Bouillie de pixels quand la lumière diminue. Pourquoi exactement ?

pecos · Décembre 02, 2016, 11:08:45

Bonjour à tous,
une question me taraude depuis très longtemps :
Qu'est-ce qui explique, très précisément, pourquoi un capteur d'APN capable de rendre parfaitement les plus fins détails, avec une qualité remarquable, quand il y a de la lumière, s'écroule quand celle-ci baisse un peu trop, même en exposant correctement et en gardant la même sensibilité.
En fait les détails disparaissent au point de donner un moutonnement invraisemblable à certains endroits.
J'ajoute que plus la lumière baisse, plus c'est horrible, même en exposant correctement (pose longue).

Ce qui me rend perplexe, c'est que je comprends très bien qu'il arrive moins de lumière sur chaque photosite quand on sous-expose, mais là je parle d'une exposition correcte.
Et à l'œil on voit encore très bien le paysage, car le soleil vient juste de se coucher.

Qu'en pensez vous ?

Question subsidiaire : j'ai constaté le même phénomène avec une large gamme de "petits" capteurs, mais est-ce que ça s'améliorerait vraiment avec un "gros" capteur (APS-C ou µ4/3) ? Pourquoi ?
Voici deux exemples (et les crops 100%) réalisés avec le même APN (Fuji X10 - 12 Mpx - à 100 ISO, mêmes réglages de réduction de bruit : -1)
- le premier environ 5 minutes après le coucher du soleil, 1er décembre, en regardant à l'opposé. (28.4 mm - 100 ISO - 1/20s - F/4)
Ciel parfaitement clair - aucune brume.
Notez la disparition des détails, aussi bien à l'arrière plan qu'au premier plan où on ne distingue presque plus les branche et les feuilles

- le second le 13 septembre, vers 17 heures, soleil derrière le photographe. (28.4 mm - 100 ISO - 1/380s - F/5.6)
Atmosphère très légèrement voilée.
Notez qu'on voit pourtant parfaitement tous les arbres et autres détails à + de 2km de distance.

Exemple 1 - photo entière

Exemple 1 - crop à 100%

Exemple 2 - photo entière

Exemple 2 - crop à 100%

titisteph · Décembre 02, 2016, 12:38:25

Je n'ai pas du tout ce même ressenti, sur capteur plein format.
J'ai toujours un excellent rendu en photo nocturne à 100 iso sur trépied.

titisteph · Décembre 02, 2016, 13:48:46

Première question : travailles-tu en raw? Il est possible qu'un lissage soit appliqué à ton insu par l'appareil.
Ci-dessous un exemple de photo de nuit. Je n'ai constaté aucune chute de qualité VS une photo en plein jour.

C'est pourtant shooté avec un vieux D3, à F5,6 et 200 ISO. Une trentaine de secondes de pose, si je me souviens bien. Crop 100%.

La seule chose qui puisse faire baisser la qualité en pose longue, c'est l'apparition de petits points (blancs ou colorés) qui s'apparente du bruit, mais qui est différent du bruit que l'on constate en hauts iso, car il s'agit cette fois de bruit thermique. Le capteur chauffe et il crée des points parasites.

C'est peut-être cela que ton appareil tente de masquer par un lissage excessif.

rsp · Décembre 02, 2016, 14:12:43

Même constat que titisteph. Je n'ai jamais vu ca ni sur 5D ni sur 7D. Je pense que ça peut venir d'un bougé ou bêtement un capteur mal conditionné et qui chauffe sur la durée en provoquant une montée du bruit.

pecos · Décembre 02, 2016, 14:16:00

Effectivement sur ton crop je ne vois pas non plus de perte de qualité, aucun moutonnement.
C'est d'autant plus bizarre : mes photos sont faites alors qu'il y a encore de la lumière (pas la nuit), et l'exposition est bonne.
Je suis sûr de ne pas avoir bougé, d'ailleurs ça se voit sur les branches les plus contrastées (arbre défeuillé en haut à droite) : elles sont très nettes à l'agrandissement. Et je suis sûr aussi d'avoir le focus réglé correctement (ça se voit toujours sur les seules branches nettes)
Le capteur ne risque pas de chauffer avec une pose de 1/20s.
Ou alors au contraire il faisait trop froid ?

En tous cas ça prouve la supériorité des grands capteurs sur les petits, au moins pour ce genre de photo.

Mais ça ne nous dis pas donne pas le moindre début d'explication physique...

Juste que ce capteur est incapable de voir autre chose que du coton quand le contraste de la scène est faible.
C'est embêtant si j'essaye de faire des photos dans le brouillard...

pecos · Décembre 02, 2016, 14:24:02

Une chose est sûre : il faut que j'essaye en RAW+jpeg pour voir si on peut rattraper quelque chose.

chelmimage · Décembre 02, 2016, 15:17:21

A tout hasard. .Les distances de mise au point étaient combien pour chacune des vues?

titisteph · Décembre 02, 2016, 15:40:16

CitationUne chose est sûre : il faut que j'essaye en RAW+jpeg pour voir si on peut rattraper quelque chose.

Une chose est sûre : en raw, ça sera meilleur.

pecos · Décembre 02, 2016, 15:45:45

Citation de: chelmimage le Décembre 02, 2016, 15:17:21
A tout hasard. .Les distances de mise au point étaient combien pour chacune des vues?

Impossible d'affirmer quoi que ce soit à ce sujet : les données EXIF n'enregistrent pas ça.
J'ai mis au point, pour la première photo sur le bois en plan moyen, là où on voit un arbre net sans feuille à droite en haut.
Il était à 200 m de l'appareil à peu près.
L'arbre vert avec des feuilles persistantes (lierre probablement) était à une petite centaine de mètre et il est net aussi.
Avec la PDC du 28.4 à F/4, ça devrait être net à l'infini aussi, non ?

En fait j'ai remarqué ce problème avec le Fuji X10 depuis longtemps et pas seulement à la tombée de la nuit, notamment quand il pleut et que la lumière baisse beaucoup.
Ainsi, cette autre photo (11.3 mm - 100 ISO - 1/70s - F/4) par temps très nuageux, mais dans l'après midi, dont les lointains sont plutôt cotonneux, par rapport à ce que donne le même capteur par beau temps.

En gros, vaut mieux pas sortir l'appareil s'il n'y a pas de lumière...

Mais c'est vrai que tout ça est très peu contrasté.
Peut-être que je lui en demande trop ?

J'aimerais bien voir des exemples de photos prises par mauvais temps, peu de contraste, lumière bien plate et uniforme pour comparer.

Crop 100% :

titisteph · Décembre 02, 2016, 15:51:51

Ci-joint un crop 100% d'une image prise au D750 (24 mpx, plein format).
1,5 secondes de pose à F10 et 200 ISO.
Aucun moutonnement, en raw.

pecos · Décembre 02, 2016, 15:59:34

Citation de: titisteph le Décembre 02, 2016, 15:51:51
Ci-joint un crop 100% d'une image prise au D750 (24 mpx, plein format).
1,5 secondes de pose à F10 et 200 ISO.
Aucun moutonnement, en raw.

OK, mais il faudrait plutôt des images avec très peu de contraste et pas d'éclairages brillants, parce qu'avec le X10 et son petit capteur, dans ces conditions ça passe très bien aussi, j'en ai.

Par exemple celle-ci où ça va très bien ( 400ISO - 1/5s - F2.8 - 7.1 mm) :

Le crop 100% :

titisteph · Décembre 02, 2016, 15:59:58

CitationOu alors au contraire il faisait trop froid ?

Au contraire, le froid améliore sensiblement les perfs du capteur : le bruit thermique diminue.
Les capteurs pour l'astro professionnelle sont refroidis par des systèmes à l'azote liquide pour supprimer totalement le bruit thermique!

titisteph · Décembre 02, 2016, 16:02:41

CitationOK, mais il faudrait plutôt des images avec très peu de contraste et pas d'éclairages brillants, parce qu'avec le X10 et son petit capteur, dans ces conditions ça passe très bien aussi, j'en ai.

Comme celle-ci?
Crop d'un fichier de D3 (12 mpx). 3 minutes de pose à F2,8. J'étais en jpeg direct! Un de mes tous premiers essais en nuit et numérique, je n'avais même pas encore de dématriceur pour traiter les raws.

pecos · Décembre 02, 2016, 16:06:05

Citation de: titisteph le Décembre 02, 2016, 16:02:41
Comme celle-ci?
Crop d'un fichier de D3 (12 mpx). 3 minutes de pose à F2,8. J'étais en jpeg direct! Un de mes tous premiers essais en nuit et numérique, je n'avais même pas encore de dématriceur pour traiter les raws.

Ouais c'est sûr que c'est bien mieux que le X10.
Faudrait peut être que j'achète un APN sérieux, un jour...

En même temps, je n'ai toujours pas d'explication claire du fait que le "petit" capteur ne voit pas aussi bien les faibles contrastes que le "gros", même quand l'expo est bonne.

Bon. Je vais faire dès ce soir des essais en RAW et en faisant très soigneusement attention à la MAP et au bougé.

chelmimage · Décembre 02, 2016, 16:09:11

Sur les grandes distances la convection de l'atmosphère peut provoquer du flou.

pecos · Décembre 02, 2016, 16:10:06

Citation de: chelmimage le Décembre 02, 2016, 16:09:11
Sur les grandes distances la convection de l'atmosphère peut provoquer du flou.

Même quand il fait très froid

titisteph · Décembre 02, 2016, 16:10:59

CitationPar exemple celle-ci où ça va très bien

Non, ça ne va pas très bien. Ton appareil lisse de façon manifeste! Le crop ressemble à une image sur laquelle on aurait ajouté un filtre aquarelle dans PS.
Voir le rendu des pierres de la maisonnette, des tas de neige et de la route. On dirait une peinture.

Mais encore une fois, essaye-donc le raw, probable que tout ça disparaisse. Mais qu'en contrepartie, tu te retrouves avec du bruit que ton appareil avait masqué par un lissage artificiel.

titisteph · Décembre 02, 2016, 16:12:07

Citationr les grandes distances la convection de l'atmosphère peut provoquer du flou.

Non, ça n'est pas ça, le flou n'a pas cet aspect. C'est du lissage, à mon humble avis.

pecos · Décembre 02, 2016, 16:14:11

Citation de: titisteph le Décembre 02, 2016, 16:10:59
Non, ça ne va pas très bien. Ton appareil lisse de façon manifeste! Le crop ressemble à une image sur laquelle on aurait ajouté un filtre aquarelle dans PS.
Voir le rendu des pierres de la maisonnette. On dirait une peinture.

Mais encore une fois, essaye-donc le raw, probable que tout ça disparaisse. Mais qu'en contrepartie, tu te retrouves avec du bruit que ton appareil avait masqué par un lissage artificiel.

Hmmm... je vois ce que tu veux dire, mais je crois que dans la réalité ça avait vraiment ce rendu : joints très soignés à la chaux réalisés tout récemment.
Faudra vérifier.
Mais tu as peut-être (un peu) raison, d'où mes prochains essais en RAW+jpeg ce soir.

Et d'ailleurs il faut que j'y aille : la nuit tombe vite et je dois faire les photos à peu près à 17H15.

chelmimage · Décembre 02, 2016, 18:35:22

Malgré tout certains détails me gênent;¨Par ex, dans l'exemple 2, l'exposition du crop n'est pas la même que celle de l'image entière? Je trouve 10 niveaux de différence moyenne sur l'histogramme de la même zone ? ça doit modifier le contraste et donc la facilité de lecture?

pecos · Décembre 02, 2016, 19:10:56

Citation de: chelmimage le Décembre 02, 2016, 18:35:22
Malgré tout certains détails me gênent;¨Par ex, dans l'exemple 2, l'exposition du crop n'est pas la même que celle de l'image entière? Je trouve 10 niveaux de différence moyenne sur l'histogramme de la même zone ? ça doit modifier le contraste et donc la facilité de lecture?

Bien vu, j'avais ouvert deux images presque identiques, et j'ai croppé la mauvaise pour l'exemple 2... aïe...

Mais bon, il y a peu de différences.
Quand même je remet le bon crop : comme c'est sur mon serveur je peux la modifier !
Je suis en train de finaliser le développement de nouvelles photos, et il y a du nouveau.

jesus · Décembre 02, 2016, 19:49:42

Cela peut être normal si la visée ce fait sur écran, le capteur chauffe et le bruit augmente avec la chaleur.
Cela arrive aussi sur un réflex, sur des photos faites après une vidéo ou des poses longues.

pecos · Décembre 02, 2016, 19:56:33

Bon.
Ben il fait pas chaud la haut, les enfants... brr !

J'ai donc fait les mêmes photos qu'hier à la même heure, en RAW+jpeg et en désactivant la réduction de bruit au maximum (-2).
Puis j'ai appliqué les mêmes réglages à la photo prise hier et à celle d'aujourd'hui avec le même cadrage.

Conclusions :
- Avec le X10 le RAW n'apporte pas grand chose comparé au JPEG. Seul Iridient s'en sort à peu près (capture 1 et lightroom ne verraient de toutes façons que 6Mpx sur 12 avec ce capteur particulier).
Mais la différence est très faible en résolution, et on a même tendance à voir moins de détails dans certaines zones. (Mais je ne suis pas spécialiste...)
On va donc rester sur des JPEG.

- Par contre, mettre la réduction de bruit sur -2 change tout : c'est un rien plus bruité mais plein de détails réapparaissent et les branches des arbres sont bien plus nettes. Mettre le réglage "détails" sur +1 améliore aussi.
Je vois bien que ça ne change pas grand chose sur les lointains très peu contrastés, par contre pour les plans moyens c'est vraiment mieux.

Donc... merci à titisteph qui avait trouvé le problème !

Voici des crops... à chaque fois j'ai indiqué la version avec réduction de bruit actif et inactif.
On est loin du niveau d'un réflex FF ou même APS-C, c'est sûr, mais c'est quand même bien plus utilisable à ces heures tardives ou par mauvais temps et c'est ce qui m'intéressait.

Réduction de bruit 0 - détails +1:

Réduction de bruit -2 - détails +1:

-----------------------------------------------------------------------------------------------

Réduction de bruit 0 - détails +1:

Réduction de bruit -2 - détails +1:

-----------------------------------------------------------------------------------------------

Réduction de bruit 0 - détails +1:

Réduction de bruit -2 - détails +1:

-----------------------------------------------------------------------------------------------

Réduction de bruit 0 - détails +1:

Réduction de bruit -2 - détails +1:

Laure-Anh · Décembre 02, 2016, 21:50:20

Citation de: pecos le Décembre 02, 2016, 11:08:45
Bonjour à tous,
une question me taraude depuis très longtemps :
Qu'est-ce qui explique, très précisément, pourquoi un capteur d'APN capable de rendre parfaitement les plus fins détails, avec une qualité remarquable, quand il y a de la lumière, s'écroule quand celle-ci baisse un peu trop, même en exposant correctement et en gardant la même sensibilité.
En fait les détails disparaissent au point de donner un moutonnement invraisemblable à certains endroits.
J'ajoute que plus la lumière baisse, plus c'est horrible, même en exposant correctement (pose longue).

Ce qui me rend perplexe, c'est que je comprends très bien qu'il arrive moins de lumière sur chaque photosite quand on sous-expose, mais là je parle d'une exposition correcte.
Et à l'œil on voit encore très bien le paysage, car le soleil vient juste de se coucher.

Qu'en pensez vous ?

Question subsidiaire : j'ai constaté le même phénomène avec une large gamme de "petits" capteurs, mais est-ce que ça s'améliorerait vraiment avec un "gros" capteur (APS-C ou µ4/3) ? Pourquoi ?
Voici deux exemples (et les crops 100%) réalisés avec le même APN (Fuji X10 - 12 Mpx - à 100 ISO, mêmes réglages de réduction de bruit : -1)
- le premier environ 5 minutes après le coucher du soleil, 1er décembre, en regardant à l'opposé. (28.4 mm - 100 ISO - 1/20s - F/4)
Ciel parfaitement clair - aucune brume.
Notez la disparition des détails, aussi bien à l'arrière plan qu'au premier plan où on ne distingue presque plus les branche et les feuilles

Le vent dans les branches et dans les feuillages...à 1/20è s : ce qui serait étonnant, ce serait d'obtenir des détails parfaitement nets en milieu ouvert avec ce temps de pose relativement long.
Idem avec de l'eau vive d'un torrent ou d'une rivière.

pecos · Décembre 02, 2016, 22:10:42

Mais il n'y a aucun vent à cet endroit le soir, Laure-Anh. Et je suis sur un trépied.

(encore heureux que ça ne souffle pas, d'ailleurs... vu la température !)

Jean-Claude · Décembre 03, 2016, 06:43:37

Toute image est naturellement une bouillie de pixels, même à 100 ISO en plein jour

Le tout est que cela ne se voit pas en tant que tel, que cela ne se voit qu'au niveau de la matière des aplats sombres, des ombres récupérées.

Certains logiciels sont spécialisés pour lisser les pixels, on aime ou on aime pas.

Personnellement je développe en bouillie minimisée ( entendez avec un très fort lissage de la chrominance) mais avec beaucoup de matière (entendez un tranché marqué de la luminance)

je suis toujours à la limite des artefacts de luminance (des petits points blancs qui peuvent apparaître)

jmk · Décembre 03, 2016, 12:54:42

Citation de: pecos le Décembre 02, 2016, 11:08:45
Qu'est-ce qui explique, très précisément, pourquoi un capteur d'APN capable de rendre parfaitement les plus fins détails, avec une qualité remarquable, quand il y a de la lumière, s'écroule quand celle-ci baisse un peu trop, même en exposant correctement et en gardant la même sensibilité.
En fait les détails disparaissent au point de donner un moutonnement invraisemblable à certains endroits.
J'ajoute que plus la lumière baisse, plus c'est horrible, même en exposant correctement (pose longue).

Il y a très peu d'information dans les BL comparé au HL d'où l'intérêt d'exposer à droite (que j'appelle "exposer correctement"). J'en parle ici : http://jmk-photos.fr/exposer-a-droite/

titisteph · Décembre 04, 2016, 10:20:07

Tes derniers fichiers postés démontrent que le résultat décevant provient bien d'un lissage excessif que le boitier t'imposait. En réduisant le lissage, non seulement on retrouve des détails, mais aussi des couleurs. Dommage que ton appareil ne propose pas un réglage sans aucun lissage.
Par ailleurs, je suis étonné que C1 ne te donne pas mieux. Normalement, en raw, aucun reglage du boitier n'est imposé.
Si tu avais la possibilité de nous donner un lien de téléchargement pour qu'on puisse récupérer un raw, je serais curieux de voir ce que ça donne dans C1.

titisteph · Décembre 04, 2016, 10:31:50

En réalité, le fait que tu sois déçu des images excessivement lissées en photo au crépuscule, ne vient pas du fait que tu shootes au crépuscule. Ca vient juste du fait que tu te retrouves en conditions de faible contraste et détails très fins à la limite de résolution du capteur. C'est justement là ou le lissage est le plus destructeur.
Le jour, au soleil, avec le contraste qui remonte, le lissage est plus discret.
En gros, la nuit n'y est pour rien, du reste, tu as le même effet sur tes vues de jour par temps gris, comme tu l'as toi-même constaté.

pecos · Décembre 04, 2016, 11:09:40

Citation de: titisteph le Décembre 04, 2016, 10:20:07
Tes derniers fichiers postés démontrent que le résultat décevant provient bien d'un lissage excessif que le boitier t'imposait. En réduisant le lissage, non seulement on retrouve des détails, mais aussi des couleurs. Dommage que ton appareil ne propose pas un réglage sans aucun lissage.
Par ailleurs, je suis étonné que C1 ne te donne pas mieux. Normalement, en raw, aucun reglage du boitier n'est imposé.
Si tu avais la possibilité de nous donner un lien de téléchargement pour qu'on puisse récupérer un raw, je serais curieux de voir ce que ça donne dans C1.

Je suis absolument d'accord avec tes deux derniers messages.
Effectivement, on ne peut pas désactiver complètement le "débruitage".
Mais on peut le mettre sur -2, et ça change tout !

Hier je suis allé faire une sortie photo dans le Cantal en fin d'après midi, lumière magnifique.
J'avais laissé le lissage sur -2.
Résultat : je n'ai jamais obtenu depuis 4 ans de photos aussi détaillées !

À tel point, que, depuis le début, comme je trouvais qu'à 100% les photos manquaient un poil de piqué, je réduisais la version "développée" à 3400 px (au lieu de 4000 px) pour rattraper de la netteté et que ça soit plus flatteur à l'écran en agrandissant. Très efficace, mais frustrant avec un capteur de 12 Mpx.

Avec les photos prises hier, je peux maintenant laisser la largeur d'image sur le fichier final à 4000 px, c'est bien piqué.

Ça me troue un peu le c... d'avair attendu 4 ans avant de savoir sortir les tripes de cet appareil, mais bon...

Conclusions provisoires, pour obtenir le meilleur en JPEG de cet appareil :
- rester à 100ISO si c'est possible et mettre le réducteur de bruit sur -2. Un rien de "grain" apparaît, pas gênant, d'ailleurs, mais très facile à enlever si on veut vraiment, dans les zones sensibles (ciels, arrières plans très flous) avec une sélection rapide et en utilisant par exemple Neat Image.
- si on est obligé de monter en ISO, mettre le réducteur sur -1 et réduire la taille des fichiers traités à 3300 PX ou 3400 px selon le cas. Tant pis.

Concernant le cas du RAW.
Ça se complique : le capteur de cet appareil n'est pas du tout une matrice de Bayer. C'est un super CCD EXR 12 millions de pixels avec deux séries de 6 millions de photosites rangés en diagonale. (pas évident d'ailleurs, pour l'orientation. Les sources sont contradictoires)

Le dématriceur interne fait vraiment très bien son boulot, c'est connu et les tests concluent en général que le RAW est moins bon.

Par exemple, avec Capture one ou Lightroom, le problème est qu'ils ne sont capables de voir que la première série de 6 Mpx.
Et ils proposent comme format de sortie à 100% une image de 6 Mpx.

J'ai largement testé et expérimenté, rien à faire.
Ça n'est pas très sérieux à mon avis de traiter les RAW de cet APN avec ces logiciels.

Par contre, Iridient developper comprend mieux la structure des photosites et propose bien une sortie image à 12 Mpx.
Mais j'ai passé des heures avec à essayer d'obtenir mieux que le JPEG boitier, peine perdue : tout ce que j'obtiens si je force la netteté et le détail, c'est de l'aliasing.

(maintenant je ne suis pas très chevronné avec)
De plus le grain obtenu avec Iridient est autrement plus difficile à lisser dans les zones en aplats (ciels, arrière plans) que celui des jpegs.

Si tu veux t'amuser, voici quand même l'image DSCF9907.raf correspondant à mes derniers fichiers postés :

http://www.antiopa.net/photos/DSCF9907.RAF

titisteph · Décembre 04, 2016, 11:20:22

Merci à toi, j'ignorais les particularités de ton capteur. Dommage que les dématriceurs classiques soient inopérants, ca te prive d'énormes possibilités d'améliorations.
Je regarderai tout de même ton raw quand je serai devant mon ordi.

titisteph · Décembre 04, 2016, 18:35:00

J'ai téléchargé ton fichier, et effectivement, les 12 mpx se transforment en 6 avec Capture One...!
Donc, évidemment, c'est à éviter.
Que dommage, ça avait l'air pas mal.

pecos · Décembre 04, 2016, 19:07:59

Citation de: titisteph le Décembre 04, 2016, 18:35:00
J'ai téléchargé ton fichier, et effectivement, les 12 mpx se transforment en 6 avec Capture One...!
Donc, évidemment, c'est à éviter.
Que dommage, ça avait l'air pas mal.

En effet...
J'ai testé avec C1 sur plusieurs photos, jusqu'à ce que je m'aperçoive que si il ne me donnait pas la résolution native en export... c'est qu'il ne la voyait pas !

Bon. C'est pas si grave, avec ce X10, Fuji a probablement intégré un de leurs meilleurs dématriceurs internes.
Heureusement !
Parce qu'avec les suivants, (X20-X30) les jpegs c'est un peu... comment dire... de l'aquarelle.
Autant dire qu'avec ceux-là il faut travailler en RAW.

Avec le X10, on va se contenter du JPEG, il est vraiment bien finalement.
Encore merci d'avoir pris le temps de regarder !

titisteph · Décembre 07, 2016, 23:02:24

Citationne peut-il y avoir une "dégradation" lorsqu'un certain voile atmosphérique monte le soi

Certes, mais en l'occurence, ce phénomène n'y est pour rien ici.