Rumeur de Nikon Z 61 Mpixels / 16 bits

[Verso92]

Je crois que tu te fatigues pour rien 😉

C'est assez étonnant, en effet...


(honnêtement, il est pas clair, mon exemple ?)

[Verso92]

Apparemment, tu as des lacunes en binaire.

Dans tes rêves.


Dans l'exemple au-dessus, on voit clairement que le bit de poids fort (le MSB, à gauche) passera toujours de 0 à 1 pour la moitié de la tension à convertir* (soit 4V en l'occurrence). Et ce sera immuable quel que soit le nombre de bits du convertisseur.

Ajouter un bit au convertisseur 3 bits de l'exemple consiste à faire un copier/coller du tableau 1 (3bits) et ajouter une colonne à droite (LSB). Il ne peut pas en être autrement. Les bits sont en effet renumérotés au passage (ce qui engendre a priori ta confusion), mais ce n'est qu'une convention d'écriture...


*remarque en passant : pour simplifier, j'ai adopté le codage binaire naturel, qui n'est pas forcément celui implémenté dans les convertisseurs A/N.

[restoc]

Attention toutefois de ne pas généraliser et se tromper de cause sur l'utilité ou la non utilité du 16 bits :  dire que si on a du bruit dans les bits de poids intermédiaire on  n'aura que du bruit dans les bits de poids les plus faible 15 et 16 par ex est une erreur mathématique et électronique.

Le bruit peut être, selon son origine généré et visible que sur un bit de poids intermédiaire, commutation par ex. Il sera alors trés visible, en plein das les gris moyens, mais cela ne veut pas dire, tant au sens math que physique, que les bits 15 et 16 ne conservent pas eux d'information utile et hors bruit. Rien à voir.

Le seul pb pour le photographe est qu'aucun logiciel photo à ma connaissance n'est capable d'extraire un petit intervalle binaire de 1 à qqs bits et le de le ramener dans la partie où il sera trés visible par ex vers les valeurs de gris moyen ou clair si la dominante de la photo est sombre et inversement. Il suffit de faire par ex un ou logique pour voir apparaitre les plans concernés.
On le fait trés bien ( j'ai pas dit facilement hein !)  avec mathlab ...  Mais je doute que bp de photographes aient envie de cette gymnastique.

C'est bp plus sur la cohérence de la chaîne photo ( pratique comprise) d'un bout à l'autre que la conservation de 16 bits est "questionable" et pas crédible dans des process photo normaux; mais pas forcément sur le fait que dans des conditions hyper idéales  Sony ou tartempion, n'arrive à démontrer que son capteur peut le faire ... au labo!.

[JCCU]

.....
Si on ajoute 1 bit à ce convertisseur (on a donc 4 bits), c'est en LSB (tableau 2, LSB en bleu). Chaque valeur numérique "fait" donc désormais 0,5V.

Ce qui revient à ajouter un niveau en haut et un en bas

(çà devrait faire plaisir à tout le monde, c'est équilibré)

[Recto38]

.... Après, c'est juste un débat de spécialistes dont la majorité du forum n'a cure.

Heuuuu, la majorité peut-être, mais la minorité certainement pas !

C'est vraiment très agréable par les interventions de Jenga de trouver du "signal utile" dans le bruit plus que photonique de ce fil ! 

Un grand merci à lui, car quand on a bien pigé l'ensemble des subtilités de la conversion du photon au code numérique (et Jenga vient personnellement de bien m'aider aujourd'hui coté photons, encore merci  ), on peut aller décortiquer les résultats de DxO et de W.J. Claff pour choisir le capteur qui va le mieux pour le domaine photographique que l'on souhaite traiter, pour moi l'astropaysage donc le faible flux, par exemple.

[Recto38]

.... (honnêtement, il est pas clair, mon exemple ?)

Il est parfait Verso ! 

[Verso92]

Il est parfait Verso ! 

Merki !


(je finissais presque par avoir un doute sur mes capacités à expliquer quelque chose simplement...  ;-)

[Verso92]

Non, il est faux et il t'induit en erreur.

Exemple sur 2 bits :

00 => 0 V
01 => 2 V
10 => 4 V
11 => 6 V

Pour passer à 8 V, tu ajoutes un bit à gauche et tu repars à 0  sur les deux premiers.

100 => 8 V

Tu veux avoir des valeurs par 1 volt, t'est obligé de passer à 3 bits :

000 => 0 V
001 => 1 V
010 => 2 V
011 => 3 V
100 => 4 V
101 => 5 V
110 => 6 V
111 => 7 V

Et pour 8 V

1000 => 8 V

A chaque fois, tu ajoutes un bit à gauche, c'est à dire un bit de poids fort.

Qu'est-ce que tu ne comprends pas dans mes illustrations ?



(à chaque fois que tu ajouteras un bit (LSB) au convertisseur A/N, tu doubleras sa précision théorique (pas deux fois plus faible en tension). Le MSB ne changera jamais --> "0" pour toutes les valeurs de tensions inférieures à V/2, et "1" pour toutes les valeurs de tensions supérieures à V/2)

[Verso92]

Extrait d'un cours d'informatique

L'extrait est rigoureusement exact.

Mais ton raisonnement est faux. Comme déjà expliqué, tu confonds la numérotation des bits (qui n'est qu'une convention d'écriture) et les grandeurs manipulées.

La tension à convertir est une donnée d'entrée (elle est égale à 8V, par exemple). Le fait de choisir un convertisseur avec plus de bits ne permettra pas de convertir des tensions supérieures à 8V*, mais d'avoir une précision (théorique) supérieure, un codage plus fin (côté LSB, donc)...


*la tension max est de toute façon limitée par la tension de référence du convertisseur A/N.

[55micro]

La tension à convertir est une donnée d'entrée (elle est égale à 8V, par exemple)

Il l'a d'ailleurs dit lui-même :

Dans le cas d'un photosite, il va agir comme un condensateur qui va se charger en fonction des photons reçus

(Christophe, c'est pas bien de rajouter des qualifs à la main en douce  )

[Verso92]

Quel que soit le câblage du circuit, ça ne change rien à la notion de bit de poids faible et de poids fort et il est totalement faux de dire que si tu rajoutes 2 bits tu rajoutes des bits de poids faible.

Tu confonds câblage et valeurs numériques.

Sois rassuré, je ne confonds rien du tout (c'est mon métier).

[namzip]

Je pense que vous parlez de la même chose.
LSB c'est bien le bit de poids faible, et dans vos démo vous le placez tous les deux à droite.

Je dis ça parce que je n'ai pas de diplôme.

[Recto38]

Là, pour faire du constructif, il faut y aller étape par étape, step by step, quoi !

Je recommande donc aux informaticiens désireux de discuter sérieusement de la conversion A/D la lecture de ce merveilleux ouvrage de Walt Kester, grand spécialiste du sujet, et plus particulièrement le chapitre 2 "Fundamentals of Sampled Data Systems" :
https://www.analog.com/en/education/education-library/data-conversion-handbook.html#

Après lecture attentive, on pourra tous ensuite s'enrichir d'échanges (enfin) constructifs (et de préférence poli) entre électroniciens et informaticiens ! 

[doppelganger]

Ou peut être que 1+1=11 ?

Et ça, c'est beau 

[Verso92]

Là, pour faire du constructif, il faut y aller étape par étape, step by step, quoi !

Je recommande donc aux informaticiens désireux de discuter sérieusement de la conversion A/D la lecture de ce merveilleux ouvrage de Walt Kester, grand spécialiste du sujet, et plus particulièrement le chapitre 2 "Fundamentals of Sampled Data Systems" :
https://www.analog.com/en/education/education-library/data-conversion-handbook.html#

Après lecture attentive, on pourra tous ensuite s'enrichir d'échanges (enfin) constructifs (et de préférence poli) entre électroniciens et informaticiens ! 

Sinon, en français, il y a ça, que je trouve pas mal fait :
https://www.emse.fr/~dutertre/documents/cours_convertisseurs.pdf

2) Les deux nouveaux bits ne sont pas de poids faible mais de poids fort. Pour ce point relire mes explications.

Ce que tu ne comprends pas, c'est que c'est juste une question de numérotation qui te donne l'impression que les bits sont rajoutés "à gauche"...

Que le convertisseur soit un 3 bits, un 8 bits, un 24 bits, etc, le MSB ne change pas : pour un signal de 6V (pour une dynamique de codage de 0~8V), sa valeur sera toujours "1" (si codage binaire naturel).


Pour ramener l'exemple à la photo, ce qui est peut-être plus parlant, un blanc presque pur est codé aux alentours de "250" en 8 bits et aux alentours de "16 000" en 14 bits. Là encore, le MSB ne change pas, et est égal à "1" en 8 bits ou en 14 bits. Là où ça change, c'est du côté des LSB...

(après, bien sûr, les valeurs sont normalisées sur 8 bits dans les logiciels, soit de 0 à 255, quel que soit le nombre de bits...)

[Recto38]

Quelque que soit la résolution du convertisseur (8, 10, 12 14, 16 bits), on cale toujours le bus de sortie de l'ADC du coté du MSB, sinon on a jamais la même pleine échelle.
Ex :
Les architectures numériques étant sur des multiples de 8, sur un bus data de 16 bits on câble un convertisseur 14 bits de D15 (MSB) à D2 (LSB de l'ADC 14 bits) et les D1 et D0 sont forcés à 0 (mis à la masse).
Si sur ce même bus data, on installe ensuite un ADC 16 bits, le MSB est toujours en D15 et le LSB passe en D0.
Cela permet de respecter la pleine échelle de l'ADC dans les 2 cas.
Ex :
ADC 14 bits, pleine échelle de l'ADC = 10V et signal de   0V en entrée de l'ADC, alors code de sortie > (MSB) 0000 0000 0000 0000 (LSB)
ADC 14 bits, pleine échelle de l'ADC = 10V et signal de 10V en entrée de l'ADC, alors code de sortie > (MSB) 1111 1111 1111 1100 (LSB)

ADC 16 bits, pleine échelle de l'ADC = 10V et signal de   0V en entrée de l'ADC, alors code de sortie > (MSB) 0000 0000 0000 0000 (LSB)
ADC 16 bits, pleine échelle de l'ADC = 10V et signal de 10V en entrée de l'ADC, alors code de sortie > (MSB) 1111 1111 1111 1111 (LSB)

On exploite donc bien la même échelle, mais avec 4 fois plus de résolution et les 2 nouveaux bits sont bien des bits de poids faible !

Quand on a pigé ça, on revient aux postes de Jenga qui nous dit qu'il y a de fortes chances que ces 2 bits (LSB) soient noyés dans le bruit photonique.

> Question à Jenga (s'il n'est pas parti en courant en voyant l'évolution de ce fil  ) :
Qu'en est-il du passage de 14 à 16 bits si l'on a aussi la possibilité de piloter le gain (l'augmenter) directement au niveau du pixel pour traiter les faibles flux (astrophoto par ex) ?

[jeanbart]

Vu le niveau d'études qu'il faut pour utiliser un hypothétique boitier de 61 mpx je crois que jamais je n'achèterai cet appareil photo. 

[Verso92]

Quelque que soit la résolution du convertisseur (8, 10, 12 14, 16 bits), on cale toujours le bus de sortie de l'ADC du coté du MSB, sinon on a jamais la même pleine échelle.
Ex :
Les architectures numériques étant sur des multiples de 8, sur un bus data de 16 bits on câble un convertisseur 14 bits de D15 (MSB) à D2 (LSB de l'ADC 14 bits) et les D1 et D0 sont forcés à 0 (mis à la masse).
Si sur ce même bus data, on installe ensuite un ADC 16 bits, le MSB est toujours en D15 et le LSB passe en D0.
Cela permet de respecter la pleine échelle de l'ADC dans les 2 cas.
Ex :
ADC 14 bits, pleine échelle de l'ADC = 10V et signal de   0V en entrée de l'ADC, alors code de sortie > (MSB) 0000 0000 0000 0000 (LSB)
ADC 14 bits, pleine échelle de l'ADC = 10V et signal de 10V en entrée de l'ADC, alors code de sortie > (MSB) 1111 1111 1111 1100 (LSB)

ADC 16 bits, pleine échelle de l'ADC = 10V et signal de   0V en entrée de l'ADC, alors code de sortie > (MSB) 0000 0000 0000 0000 (LSB)
ADC 16 bits, pleine échelle de l'ADC = 10V et signal de 10V en entrée de l'ADC, alors code de sortie > (MSB) 1111 1111 1111 1111 (LSB)

On exploite donc bien la même échelle, mais avec 4 fois plus de résolution et les 2 nouveaux bits sont bien des bits de poids faible !

Tu as pris le problème dans l'autre sens, et ce sera peut-être plus clair pour notre petit camarade ?

Non, c'est bien sur la notion de bits de poids fort et bits de poids faible, quelque soit la convention quand tu ajoutes des bits, ce ne sont jamais des bits de poids faibles. Tout simplement parce qu'ils bornent le zéro et qu'on ne peut pas aller en-dessous.

Avec l'explication recto-verso, tu n'as plus d'excuses...

[55micro]

Tout simplement parce qu'ils bornent le zéro et qu'on ne peut pas aller en-dessous.

(C'est le dernier bit de poids faible qui le borne... quelle que soit la quantification.)

[Verso92]

Si c'était vrai, ça voudrait dire que les valeurs de l'ADC à 14 bits iraient de 4 à 65535. 

Difficile à croire.

D'où sort ton "4" ?

Ex :
ADC 14 bits, pleine échelle de l'ADC = 10V et signal de   0V en entrée de l'ADC, alors code de sortie > (MSB) 0000 0000 0000 0000 (LSB) --> 0
ADC 14 bits, pleine échelle de l'ADC = 10V et signal de 10V en entrée de l'ADC, alors code de sortie > (MSB) 1111 1111 1111 1100 (LSB) --> 65532

[Verso92]

Réponse trop rapide. Bien sûr les 2 bits manquants le seront sur toute la plage de valeurs.

Oui... sur les deux LSB, comme tu peux le constater.

Et si on passe en 16 bits "vrais" (au lieu de 14 bits cadrés sur 16 bits), ce sont ces deux LSB qui vont prendre vie, et prendre alternativement les valeurs 00, 01, 10 et 11 pour coder les valeurs les plus faibles...

[Recto38]

... et tu déroules les codes 16 bits de 4 en 4.
Avantage, même pleine échelle mais résolution 4 fois plus faible si ADC 14 bits ! 

[Verso92]

... et tu déroules les codes 16 bits de 4 en 4.
Avantage, même pleine échelle mais résolution 4 fois plus faible si ADC 14 bits ! 

Oui.

[Ergodea]

Je suis assez d'accord ! 
Ce que j'admire, c'est surtout l'énergie constante déployé par Verso à essayer de convaincre les plus..... on va dire "têtus" ! 

En même temps s'il n'y avait pas de désaccord  on n'aurait pas droit à toutes ces explications (bon faut s'accrocher quand même ; ) )

[Verso92]

En même temps s'il n'y avait pas de désaccord  on n'aurait pas droit à toutes ces explications (bon faut s'accrocher quand même ; ) )

Ben... en ce qui me concerne, quand on me dit de consulter Google pour des trucs que je maitrise professionnellement (on n'est pas dans le domaine de la photo, où je suis un modeste amateur qui n'y connait pas grand chose, au bout du compte), ça me fait un peu drôle, quand même !

;-)