Un inconvénient du mode silence sur le EM1

balfly · Mars 21, 2016, 20:04:51

Bonsoir

La 1ère fois que j'ai testé le mode silence, c'était un soir, j'ai photographié ma bibliothèque avec mon appareil Olympus EM1 récemment mis à jour. En comparant la photo en mode normal et celle en mode silence j'avais une curieuse impression, mais je n'ai pas réussi à comprendre sur ces photos ce qui en était la cause.
J'ai compris un peu plus tard que c'était dû à l'éclairage avec des lampes à incandescence alimentée par le secteur.
Les 2 premières photos à gauche (1 et 2) représentent la vue d'une surface blanche (toute surface uniforme conviendrait) éclairée par une lampe à filament ordinaire, la vitesse de pose est 1/125 s, la (1) est prise avec le mode normal, la (2) avec le mode silence. Il n'y a aucune retouche.
On voit nettement des bandes horizontales apparaître avec le mode silence, on peut en compter 6,25. La photo suivante (3), montre la même vue avec un temps de pose de 1/60 s, on remarque la même chose mais assez atténué. Enfin la photo (4) est prise à 1/30 s les bandes sont pratiquement invisibles.
Interprétation : la luminosité d'une lampe à incandescence (halogène ou ordinaire) alimentée sur le secteur varie un peu (5% typique) à la fréquence de 100 Hz (le filament a un maximum de luminosité lors de l'alternance positive et lors de l'alternance négative du secteur, donc 2 fois par période, sa luminosité varie donc à 2 fois 50 Hz). En mode normal tous les points du capteur sont exposés en même temps, c'est le rideau mécanique qui impose cela (tant que la vitesse choisie est inférieure à la vitesse maxi de synchro flash, 1/320 s, qui est très courte, et n'aurait pas d'effet ici). En mode silence le balayage se fait par morceaux d'image de haut en bas (ou de bas en haut, j'ignore) : d'abord une petite tranche tout en haut, puis la tranche juste en dessous, etc., le tout prenant invariablement 1/16 s. Plus la vitesse est grande plus il y a de tranches et plus elles sont étroites en hauteur, mais la durée totale ne change pas.
Ceci permet de comprendre que le nombre de bandes sur la photo ne dépend pas de la vitesse choisie, il est égal au rapport de 1/16 s sur 1/100 s (inverse de 100 Hz).
Ceci permet de comprendre qu'au fur et à mesure que la vitesse diminue les bandes visibles s'atténuent un peu, car réduire le nombre de tranches, moyenne le phénomène (avec une tranche unique on n'aurait plus le phénomène, mais ce cas ne peut pas être atteint car la plus petite vitesse accessible est 1/8 s, valeur qui d'ailleurs m'intrigue, j'attendrais 1/16 s comme limite).
Les photos 5 à 8 sont prises avec éclairage par un tube fluorescent classique, la 1ère en mode normal, la 2ème en mode silence à 1/125 s, les suivantes à 1/30 s puis 1/8 s (le petit carré sert à faire la mise au point). On voit que l'effet est important à 1/125 s, ce qui est prévisible, car ces tubes donnent une lumière dont la luminosité varie de presque 100% à la fréquence de 100 Hz. Quand on arrive à 1/8 s (minimum en mode silence) le phénomène est bien atténué mais reste visible d'autant plus qu'il y a des effets chromatiques. Enfin si on augmente la vitesse (de 1/250 s à 1/16000 s, non représentés), le phénomène devient de plus en plus net. Dès 1/250 s il est énorme et probablement impossible à corriger.
Certaines lampes fluorescentes, pour usages spéciaux, alimentées à haute fréquence, ne provoquent pas cet effet. C'est le cas de la lampe qui me sert à éclairer mes photos imprimées afin de voir le rendu des couleurs sous un éclairage standardisé, cependant comme elle est alimentée à partir du secteur et qu'il est mal filtré il y a des bandes d'intensité comparable à celle que donne une lampe à incandescence.
Les bandes disparaissent quand la lampe fluorescente est alimentée par piles ou accus.
D'après mes test le phénomène est identique avec les lampes à économie d'énergie, types fluocompact : raies peu intenses.
Les tests que j'ai faits avec les lampes à leds ne donnent pas d'effet de bandes.

Conséquence : il est intéressant d'utiliser le mode silence dans un théâtre par exemple, mais méfiance avec les éclairages (je n'y connais rien en éclairage de scène, si quelqu'un peut compléter... ).
Noter enfin que sur une photo structurée ce phénomène est moins visible.

J'ai tenté de voir si le même phénomène s'observe sur d'autres appareils photo. Le seul dont je dispose est un compact Canon S 95. L'effet est inexistant, mais il a un capteur CCD donc la comparaison n'a pas de sens.

Enfin un autre défaut plus connu du mode silence, est le "Rolling shutter". Les photos 9 et 10 sont prises à la lumière du jour à 1/125 s, l'une en mode normal l'autre en mode silence. Il s'agit d'une mire radiale placée sur une platine de disques vinyl et qui tourne dans le sens horaire à 45 tr/mn. On voit bien sur la photo 10 la déformation dans le sens DG qui s'explique par le balayage par tranches en 1/16 s. Ce phénomène se présente aussi lorsque c'est l'appareil qui bouge lors d'un filé parallèle au grand côté. Il ne dépend pas de la vitesse de prise de vue (qui est de fait 1/16 s) uniquement de la vitesse de l'objet ou de la vitesse de déplacement de l'appareil photo.

Cordialement

Jaurim · Mars 22, 2016, 05:04:04

Inconvénient qui n'est pas propre à l'EM1, hélas

En dehors de l'obturation électronique, pour tendre vers un déclenchement le plus discret possible tout en évitant ces conséquences indésirables, je ne vois pas d'autre option que l'obturateur central. Mais peut-être avez-vous d'autres idées ?

Yadutaf · Mars 22, 2016, 08:14:04

On a souvent parlé du phénomène de banding (du rolling shutter aussi, d'ailleurs) lié à l'utilisation de l'obturateur électronique. L'étude de balfly ne nous apprend rien sur le fond mais a le mérite de souligner les variations d'intensité du phénomène en fonction des sources d'éclairage.

pichta84 · Mars 22, 2016, 10:18:21

Les problèmes de couleurs ont toujours existé avec l'éclairage artificiel.
Celui de "bande" (je ne suis pas canadien, mais je répugne à utiliser un terme dans une langue que je ne maîtrise pas) est un phénomène nouveau, mais que l'on peut prendre en compte et résoudre de diverses façons : l'alimentation par courant continu en est une.

Le problème soulevé par l'éclairage des scènes (théâtre, opéra...) reste d'actualité, car de nombreux éclairages restent soumis aux fluctuations du secteur
(50 ou 100 hertz) et cela pose effectivement problème puisque le mode silencieux est certainement un mode favorable par ailleurs.

Jusqu'à présent, je ne me suis jamais posé de question, car le bruit des obturateurs des hybrides passent relativement inaperçu, cependant, je serai à l'écoute de qui aura des idées pour résoudre ce type de problème.

Jaurim · Mars 22, 2016, 23:51:37

Citation de: pichta84 le Mars 22, 2016, 10:18:21Jusqu'à présent, je ne me suis jamais posé de question, car le bruit des obturateurs des hybrides passent relativement inaperçu, cependant, je serai à l'écoute de qui aura des idées pour résoudre ce type de problème.

Ca dépend lesquels !
Les Sony A7 et A7R en étaient loin, le M3 de Canon c'est moins pire mais pas franchement discret et j'étais ce soir à un concert classique à 3 ou 4 mètres d'un spectateur qui utilisait un Fuji XE2 et j'entendais bien chacun de ses déclenchements

gargouille · Mars 23, 2016, 01:58:45

Citation de: Jaurim le Mars 22, 2016, 05:04:04
Inconvénient qui n'est pas propre à l'EM1, hélas

En dehors de l'obturation électronique, pour tendre vers un déclenchement le plus discret possible tout en évitant ces conséquences indésirables, je ne vois pas d'autre option que l'obturateur central. Mais peut-être avez-vous d'autres idées ?

Et un obturateur central vibre moins et permet une syncro flash en théorie à toutes les vitesses.
Mais les vitesses sont moins rapides surtout à pleine ouverture qu'un plan focal mais avec l'obtu électronique en extérieure ce n'est plus vraiment un problème.
En cela le Ricoh GXR était très agréable avec ces modules apsc et obtu central.

pichta84 · Mars 23, 2016, 08:53:10

Citation de: Jaurim le Mars 22, 2016, 23:51:37
Ca dépend lesquels !
Les Sony A7 et A7R en étaient loin, le M3 de Canon c'est moins pire mais pas franchement discret et j'étais ce soir à un concert classique à 3 ou 4 mètres d'un spectateur qui utilisait un Fuji XE2 et j'entendais bien chacun de ses déclenchements

C'est juste, désolé, quand j'ai écrit cela, je n'ai pensé qu'à ceux que j'avais utilisé (OMD et XT1) et compte tenu que le bruit de l'obturateur est très atténué comparé au tout premier G1, je supposais qu'il en était de même avec les autres boitiers récents.
Néanmoins, j'ai pu observé (avec les yeux et les oreilles) un Sony A7 lors d'un spectacle, ce n'était pas très gênant en comparaison d'un reflex qui nécessitent vraiment une housse anti-bruit. Mais bon c'était en extérieur.
J'avais imaginé qu'il serait possible de concevoir un obturateur électronique (complétement silencieux) utilisant l'effet polarisant. L'avantage serait une vitesse quasi illimitée. L'inconvénient tient au fait que la lumière qui le traverse sera polarisée à la sortie vers le capteur.

la_grenouille · Mars 23, 2016, 12:54:15

J'avais fait à peu près la même démonstration au sujet du Panasonic GM1 il y a environ 2 ans, et c'était pire car l'obturateur mécanique lui aussi est lent sur cet appareil, donc le banding peut aussi apparaitre en mode non silencieux. C'est ici, mais malheureusement entre temps le site imageshack a changé donc mes photos d'illustrations ne sont plus disponibles :
http://www.chassimages.com/forum/index.php/topic,202086.msg4429138.html#msg4429138

Citation de: balfly le Mars 21, 2016, 20:04:51
Bonsoir
(...)
J'ai compris un peu plus tard que c'était dû à l'éclairage avec des lampes à incandescence alimentée par le secteur.
(...)

J'ai aussi fait cette expérience avec le GM1 et c'est peu visible, voir invisible sur des photos "normales", avec des lampes à incandescence, même alimentées par secteur non filtré. L'inertie thermique du filament est suffisante pour faire un lissage correct. L'obturateur électronique de l'E-M1 est peut être encore plus lent, donc avec une fenêtre plus étroite à ces vitesses.
C'est avec des tubes dits "néons" (pas d'inertie) gérés par ballasts magnétiques que le problème est considérablement plus visible. Les ballasts électroniques règlent le problème.

Jaurim · Mars 23, 2016, 16:46:28

Citation de: pichta84 le Mars 23, 2016, 08:53:10
C'est juste, désolé, quand j'ai écrit cela, je n'ai pensé qu'à ceux que j'avais utilisé (OMD et XT1) et compte tenu que le bruit de l'obturateur est très atténué comparé au tout premier G1, je supposais qu'il en était de même avec les autres boitiers récents.

Le récent A7RII, par exemple, est nettement moins bruyant que le premier du nom