es prémuni contre le flou de bougé mais pas contre la distorsion sur la photo d'un objet qui se déplacerait très vite : chaque ligne serait figée, donc nette, mais les différentes lignes seraient prises avec un léger décalage temporel, entraînant leur décalage spatial.

Verso92

#15
Avril 23, 2015, 14:12:42
Citation de: Mistral75 le Avril 23, 2015, 14:08:39
Tu es prémuni contre le flou de bougé mais pas contre la distorsion sur la photo d'un objet qui se déplacerait très vite : chaque ligne serait figée, donc nette, mais les différentes lignes seraient prises avec un léger décalage temporel, entraînant leur décalage spatial.

Oui, attention...

JP31

#16
Avril 23, 2015, 14:21:50
En fait dans la recherche Google d'images de Luistappa, j'ai cliqué sur une image qui m'a envoyé sur cette page qui explique très bien (en gifs animés) le phénomène :
http://jasmcole.com/2014/10/12/rolling-shutters/

fiatlux

#17
Avril 23, 2015, 15:15:29
Citation de: luistappa le Avril 22, 2015, 19:20:26
La réponse tient en deux mots : rolling shutter

Le "rolling shutter" n'est pas automatiquement lié à l'utilisation d'un obturateur électronique, mais plutôt à la techno CMOS. Un CCD avec obturateur électronique bénéficie typiquement d'un "global shutter" et ne souffre pas des mêmes soucis.

Mais bon, on ne refera pas l'histoire. Les CMOS, anciennement cantonnés aux produits bas de gammes, ont fortement progressé et s'attaquent aux moyens formats numériques après avoir conquis les reflex et les compacts. Vu les coûts de production bien moindres que pour les CCD, il est peu probable que l'on fasse marche arrière. Seule solution pour diminuer les phénomènes dus au rolling shutter: augmenter la rapidité de lecture du CMOS.

Un peu de lecture sur le sujet (certains aspects semblent un peu datés): http://www.digitalbolex.com/global-shutter/

JP31

#18
Avril 23, 2015, 15:24:03
Donc il n'y a pas que le pb de rolling shutter qui pose pb pour les obtus électroniques? (Je trouve la question intéressante)

fiatlux

#19
Avril 23, 2015, 15:32:52 Dernière édition: Avril 23, 2015, 15:45:09 par fiatlux
Citation de: JP31 le Avril 23, 2015, 15:24:03
Donc il n'y a pas que le pb de rolling shutter qui pose pb pour les obtus électroniques? (Je trouve la question intéressante)

Disons qu'un global shutter ne souffre pas des mêmes problèmes qu'un rolling shutter. Un global shutter permet également des vitesses synchros très élevées (les D1 et D70 à capteur CCD pouvaient être utilisés au flash jusqu'à la vitesse max, mais avec une perte d'efficacité au delà du 1/1000s, l'obturation pouvant devenir plus courte que le flash).

L'abandon des CCD n'est pas du à des soucis de global shutter (je n'en connais pas de particuliers, en tout cas sur des CCD à architecture "interline") mais des considérations économiques combinées au progrès des CMOS.

Johnny D

#20
Avril 23, 2015, 16:29:13
En tous cas bravo pour les explications!
Sur mon FZ1000 il y a trois réglages possibles. Mécanique, électronique et auto. Infoutu de faire la différence (à ceci près que l'obturateur électronique monte au 1/16000e de seconde contre 1/4000 pour le mécanique), j'avais donc réglé sur "auto"..

Maintenant ça va changer! ;D

Bernard2

#21
Avril 23, 2015, 16:43:07 Dernière édition: Avril 23, 2015, 16:53:24 par Bernard2
Citation de: FR94_3 le Avril 23, 2015, 13:14:43
Super la vidéo:
Si j'ai bien compris lorsqu'on est au 1/8000s la durée d'exposition de chaque pixel de la photo dure bien 1/8000s.
Par contre la durée pour prendre la totalité de la scène photographiée dure 1/250s.
Pour être précis au 1/250s (vitesse maximale où à un moment l'obturateur dévoile le capteur entièrement, et qui est le moment où le flash peut être déclenché) la durée totale du cycle ouverture fermeture est d'environ 7ms. Le premier rideau met donc environ 3,5ms pour dévoiler le capteur et le second environ 3,5ms pour obturer le capteur.
Mais dans ce cas le 2e rideau commence à se fermer dès que le premier est complètement ouvert ce qui fait que chaque point du capteur est exposé pendant 4ms soit 1/250s.
Mais pour des vitesse d'obturation plus rapide le deuxième rideau démarre presque immédiatement après le premier. dans ce cas le cycle total ouverture fermeture est beaucoup plus rapide (au minimum 4 ms, et dans ce cas chaque point du capteur est alors exposé pendant 0,125ms soit 1/8000s).

JP31

#22
Avril 23, 2015, 16:47:45
Citation de: Johnny D le Avril 23, 2015, 16:29:13
En tous cas bravo pour les explications!
Sur mon FZ1000 il y a trois réglages possibles. Mécanique, électronique et auto. Infoutu de faire la différence (à ceci près que l'obturateur électronique monte au 1/16000e de seconde contre 1/4000 pour le mécanique), j'avais donc réglé sur "auto"..

Maintenant ça va changer! ;D

Moi sur mon V1 j'étais toujours resté en élec parce que ça ne fait aucun bruit mais le jour ou je me suis rendu compte que ça bloquait mon flash au 1/60s je suis passé en obtu méca qui laisse un peu plus de liberté pour celui qui travaille en mode Manu. Par contre il fait du bruit.

Jean-Claude

#23
Avril 23, 2015, 17:56:51
Mais qu'est Çe que c'est que toute ces bétises ?

Rolling shutter lié au capteur C-MOS ? la photo de Lartigue est faite en argentique un peu après 1900. sur çette image le Rolling shutter provient de l'utilisation d'un reflex grand format à obturateur à rideau se dèplaçant très très lentement.

Non le choix obtu électronique ou mécanique sur toutes les vitesses n'est pas rèservé aux compacts à système obtu diaphragme, par ex. les Nikon V1 V2 V3 ont un traditionnel obturateur à rideau et savent faire.

Çe n'est quand même pas sorcier de s'imaginer qu'un sujet mobile occupe des places différéntes dans l'image aux différents moments où ces endroits sont exposés soit par le rideau soit par la lecture électronique du capteur, c'est Çe qui amène la déformation des parties mobiles du sujet appelées Rowling shutter.

Bernard2

#24
Avril 23, 2015, 18:21:08 Dernière édition: Avril 23, 2015, 18:29:13 par Bernard2
Citation de: Jean-Claude le Avril 23, 2015, 17:56:51
Mais qu'est Çe que c'est que toute ces bétises ?
Non le choix obtu électronique ou mécanique sur toutes les vitesses n'est pas rèservé aux compacts à système obtu diaphragme, par ex. les Nikon V1 V2 V3 ont un traditionnel obturateur à rideau et savent faire.
Comme c'est moi qui ai parlé des compacts à obturateur-diaphragme je pense que tu n'as pas lu la question à laquelle répond mon post...qui portait sur le pourquoi du maintien d'un obturateur mécanique. Et je prenais l'exemple des compacts qui "à priori" n'en auraient pas besoin puisqu'ils travaillent en visée vidéo donc capteur éclairé en permanence, mais qui en ont pourtant un même si c'est un erzatz.  
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