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Auteur Sujet: Rumeur de Nikon Z 61 Mpixels / 16 bits  (Lu 36393 fois)

stringway

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Re : Rumeur de Nikon Z 61 Mpixels / 16 bits
« Réponse #100 le: septembre 25, 2019, 02:02:22 »
J’ai du mal à m’endormir si je ne peux pas compter les photons...  O0

Verso92

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Re : Rumeur de Nikon Z 61 Mpixels / 16 bits
« Réponse #101 le: septembre 25, 2019, 07:36:47 »
C'est comme lorsque tu convertis un signal audio en numérique, plus ta fréquence d’échantillonnage est élevée, plus la version numérique sera précise et fidèle.

Heu... non.

jenga

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Re : Re : Rumeur de Nikon Z 61 Mpixels / 16 bits
« Réponse #102 le: septembre 25, 2019, 09:00:09 »
Pour une source lumineuse constante et régulière, le nombre de photons collectés pendant un même intervalle de temps n'est jamais le même et va varier de manière aléatoire autour d'une valeur moyenne.

Donc, on ne compte pas les photons.

Bien sûr que si, c'est le principe même de la photo numérique. L'utilisateur a besoin de récupérer des nombres représentant l'éclairement, donc la quantité de photons reçus. Les photons étant individuels et séparés les uns des autres, connaître leur quantité est du comptage.

A éclairage constant et spatialement homogène, produisant en moyenne N photons par photosite, le nombre de photons collectés fluctue avec un écart type= racine(N). Cela signifie que si N vaut par exemple 100 photons en moyenne, 68% des photosites  vont collecter entre 90 et 110 photons, les  32% restants vont collecter moins de 90 ou plus de 110 photons.

Le tension mesurée en sortie de photosite puis convertie en nombre 14 ou 16 bits est proportionnelle au nombre de photons collectés par le photosite, sinon la photo numérique ne serait pas possible. Par exemple, pour un D850, la valeur raw 8192 à sensibilité native indique que le photosite a accumulé 30500 électrons,  et a donc reçu 69300 photons (l'efficacité quantique étant 0.44 pour le D850).
Cela signifie que l'éclairement "réel" de ce photosite (hors bruit photonique) est à 68% de probabilité compris entre 69000 et 69600.

Donc, oui, on  compte les électrons, ce qui revient à compter les photons reçus en tenant compte du facteur d'efficacité quantique, et ce nombre est affecté d'un bruit d'origine physique, hors APN.

D'où la nécessité détaillée dans mon post précédent d'augmenter le nombre de photons collectés, donc la capacité des photosites, pour améliorer le rapport signal/bruit de façon cohérente avec l'augmentation du nombre de bits utilisés pour le codage.

jenga

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Re : Re : Rumeur de Nikon Z 61 Mpixels / 16 bits
« Réponse #103 le: septembre 25, 2019, 09:01:40 »
Précision, si on rajoute 2 bits, ce ne sont pas des bits de poids faible, mais bien de poids fort.
En fait, ça ne change rien.

(mais tu affirmais dans ton post #100 qu'ajouter des bits "permettra des dégradés plus fins", ce qui indiquait bien l'idée d'affiner le codage et donc d'ajouter des bits de poids faibles, et j'ai expliqué que cela nécessitait d'améliorer le rapport S/B photonique, donc d'augmenter la capacité des photosites)

Tu indiques maintenant que ce sont des bits de poids fort. D'accord, ça ne change rien comme indiqué plus haut.
Puisque les bits de poids 0 à 13 ne changent pas de signification, la valeur 16383 correspond toujours à 60000 électrons (cas du Z7), mais maintenant on peut compter jusqu'à 65535.
Pour que les valeurs allant de 16384 à 65535 soient atteintes, il faut donc multiplier par 4 la capacité du photosite, en passant de 60000 à 240000, ce que je dis depuis le début.

jenga

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Re : Re : Rumeur de Nikon Z 61 Mpixels / 16 bits
« Réponse #104 le: septembre 25, 2019, 09:02:30 »
J’ai du mal à m’endormir si je ne peux pas compter les photons...  O0
Du coup, tu t'endors après un temps aléatoire... Mais c'est mieux que les médocs.

restoc

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Re : Re : Rumeur de Nikon Z 61 Mpixels / 16 bits
« Réponse #105 le: septembre 25, 2019, 09:18:15 »
Une autre précision, la nature quantique de la lumière fait que le nombre de photons suit une loi de Poisson. Pour une source lumineuse constante et régulière, le nombre de photons collectés pendant un même intervalle de temps n'est jamais le même et va varier de manière aléatoire autour d'une valeur moyenne.

Donc, on ne compte pas les photons.

C'est l'erreur de Junga de commencer son raisonnement en comptant le nb de photons alors que la photo numérique ( donc la quantification ) ne commence qu'à partir du moment où les photons sont transformés en volts, pour faire simple. D'ailleurs les mesureurs (!) DXO, Claff etc ne prennent en compte que le bruit d'instrumentation ( de l'appareil)  globalisé sous le nom de bruit de lecture.

Le nb de photons est heureusement largement excédentaires dans la vie courante et pour la photo courante sinon quelle galère ce serait pour l'oeil et la photo n'existerait pas depuis Nicephore. Tant qu'on n'atteint pas des vitesses d'obturation proche de la vitesse de la lumière, le temps d'intégration de l'oeil ou de l'appareil fait que ( merci Poisson) on somme/moyenne  le maximum de signal et donc on ne perçoit pas de bruit.  L'approche photonique du bruit en photo ou vision courante a finalement peu d'impact.

En fait bien sûr Junga a raison de comparer des quantités d'énergie potentielle en fonction de la surface du photosite et de son collecteur( microlentilles), il faudrait rajouter profondeur des puits et autres caractériqstiques tecniques des couches du capteur qui peuvent conserver le maximum de photons jusqu'à la diode ou au contraire en bouffer. En ce sens comparer seulement des surfaces de photosites n'est juste un dégrossissement, mais seule une évaluation complète du rendement ( voir B Claff) qui permet vraiment de comparer des technos de capteurs... ce doint on se tape en photo : seul le résultat final de toutes les combinaisons des technologies seront à évaluer par le photographe.
 
Il en va évidemment autrement pour les photos scientifiques qui manquent de lumière : trés forts grossisement sous microscope, vraie astro etc.

Une autre confusion qui a la vie dure et à tordre le cou : les bits de poids faible ( 13, 14 15, 16 etc) ne correspondent absolument pas aux basses lumières. Ils modulent tous les bits dans l'intervalle de dynamique !!!! Un bruit peut être blanc ( sur tout l'intervalle de la quantification par analogie avec le son) ou "coloré) n'intervenir que sur une bande spectrale, mais aussi un saut de quantification ( striping, banding etc)  Et ce ne sont pas forcémment les bits de poids faible qui sont alétés ,. DAns le cas de la photo si c'est par ex le bit 7 sur 14  correspondant à la valeur 128 ( et pas 8192), l'impact sera visuellement trés fort alors que sur le bit 13 il faudra déjà un traitement trés drastique pour extraire le niveau bruité.

Effectivement l'augmentation de la finesse du pas de quantification par ex de 14 à 16 bits n'est pas une mesure de qualité globale comme le souligne Verso.  Comme dans le son on peut être capable de numériser 25 Khz ... et avoir un affreux ronflement en BF. Passer de 12, 14  à 16 bits n'est donc absolument pas une garantie de qualité finale de la photo, si on prend ce seul critère isolément. On peut surtout dire l'inverse : il vaut mieux un capteur  trés propre sur 10 ou 12 bits seulement  qu'un capteur attrape tout pour le marketing sur 16 bits : seus les bits de 0 à 12 sont réellement prégnants/significatifs dans le résultat final d'une photo. Les meilleures photos Net B n'ont guère que 6 ou 8 bits.
Si on veut donner du crédit au passage à 16 bits , il faut absolument d'autres conditions : que le bruit de lecture devienne trés faible ou que la dynamique de la photo devienne énorme. Il faudrait faire le calcul mais il faudrait passer à des dynamiques de 20 Il pour commencer à toucher le bénéfice du 16 bits et cei avec quelques  conditions péremptoires: travailler obligatoirement à l'iso natif,  avec un éclairement donnant cette dynamique et avec  une scène réfléchissant cette dynamique.

Enfin ne pas oublier que pour bénéficier du 16 bits il faudra que l'ensemble de la chaîne ( Et de la pratique de PT !!) conservent 16 bits de précision. On peut en douter grave !!

Pour moi le 16 bits ne servira guère en premier lieu d'argument marketing et ensuite au mieux aux scientifiques et éventuellement astos, mais dans la vie courante qui peut prouver qu'il exploite déjà le bit 13 et 14 ?


Stepbystep

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Re : Re : Re : Rumeur de Nikon Z 61 Mpixels / 16 bits
« Réponse #106 le: septembre 25, 2019, 10:42:45 »
En fait, ça ne change rien.

(mais tu affirmais dans ton post #100 qu'ajouter des bits "permettra des dégradés plus fins", ce qui indiquait bien l'idée d'affiner le codage et donc d'ajouter des bits de poids faibles, et j'ai expliqué que cela nécessitait d'améliorer le rapport S/B photonique, donc d'augmenter la capacité des photosites)

On ajoute des bits de poids fort pas de poids faible. On passe de 2 puissance 14 à 2 puissance 16 et effectivement le fait d'augmenter le nombre de valeurs permet d'avoir plus de valeurs numériques pour une même plage analogique.

Tu indiques maintenant que ce sont des bits de poids fort. D'accord, ça ne change rien comme indiqué plus haut.
Puisque les bits de poids 0 à 13 ne changent pas de signification, la valeur 16383 correspond toujours à 60000 électrons (cas du Z7), mais maintenant on peut compter jusqu'à 65535.
Pour que les valeurs allant de 16384 à 65535 soient atteintes, il faut donc multiplier par 4 la capacité du photosite, en passant de 60000 à 240000, ce que je dis depuis le début.

Non, la plage de valeurs analogique est toujours la même mais tu la divises en plus de valeurs numériques. relis mon exemple sur la plage de 0 à 100 volts.

Et oublie les photons ou les les électrons (qui participent au bruit électronique)

Stepbystep

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Re : Re : Rumeur de Nikon Z 61 Mpixels / 16 bits
« Réponse #107 le: septembre 25, 2019, 10:45:23 »
Heu... non.

Regarde un exemple sur les dégradés de couleurs en 8 bits et 16 bits.

Verso92

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Re : Rumeur de Nikon Z 61 Mpixels / 16 bits
« Réponse #108 le: septembre 25, 2019, 10:47:23 »
Regarde un exemple sur les dégradés de couleurs en 8 bits et 16 bits.

Tu ne parlais pas de quantification, mais d'échantillonnage (ce n'est pas la même chose)...


Et même en terme de quantification, pour arriver à distinguer une différence entre un dégradé 8 bits et un dégradé 16 bits, il faut se lever de bonne heure (pour d'évidentes raisons que je te laisse le soin de deviner...) !

Stepbystep

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Re : Re : Re : Rumeur de Nikon Z 61 Mpixels / 16 bits
« Réponse #109 le: septembre 25, 2019, 10:56:03 »
Effectivement l'augmentation de la finesse du pas de quantification par ex de 14 à 16 bits n'est pas une mesure de qualité globale comme le souligne Verso.  Comme dans le son on peut être capable de numériser 25 Khz ... et avoir un affreux ronflement en BF. P

Oui, dans la pratique à cause des contraintes de technologiques, mais hors contraintes liées à l'électronique, un échantillonnage plus fin permet une reproduction plus fidèle des données analogiques. Comme dit plus haut, du bruit électronique vient aussi s'ajouter.

Passer de 12, 14  à 16 bits n'est donc absolument pas une garantie de qualité finale de la photo, si on prend ce seul critère isolément. On peut surtout dire l'inverse : il vaut mieux un capteur  trés propre sur 10 ou 12 bits seulement  qu'un capteur attrape tout pour le marketing sur 16 bits : seus les bits de 0 à 12 sont réellement prégnants/significatifs dans le résultat final d'une photo. Les meilleures photos Net B n'ont guère que 6 ou 8 bits.
Si on veut donner du crédit au passage à 16 bits , il faut absolument d'autres conditions : que le bruit de lecture devienne trés faible ou que la dynamique de la photo devienne énorme. Il faudrait faire le calcul mais il faudrait passer à des dynamiques de 20 Il pour commencer à toucher le bénéfice du 16 bits et cei avec quelques  conditions péremptoires: travailler obligatoirement à l'iso natif,  avec un éclairement donnant cette dynamique et avec  une scène réfléchissant cette dynamique.

Enfin ne pas oublier que pour bénéficier du 16 bits il faudra que l'ensemble de la chaîne ( Et de la pratique de PT !!) conservent 16 bits de précision. On peut en douter grave !!

Pour moi le 16 bits ne servira guère en premier lieu d'argument marketing et ensuite au mieux aux scientifiques et éventuellement astos, mais dans la vie courante qui peut prouver qu'il exploite déjà le bit 13 et 14 ?

Si ton capteur exploite 14 IL, en 14 bits, ces 14 IL peuvent être convertis en 16 383 valeurs, en 16 bits tu en auras 65 535.  Si tu as un bus en 16 bits, il restera en 16 bits jusqu'à la fin. Mais, effectivement ne pas oublier qu'il y a effectivement plusieurs types de bruits.

Stepbystep

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Re : Re : Rumeur de Nikon Z 61 Mpixels / 16 bits
« Réponse #110 le: septembre 25, 2019, 10:58:07 »
Tu ne parlais pas de quantification, mais d'échantillonnage (ce n'est pas la même chose)...
Et même en terme de quantification, pour arriver à distinguer une différence entre un dégradé 8 bits et un dégradé 16 bits, il faut se lever de bonne heure (pour d'évidentes raisons que je te laisse le soin de deviner...) !

On joue sur les mots. Pour le reste, je ne suis pas d'accord.

Verso92

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Re : Rumeur de Nikon Z 61 Mpixels / 16 bits
« Réponse #111 le: septembre 25, 2019, 11:01:05 »
On joue sur les mots.

Non.

Échantillonnage et quantification, ce n'est pas la même chose.


L'échantillonnage, c'est la fréquence (temporelle ou spatiale) à laquelle le signal est numérisé (pour faire court). La quantification, c'est la finesse (en nombre de bits, toujours pour faire court) de l'échantillon.

Pour le reste, je ne suis pas d'accord.

Il ne s'agit pas d'être d'accord ou pas... si tu vois une différence, tu dois être capable de nous la montrer.


Les 16 bits (ou 12, ou 14), c'est pour avoir une "réserve" lors des calculs effectués lors du développement de l'image (erreurs d'arrondis et de troncatures).

Sur une image finalisée, bien malin qui pourra distinguer un TIFF 8 bits d'un TIFF 16 bits, par exemple...

Stepbystep

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Re : Re : Rumeur de Nikon Z 61 Mpixels / 16 bits
« Réponse #112 le: septembre 25, 2019, 11:13:10 »
Non.

Échantillonnage et quantification, ce n'est pas la même chose.

Je suis d'accord sur la terminologie, mais en fait ça n'a aucune importance. T'as compris que je voulais parler de quantification, c'est le principal. Après, c'est juste un débat de spécialistes dont la majorité du forum n'a cure.

Il ne s'agit pas d'être d'accord ou pas... si tu vois une différence, tu dois être capable de nous la montrer.

Ben si, la photo a connu bien des supports au cours de son histoire et ils continuent à évoluer. Sans compter que travailler sur du vrai 16 bits permettra des retouches plus fines. C'est ce qu'on fait déjà en travaillant dans un espace 16 bits avec des images en 14 bits.

Les 16 bits (ou 12, ou 14), c'est pour avoir une "réserve" lors des calculs effectués lors du développement de l'image (erreurs d'arrondis et de troncatures).


Tu réponds toi-même à la question.

Verso92

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Re : Rumeur de Nikon Z 61 Mpixels / 16 bits
« Réponse #113 le: septembre 25, 2019, 11:15:53 »
Je suis d'accord sur la terminologie, mais en fait ça n'a aucune importance.

Si tu le dis...

Ben si, la photo a connu bien des supports au cours de son histoire et ils continuent à évoluer. Sans compter que travailler sur du vrai 16 bits permettra des retouches plus fines. C'est ce qu'on fait déjà en travaillant dans un espace 16 bits avec des images en 14 bits.

N'oublie pas que depuis de très nombreuses années, les EXPEED calculent déjà sur une largeur de 16 bits (cf documentation Nikon). Passer de 14 à 16 bits de quantification n'aurait d'intérêt, comme déjà expliqué, que si ces deux bits supplémentaires contiennent autre chose que du bruit.

Stepbystep

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Re : Re : Rumeur de Nikon Z 61 Mpixels / 16 bits
« Réponse #114 le: septembre 25, 2019, 12:24:11 »

N'oublie pas que depuis de très nombreuses années, les EXPEED calculent déjà sur une largeur de 16 bits (cf documentation Nikon). Passer de 14 à 16 bits de quantification n'aurait d'intérêt, comme déjà expliqué, que si ces deux bits supplémentaires contiennent autre chose que du bruit.

Tu confonds conversion A/N et et nombre de bits utilisés pour le traitement d'image. Le fait de passer de 16 384 valeurs à 65 536 valeurs ne génère pas plus de bruit.

Verso92

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Re : Rumeur de Nikon Z 61 Mpixels / 16 bits
« Réponse #115 le: septembre 25, 2019, 12:27:59 »
Tu confonds conversion A/N et et nombre de bits utilisés pour le traitement d'image.

Ne sois pas inquiet, je ne confonds rien du tout.

Le fait de passer de 16 384 valeurs à 65 536 valeurs ne génère pas plus de bruit.

Je n'ai jamais écrit ça... relis plus attentivement.

Stepbystep

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Re : Re : Rumeur de Nikon Z 61 Mpixels / 16 bits
« Réponse #116 le: septembre 25, 2019, 12:55:04 »
Je n'ai jamais écrit ça... relis plus attentivement.

Pourtant utiliser 2 bits supplémentaires, c'est passer de 16 384 valeurs à 65 536 valeurs.

Verso92

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Re : Rumeur de Nikon Z 61 Mpixels / 16 bits
« Réponse #117 le: septembre 25, 2019, 13:13:13 »
Pourtant utiliser 2 bits supplémentaires, c'est passer de 16 384 valeurs à 65 536 valeurs.

Et si c'est deux bits supplémentaires ne contiennent que du bruit (cas le plus probable), tu n'auras pas d'information en plus (pas de dégradés plus subtils, etc), comme expliqué précédemment.

Stepbystep

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Re : Re : Rumeur de Nikon Z 61 Mpixels / 16 bits
« Réponse #118 le: septembre 25, 2019, 13:15:22 »
Et si c'est deux bits supplémentaires ne contiennent que du bruit (cas le plus probable), tu n'auras pas d'information en plus (pas de dégradés plus subtils, etc), comme expliqué précédemment.

C'est totalement faux de dire ça, relis mon exemple sur la plage de 0 à 100 volts.

Verso92

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Re : Rumeur de Nikon Z 61 Mpixels / 16 bits
« Réponse #119 le: septembre 25, 2019, 13:18:13 »
C'est totalement faux de dire ça, relis mon exemple sur la plage de 0 à 100 volts.

Et que cherches-tu à démontrer, avec ton exemple ?

Précision, si on rajoute 2 bits, ce ne sont pas des bits de poids faible, mais bien de poids fort.

Je l'avais loupée, celle-là... si on ajoute deux bits, c'est forcément des bits de poids faible !

Christophe NOBER

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Re : Re : Rumeur de Nikon Z 61 Mpixels / 16 bits
« Réponse #120 le: septembre 25, 2019, 13:18:56 »
Et si c'est deux bits supplémentaires ne contiennent que du bruit (cas le plus probable), tu n'auras pas d'information en plus (pas de dégradés plus subtils, etc), comme expliqué précédemment.

cela avait été démontré sur un fil dédié sur ce forum avec la participation de tous et Astrophoto comme leader de la manip , je me rappelle notamment qu' on avait trituré des fichiers d'un D3X , d' un Leica il me semble et d'un MF .

Entre 12 et 14 bits , la différence était absolument infime après moult tentatives de dérawtisation , l'impact sur la qualité photo était insignifiant , négligeable .

Stepbystep

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Re : Re : Rumeur de Nikon Z 61 Mpixels / 16 bits
« Réponse #121 le: septembre 25, 2019, 13:39:13 »
Et que cherches-tu à démontrer, avec ton exemple ?

Je l'avais loupée, celle-là... si on ajoute deux bits, c'est forcément des bits de poids faible !

N'importe quoi !

Si on prend 8 bits :

00000001 => le 1 est un bit de poids faible.
10000000 => Le 1 est un bit de poids fort

  01111111 => Vaut 127

Si on passe à 10 bits :
1101111111 = > vaut 895.

On a rajouté 2 bits de poids fort pas faible.

Quand on passe de 8 bits à 16 bits, on passe de 255 à 65535 valeurs, on a rajouté des bits de poids fort, pas faible

Le bit de poids faible (en anglais, least significant bit, ou LSB) est le bit, dans une représentation binaire donnée, ayant le plus petit poids ou position (celui de droite dans la notation positionnelle habituelle).

Exemple, pour un simple nombre en représentation binaire conventionnelle, le LSB est le bit le plus à droite : 01010110.

À l'opposé, on a le bit de poids fort (MSB).


Stepbystep

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Re : Rumeur de Nikon Z 61 Mpixels / 16 bits
« Réponse #122 le: septembre 25, 2019, 13:44:42 »
Et que cherches-tu à démontrer, avec ton exemple ?


Que le fait d'augmenter le nombre de bits permet juste d'augmenter le nombre de valeurs qu'on va obtenir. Ce qui se passe quand tu lis la tension sur ton photosite. Avant tu pouvais avoir 16 384 valeurs avec 16 bits tu pourras en  avoir 65 536, mais ta plage de tensions reste la même sur ton photosite. Comme entre ton tiff 8 bits et ton tiff 16 bits générés après traitement. Tu pars d'un espace 16 bits et t'en fais soit un 8 bits soit un 16 bits. Avec de la perte si tu passes en 8 bits.

Stepbystep

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Re : Re : Re : Rumeur de Nikon Z 61 Mpixels / 16 bits
« Réponse #123 le: septembre 25, 2019, 13:57:09 »


Quand on passe de 8 bits à 16 bits, on passe de 255 à 65535 valeurs, on a rajouté des bits de poids fort, pas faible


Rectification, mais vous aurez corrigé de vous même, en 8 bits on va de 0 à 255 (256 valeurs) et en 16 bits de 0 à 65535 (65536 valeurs).

Verso92

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Re : Rumeur de Nikon Z 61 Mpixels / 16 bits
« Réponse #124 le: septembre 25, 2019, 14:12:59 »

N'importe quoi !

Si on prend 8 bits :

00000001 => le 1 est un bit de poids faible.
10000000 => Le 1 est un bit de poids fort

  01111111 => Vaut 127

Si on passe à 10 bits :
1101111111 = > vaut 895.

On a rajouté 2 bits de poids fort pas faible.

Quand on passe de 8 bits à 16 bits, on passe de 255 à 65535 valeurs, on a rajouté des bits de poids fort, pas faible

Le bit de poids faible (en anglais, least significant bit, ou LSB) est le bit, dans une représentation binaire donnée, ayant le plus petit poids ou position (celui de droite dans la notation positionnelle habituelle).

Exemple, pour un simple nombre en représentation binaire conventionnelle, le LSB est le bit le plus à droite : 01010110.

À l'opposé, on a le bit de poids fort (MSB).


Ce n'est pas le "numéro" du bit qui compte...


Pour prendre un exemple concret, soit un convertisseur analogique/numérique 3 bits qui convertit une tension variant de 0 à 8V (tableau 1). Chaque valeur numérique "fait" donc 1V.

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.