Pixel shift

[Somedays]

À l'occasion de la sortie du Sony A7R II, le site Focus numérique propose un comparatif visuel pour apprécier le remarquable gain qualitatif apporté par l'option pixel shift:

https://www.focus-numerique.com/news/premiers-essais-en-pixel-shift-avec-le-sony-a7r-iii-21281.html

 

L'intérêt est manifeste, au moins pour les prises de vue statiques en intérieur (natures mortes, oeuvres d'art, objets divers pour un catalogue, etc.)

Le pixel shift est proposé sur quelques boîtiers: Pentax K3 II en APS-C, Pentax K1 en 24x36, ainsi que certains boîtiers Olympus (je n'ai pas la liste exhausive des modèles, merci pour toute contribution).

Ce commentaire de Focus numérique m'interpelle:

"Contrairement au mode haute définition d'Olympus qui agrège plusieurs fichiers afin de produire une image finale avec une définition supérieure, le Pixel Shift ne délivre qu'une image de 42,4 Mpx (7 952 x 5 304 px), mais avec un niveau de précision étonnant, car il n'y a plus d'interpolation des données."

Est-ce à dire qu'Olympus ferait du "faux" pixel shift ? En quoi le "vrai" pixel shift n'est-il pas l'agrégation de plusieurs fichiers ?

D'autre part, où peut-on visualiser le gain qualitatif sur d'autres boîtiers que le Sony A7IIR ?

[CliClaqueux]

Cela me semble vraiment d'un grand intérêt surtout par exemple dans la reproduction de tableau ou non seulement l'on est limité par les possibilités des capteurs dans ce cas nettement élargie mais aussi par nos imprimante je vais suivre cela de près et si quelqu'un connait la méthode pour faire cela avec un capteur standard je suis très intéressé j'avais fait des essai de reproduction en HDR mais avec aucun résultat probant par rapport à une seule PDV
merci pour ce lien

[gibus]

Le pixel shift de Olympus n'est pas un faux, bien au contraire puisque la définition résultante est supérieure aux clichés standard.
Celui des Pentax ou du A7R3 a une définition résultante égale, mais avec une meilleure précision (selon les sujets).
Vous trouverez sur le web l'un ou l'autre exemples pour le K1 par exemple, mais ce ne seront que des exemples.
Le gain est variable suivant les conditions, et le système ne supporte aucun mouvement.
Par contre le système est impossible à réaliser avec des boitiers non prévus pour, puisqu'il s'agit de décaler le capteur de 1 pixel !

[Somedays]

Cela me semble vraiment d'un grand intérêt surtout par exemple dans la reproduction de tableau ou non seulement l'on est limité par les possibilités des capteurs dans ce cas nettement élargie mais aussi par nos imprimante je vais suivre cela de près et si quelqu'un connait la méthode pour faire cela avec un capteur standard je suis très intéressé j'avais fait des essai de reproduction en HDR mais avec aucun résultat probant par rapport à une seule PDV
merci pour ce lien

Pas compris en quoi on est "limité par les possibilités des capteurs et des imprimantes" alors que le gain qualitatif est réel en activant l'option pixel shift sur le boîtier.
Ça n'a pas non plus grand chose à voir avec le HDR.

Dpreview permet de visualiser le gain pour le Pentax K1 (avec et sans Pixel shift). Malheureusement pas pour le Sony A7RIII (seule l'option "Normal" est proposée actuellement.
 
 

[gibus]

Si, Dpreview propose aussi les résultats en pixel shift du A7R3 mais uniquement en 100 isos.
Cela n'a pas de sens de faire du pixel shift en 12800 isos puisque le procédé impose l'utilisation du trépied et qu'on cherche la qualité maximale donc 100 isos de rigueur ...

[wll92]

Si j'ai bien compris, le décalage d'un pixel est utilisé pour la couleur, on récupère donc une meilleur colorimétrie sur chaque pixel.

D'autres ont décidé de créer plus de pixel.

Il n'y a pas pour moi de vrai ou faux pixel-shift, c'est l'utilisation qui en est fait qui est différente.

[wll92]

Lien d'explication Sony:

https://youtu.be/6-811lVi0Qc
(voir vidéo à 1 minute pour l'explication)

[wll92]

 
Dpreview permet de visualiser le gain pour le Pentax K1 (avec et sans Pixel shift). Malheureusement pas pour le Sony A7RIII (seule l'option "Normal" est proposée actuellement.
 
 

Pour 100 iso et 25000 iso, on a le pixel shift du 7R III sur Dpreview. (mais pas à toutes les sensibilités) - je vois moins l'intérêt à 25K iso

[Somedays]

Si, Dpreview propose aussi les résultats en pixel shift du A7R3 mais uniquement en 100 isos.
Cela n'a pas de sens de faire du pixel shift en 12800 isos puisque le procédé impose l'utilisation du trépied et qu'on cherche la qualité maximale donc 100 isos de rigueur ...

Si, dans certains cas des sensibilités plus élevées que 100ISO peuvent être judicieuses même sur pied, puisque des temps de pose prolongés et répétés entraînent un échauffement du capteur et une dégradation de l'image. Phénomène fréquemment rencontré en photo nocturne.

[Somedays]

Pour 100 iso et 25000 iso, on a le pixel shift du 7R III sur Dpreview. (mais pas à toutes les sensibilités) - je vois moins l'intérêt à 25K iso

C'est curieux, moi j'ai l'option Pixel Shift  à 100iso mais pas à 25600iso ni aux autres sensibilités.

[wll92]

 
C'est curieux, moi j'ai l'option Pixel Shift  à 100iso mais pas à 25600iso ni aux autres sensibilités.

Oui, curieux, je ne l'ai plus à 25000  mais il est toujours là à 100. J'avais peut-être fait une fausse manip et cru l'avoir à 25000. J'avais testé à toutes les sensibilités.

[Somedays]

Lien d'explication Sony:

https://youtu.be/6-811lVi0Qc
(voir vidéo à 1 minute pour l'explication)

 
Oui, c'est la même figure Sony que celle de l'article de Focus numérique:
 

 
 
4 photos successives qui permettent d'obtenir 4 fois plus d'infos par couleur primaire.

[Somedays]

Voilà une partie de la réponse à ma question sur le Pixel Shift d'Olympus opposé au Pixel Shift de Pentax/Sony:
 
 

"Ricoh a annoncé lors du CP+ 2015 que ses techniciens avaient mis au point une version revisitée de la technologie Pixel Shift; sa version n'est pas conçue pour produire une image constituée d'un plus grand nombre de pixels comme ce que l'on retrouve dans l'OM-D E-M5 II qui prend 8 images d'une même scène en repositionnant le capteur d'un demi-pixel entre chacune des photos.

Ricoh utilise plutôt quatre images, en déplaçant le capteur par incrément d'un pixel afin de fournir à chacun des photosites l'information nécessaire pour créer une image contenant toutes les données RVB sans interpolation. L'image finale a le même nombre de mégapixels que le capteur, mais les données numériques récoltées sont plus nombreuses. Cette technique permet de reproduire une image à la façon des capteurs Foveon de Sigma qui sont constitués de trois couches sensibles aux couleurs primaires. Le résultat final offre non seulement des images plus nettes, mais l'élimination complète du moiré ou des artéfacts que l'on peut rencontrer par interpolation des couleurs."
 
 

http://leblogphoto.net/2015/03/25/ricoh-la-technologie-pixel-shift-revisitee/

[astrophoto]

Si, dans certains cas des sensibilités plus élevées que 100ISO peuvent être judicieuses même sur pied, puisque des temps de pose prolongés et répétés entraînent un échauffement du capteur et une dégradation de l'image. Phénomène fréquemment rencontré en photo nocturne.

heu oui mais non : une photo prise avec un temps de pose long à bas iso sera toujours meilleure qu'une prise avec un temps de pose court à haut iso, échauffement du capteur ou pas. De toute façon, ce n'est pas une pose (ou plusieurs) de quelques dizaines de secondes ou même quelques minutes qui va faire surchauffer un capteur (et quand bien même !). En photo nocturne (astropaysage en particulier) on monte en iso non pas pour réduire le temps de pose, mais en combinaison avec un temps de pose aussi long que possible (et limité par la rotation de la Terre qui fait bouger les étoiles). "L'échauffement" du capteur est bien le dernier de nos soucis 

[seba]

Quel est alors l'avantage de cumuler les poses (plutôt qu'une seule longue pose) quand le suivi est assuré ?

[Verso92]

Ricoh utilise plutôt quatre images, en déplaçant le capteur par incrément d'un pixel afin de fournir à chacun des photosites l'information nécessaire pour créer une image contenant toutes les données RVB sans interpolation. L'image finale a le même nombre de mégapixels que le capteur, mais les données numériques récoltées sont plus nombreuses. Cette technique permet de reproduire une image à la façon des capteurs Foveon de Sigma qui sont constitués de trois couches sensibles aux couleurs primaires. Le résultat final offre non seulement des images plus nettes, mais l'élimination complète du moiré ou des artéfacts que l'on peut rencontrer par interpolation des couleurs."

Attention aux contre-sens possibles, quand même : cette technique élimine le moiré de chrominance dû à la matrice de Bayer, mais pas celui de luminance, intrinsèque à la photo numérique...

[astrophoto]

Quel est alors l'avantage de cumuler les poses (plutôt qu'une seule longue pose) quand le suivi est assuré ?

deux avantages :

- en posant trop long (sur une seule pose) on va finir par saturer les zones "brillantes", par exemple le centre d'une galaxie : on ne peut pas poser 30 minutes sur la galaxie d'Andromède car on va cramer le bulbe central !

- un avantage pratique : si problème quelconque survient, et c'est fréquent (nuage, coup malencontreux dans le trépied, alimentation électrique, avion qui passe dans le champ, buée sur des lentilles...) on perd une seule pose de x minutes au lieu de perdre x heures

Et puis de pas confondre suivi et guidage : le suivi est pris en charge par une monture motorisée (aujourd'hui toutes les montures sont motorisées, sauf quelques jouets). Mais il n'est jamais parfait, en dans le monde réel il y a toujours des dérives de suivi : la mise en station (alignement de l'axe de rotation sur l'axe des pôles terrestre) n'est jamais parfaite, la vitesse des moteurs non plus, les engrenages non plus (ce qui provoque des oscillations lentes) etc. On a donc inventé le guidage, qui se fait aujourd'hui de manière automatique, généralement via une petite caméra vidéo sur un petit instrument installé en parallèle de l'instrument principal, et qui est connecté à la motorisation pour faire varier en continu la vitesse des moteurs et permettre à une étoile-guide de conserver une position rigoureusement fixe (dit autrement : c'est un asservissement). La solution pour s'en passer est de faire des poses unitaires suffisamment courtes (en général moins de 30s) pour ne pas souffrir de dérive sur chaque pose, sachant qu'une dérive au fil des poses n'est pas un problème car nos softs astro savent recentrer automatiquement une série de poses au traitement.

[pichta84]

Les 2 méthodes existent et pourraient être utilisées sur le même APN.
1) celle qui enregistre 4 images permet de se passer du dématriçage, on a les 3 valeurs (R,V,B) pour chaque pixel. On améliore pas la résolution, mais les couleurs sont plus précises, lorsque la variation est importante d'un photosite au suivant.
2) celle qui enregistre 8 images permet de multiplier par 4 le nombre de pixels, mais ceux-ci sont obtenus par dématriçage. On améliore la résolution, mais les valeurs (RVB) des pixels sont approximatives.
De mémoire, le premier APN équipé est un Hasselblad (capteur 50 Mégapixels) qui donne 200 mégapixels.
J'ai réunis les 2 GIF qui montrent les déplacements du capteur ici : https://photo2bee.jimdo.com/2015/03/09/l-actualit%C3%A9-photographique/

Le moiré existera toujours quelque soit le nombre de pixels (avec ou sans dématriçage), mais à une échelle différente. C'est un phénomène physique qui apparait lorsque deux ondes sont proches en fréquence. Pour les capteurs, ce sont des fréquences spatiales, mais le phénomène existe pour toutes les ondes (acoustiques, électromagnétiques...).

[seba]

deux avantages :

- en posant trop long (sur une seule pose) on va finir par saturer les zones "brillantes", par exemple le centre d'une galaxie : on ne peut pas poser 30 minutes sur la galaxie d'Andromède car on va cramer le bulbe central !

- un avantage pratique : si problème quelconque survient, et c'est fréquent (nuage, coup malencontreux dans le trépied, alimentation électrique, avion qui passe dans le champ, buée sur des lentilles...) on perd une seule pose de x minutes au lieu de perdre x heures

Et puis de pas confondre suivi et guidage : le suivi est pris en charge par une monture motorisée (aujourd'hui toutes les montures sont motorisées, sauf quelques jouets). Mais il n'est jamais parfait, en dans le monde réel il y a toujours des dérives de suivi : la mise en station (alignement de l'axe de rotation sur l'axe des pôles terrestre) n'est jamais parfaite, la vitesse des moteurs non plus, les engrenages non plus (ce qui provoque des oscillations lentes) etc. On a donc inventé le guidage, qui se fait aujourd'hui de manière automatique, généralement via une petite caméra vidéo sur un petit instrument installé en parallèle de l'instrument principal, et qui est connecté à la motorisation pour faire varier en continu la vitesse des moteurs et permettre à une étoile-guide de conserver une position rigoureusement fixe (dit autrement : c'est un asservissement). La solution pour s'en passer est de faire des poses unitaires suffisamment courtes (en général moins de 30s) pour ne pas souffrir de dérive sur chaque pose, sachant qu'une dérive au fil des poses n'est pas un problème car nos softs astro savent recentrer automatiquement une série de poses au traitement.

Pour un filé d'étoiles, je pense que ça permet aussi de garder le ciel bien noir, avec des traînées très longues ? Ou bien ?

[astrophoto]

Pour un filé d'étoiles, je pense que ça permet aussi de garder le ciel bien noir, avec des traînées très longues ? Ou bien ?

oui absolument, quand on combine la série en mode "éclaircir" ça permet d'allonger les traînées sans faire monter le fond de ciel, alors qu'avec des poses plus longues le fond de ciel deviendrait vite envahissant voire cramé

[seba]

oui absolument, quand on combine la série en mode "éclaircir" ça permet d'allonger les traînées sans faire monter le fond de ciel, alors qu'avec des poses plus longues le fond de ciel deviendrait vite envahissant voire cramé

OK, merci.

[Somedays]

heu oui mais non : une photo prise avec un temps de pose long à bas iso sera toujours meilleure qu'une prise avec un temps de pose court à haut iso, échauffement du capteur ou pas.

Ce n'est pas ce que j'ai observé à titre personnel (en photo nocturne avec éclairage artificiel, pas en astrophotographie). Il semble que ça dépende du capteur:
 

Contrary to popular belief, higher ISOs don't create more noise and using a higher ISO can actually be beneficial when shooting in low-light scenarios, especially on cameras with Contrary to popular belief, higher ISOs don't create more noise and using a higher ISO can actually be beneficial when shooting in low-light scenarios, especially on cameras with ISO-variant sensors. Run an ISO-invariance test on your camera to determine the best ISO setting to use when shooting astrophotography. ISO behavior varies from camera model to camera model and testing out each ISO setting can help determine the best ISO to use for the best noise performance in your astrophotography. sensors.
 

L'auteur propose l'exemple du Canon 700D, non iso-invariant et qui trouve son optimum à 1600ISO en astrophotographie, par opposition à un modèle iso-invariant comme le Fuji XT1. Détails ici:
https://petapixel.com/2017/03/22/find-best-iso-astrophotography-dynamic-range-noise/

[Somedays]

Les 2 méthodes existent et pourraient être utilisées sur le même appareil photo numérique.
1) celle qui enregistre 4 images permet de se passer du dématriçage, on a les 3 valeurs (R,V,B) pour chaque pixel. On améliore pas la résolution, mais les couleurs sont plus précises, lorsque la variation est importante d'un photosite au suivant.
2) celle qui enregistre 8 images permet de multiplier par 4 le nombre de pixels, mais ceux-ci sont obtenus par dématriçage. On améliore la résolution, mais les valeurs (RVB) des pixels sont approximatives.
De mémoire, le premier appareil photo numérique équipé est un Hasselblad (capteur 50 Mégapixels) qui donne 200 mégapixels.
J'ai réunis les 2 GIF qui montrent les déplacements du capteur ici : https://photo2bee.jimdo.com/2015/03/09/l-actualit%C3%A9-photographique/

Merci pour l'info. Elle confirme le fait que Pentax et Sony n'utilisent pas le même procédé que Olympus:
- sur le Olympus OM-D E-M5 II de 16MPx, il s'agit d'agréger une image de 40MPx à partir de 8 prises de vue.
- sur le Sony A7RIII, l'image est obtenue à partir de 4 prises de vue et reste à la même définition que celle du capteur, c'est-à-dire à 42MPx.

[astrophoto]

 
Ce n'est pas ce que j'ai observé à titre personnel (en photo nocturne avec éclairage artificiel, pas en astrophotographie). Il semble que ça dépende du capteur:
 

Contrary to popular belief, higher ISOs don't create more noise and using a higher ISO can actually be beneficial when shooting in low-light scenarios, especially on cameras with Contrary to popular belief, higher ISOs don't create more noise and using a higher ISO can actually be beneficial when shooting in low-light scenarios, especially on cameras with ISO-variant sensors. Run an ISO-invariance test on your camera to determine the best ISO setting to use when shooting astrophotography. ISO behavior varies from camera model to camera model and testing out each ISO setting can help determine the best ISO to use for the best noise performance in your astrophotography. sensors.
 

L'auteur propose l'exemple du Canon 700D, non iso-invariant et qui trouve son optimum à 1600ISO en astrophotographie, par opposition à un modèle iso-invariant comme le Fuji XT1. Détails ici:
https://petapixel.com/2017/03/22/find-best-iso-astrophotography-dynamic-range-noise/

bon, on rembobine et on reprend au début.

1/ monter en iso ne créé pas de bruit en soi : comme le dit l'article cité, soit l'appareil est iso-invariant et le bruit de lecture reste constant (ou quasi), soit il ne l'est pas et le bruit de lecture diminue en montant en iso. Mais dans tous les cas, si on monte en iso tout en raccourcissant le temps de pose, alors là le rapport signal/bruit se dégrade, parce qu'on récolte moins de signal (la lumière) et que la quantité de signal recueillie est LE paramètre numéro 1 (alors que le bruit de lecture est amplifié par le coefficient iso)

2/ En astrophoto, on monte en iso non pas pour réduire le temps de pose, mais pour aller chercher l'optimum de l'appareil en bruit de lecture (comme dit dans cet extrait)

3/ En photo nocturne, le résultat sera toujours meilleur en posant longtemps à bas iso qu'en posant court à haut iso. Si on n'est pas limité en temps pose (usage de trépied, pas d'élément mobile rapide dans l'image), alors il faut se placer à 100 iso et ajuster le temps de pose en conséquence (ici 4s à 100 iso) :



Et si on est limité en temps de pose (main levée ou élément mobile) alors on se met au temps de pose maximal possible, et ensuite on monte les iso si nécessaire, mais on le fait bien dans cet ordre (ici 30s à 1600 iso) :



Pour en revenir au sujet du fil (on a divergé !), je pense que vu les contraintes du mode pixel shift, il servira à certains photographes dans des usages particuliers, pour les autres ce sera (comme pour beaucoup de fonctions en général) la satisfaction intellectuelle de se dire "mon appareil peut le faire" Et j'ai tendance à penser aussi que dans la logique, ce mode doit être utilisé à bas iso puisque la scène doit être absolument fixe. Pour cette raison, je n'y crois pas trop en astrophoto.

[voxpopuli]

bon, on rembobine et on reprend au début.

1/ monter en iso ne créé pas de bruit en soi : comme le dit l'article cité, soit l'appareil est iso-invariant et le bruit de lecture reste constant (ou quasi), soit il ne l'est pas et le bruit de lecture diminue en montant en iso. Mais dans tous les cas, si on monte en iso tout en raccourcissant le temps de pose, alors là le rapport signal/bruit se dégrade, parce qu'on récolte moins de signal (la lumière) et que la quantité de signal recueillie est LE paramètre numéro 1 (alors que le bruit de lecture est amplifié par le coefficient iso)

2/ En astrophoto, on monte en iso non pas pour réduire le temps de pose, mais pour aller chercher l'optimum de l'appareil en bruit de lecture (comme dit dans cet extrait)

3/ En photo nocturne, le résultat sera toujours meilleur en posant longtemps à bas iso qu'en posant court à haut iso. Si on n'est pas limité en temps pose (usage de trépied, pas d'élément mobile rapide dans l'image), alors il faut se placer à 100 iso et ajuster le temps de pose en conséquence (ici 4s à 100 iso) :



Et si on est limité en temps de pose (main levée ou élément mobile) alors on se met au temps de pose maximal possible, et ensuite on monte les iso si nécessaire, mais on le fait bien dans cet ordre (ici 30s à 1600 iso) :



Pour en revenir au sujet du fil (on a divergé !), je pense que vu les contraintes du mode pixel shift, il servira à certains photographes dans des usages particuliers, pour les autres ce sera (comme pour beaucoup de fonctions en général) la satisfaction intellectuelle de se dire "mon appareil peut le faire" Et j'ai tendance à penser aussi que dans la logique, ce mode doit être utilisé à bas iso puisque la scène doit être absolument fixe. Pour cette raison, je n'y crois pas trop en astrophoto.

Tu as campé sur place pour la dernière photo (très belle au demeurant) ?