on entend de tout sur le binning , donc ce que j'ai retenu et en plus qui m'arrange (ou le contraire)
c'est par exemple pour un capteur de 40 mp en le bininisant on obtient 10 mp , et ces 10 mp veulent dire 4 fois le signal lumineux sur un pixel final au lieu d'1 normalement
si c'est ça c'est génial et le résultat devrait être très très bon , et en ce cas j'ai plus du tout les boules contres les moyen format a 120 mp ou les 24x36 à 60 mp , qu'ils y aillent de bon coeur j'en garderais le 1/4 !
merci pour vos explications et pas de bagarres :-*
Citation de: erickb le Août 28, 2011, 10:21:10
on entend de tout sur le binning , donc ce que j'ai retenu et en plus qui m'arrange (ou le contraire)
c'est par exemple pour un capteur de 40 mp en le bininisant on obtient 10 mp , et ces 10 mp veulent dire 4 fois le signal lumineux sur un pixel final au lieu d'1 normalement
C'est aussi ma compréhension du
binning...
Par contre, que signifie "(non) fantaisite" ?
Citation de: erickb le Août 28, 2011, 11:05:36
parce que j'ai lu tout est le contraire là dessus
J'avais imaginé que c'était un capteur (photo
site) sponsorisé par
Fanta... reste le "
i" ;-)
Citation de: erickb le Août 28, 2011, 11:05:36
une autre question découlant de la 1 --> si on a des pixels de 4 microns et qu'on les groupe pas 4 est ce que ce sera équivalent à la lumière que recevrait des pixels de 16 microns ? (a priori oui mais je me méfie)
En terme de nombre de photons, certainement. Mais il n'est pas évident que le bruit généré par quatre photosites soient rigoureusement équivalent à celui d'un seul photosite quatre fois plus gros...
Je n'ai jamais vraiment compris comment cela fonctionnait avec un capteur muni d'une matrice de Bayer.
J'ai un carré de 4 photosites :
RV
VB
Cela me permet de les combiner pour élaborer un pixel RVB, où la valeur V sera la moyenne des 2 photosites dans le vert.
Si je pars d'une matrice de 24MP, cela va me donner un ficher RVB de 6MP dans lequel il n'y aura aucune interpolation des couleurs.
Jusque là pas de problème. ;)
Remarque 1 : je ne vois pas en quoi cela peut diminuer le bruit contenu dans l'image.
Remarque 2 : Il va falloir néanmoins modifier les valeurs de beaucoup de pixels, pour détecter les bords francs des objets et produire une image qui ne présente pas des contours en dent de scie pour tous les objets. Bref, on ne va pas pouvoir utiliser cette image brute, et il va falloir l'interpréter au dématriçage.
Remarque 3 : quitte à l'interpréter, il vaut mieux repartir de la matrice de 24MP, rajouter pour chaque pixel les valeurs de couleur manquantes en se servant de l'image non interprétée de 6MP et en tenant compte des variations de ces valeurs dans les pixels voisins, et aussi en procédant au lissage des contours.
Je ne sais pas si les choses se passent comme ça sur nos boîtiers, mais il me semble que c'est ce principe qui est appliqué.
Citation de: LucienBalme le Août 28, 2011, 11:30:43
Remarque 1 : je ne vois pas en quoi cela peut diminuer le bruit contenu dans l'image.
Quatre fois plus de photons pour un pixel de l'image finale (ça doit jouer, quand même !)...
En ce qui concerne le calcul du bruit, ça dépasse mes connaissances/compétences !
Citation de: LucienBalme le Août 28, 2011, 11:30:43
Remarque 2 : Il va falloir néanmoins modifier les valeurs de beaucoup de pixels, pour détecter les bords francs des objets et produire une image qui ne présente pas des contours en dent de scie pour tous les objets. Bref, on ne va pas pouvoir utiliser cette image brute, et il va falloir l'interpréter au dématriçage.
Pas compris... cette détection des bords francs, comme tu dis, elle existe de toute façon quelle que soit le nombre de pixels du capteur. Comment faisaient-ils avec les capteurs 6 MPixels ?
Citation de: LucienBalme le Août 28, 2011, 11:30:43
Remarque 3 : quitte à l'interpréter, il vaut mieux repartir de la matrice de 24MP, rajouter pour chaque pixel les valeurs de couleur manquantes en se servant de l'image non interprétée de 6MP et en tenant compte des variations de ces valeurs dans les pixels voisins, et aussi en procédant au lissage des contours.
Je ne sais pas si les choses se passent comme ça sur nos boîtiers, mais il me semble que c'est ce principe qui est appliqué.
Pas compris non plus... il n'y a pas de
binning sur nos boitiers !
Citation de: Verso92 le Août 28, 2011, 11:35:03
Quatre fois plus de photons pour un pixel de l'image finale (ça doit jouer, quand même !)...
En ce qui concerne le calcul du bruit, ça dépasse mes connaissances/compétences !
Les miennes aussi.
Je ne vois toujours pas comment on peut mieux soustraire le bruit, d'autant plus que chaque photosite est coiffé par une lentille de verre de couleur différente.
Citation de: Verso92 le Août 28, 2011, 11:35:03
Pas compris... cette détection des bords francs, comme tu dis, elle existe de toute façon quelle que soit le nombre de pixels du capteur. Comment faisaient-ils avec les capteurs 6 MPixels ?
Les algorithmes de dématriçage détectent les bords francs et modifient les valeurs de chaque pixels pour amortir l'effet de hachure.
Autrement dit, on ne peut jamais retransmettre les données brutes de photosites, il faut toujours les interpréter.
Citation de: Verso92 le Août 28, 2011, 11:35:03
Pas compris non plus... il n'y a pas de binning sur nos boitiers !
Prenons une matrice de 16 photosites.
- La lecture de cette matrice en regroupant les photosites 4 par 4 nous donne l'équivalent de 4 gros pixels RVB.
- On reprend une à une la valeur de chaque photosite, et on lui adjoint les valeurs manquantes en prenant celles du gros pixel correspondant.
- On pondère ces valeurs en tenant compte des valeurs lues sur les pixels adjacents.
Bref, on fait déjà du "binning" pour calculer les valeurs à extrapoler pour chaque photosite.
Citation de: LucienBalme le Août 28, 2011, 11:49:41
Autrement dit, on ne peut jamais retransmettre les données brutes de photosites, il faut toujours les interpréter.
Il suffira d'adapter les algo, un peu à la manière de ce qu'ils feraient pour un (pseudo) 6 MPixels... où est le problème ?
Citation de: LucienBalme le Août 28, 2011, 11:49:41
Bref, on fait déjà du "binning" pour calculer les valeurs à extrapoler pour chaque photosite.
Tu dois confondre : il n'y a pas de
binning actuellement sur nos boitiers...
(les algos de dématriçage ne fonctionnent pas comme ça... il ne faut pas confondre traitement sur la luminance et sur la chrominance)
Citation de: Verso92 le Août 28, 2011, 11:58:28
Il suffira d'adapter les algo, un peu à la manière de ce qu'ils feraient pour un (pseudo) 6 MPixels... où est le problème ?
Il n'y a pas de problème.
Il y a juste un intérêt moindre à rechercher des valeurs plus pures qu'on doit plus fortement altérer par la suite compte tenu de la résolution deux fois plus faible.
Revenons à la question du bruit.
En gros, sur un capteur monochrome, je peux comprendre que le binning puisse faire baisser le bruit.
Désignons le bruit par une constante µ
Pour 4 pixels, on a les valeurs :
S=(µ+a)+(µ+b)+(µ+c)+(µ+d)
On comprend clairement qu'en additionnant les valeurs des 4 signaux et en leur soustrayant 4 fois la valeur du bruit la plus conservative, on obtient une valeur moyenne correcte.
Malheureusement, si on colle devant chaque photosite une pastille colorée, l'opération devient beaucoup moins pertinente.
Citation de: LucienBalme le Août 28, 2011, 12:03:37
Désignons le bruit par une constante µ
Pour 4 pixels, on a les valeurs :
S=(µ+a)+(µ+b)+(µ+c)+(µ+d)
On comprend clairement qu'en additionnant les valeurs des 4 signaux et en leur soustrayant 4 fois la valeur du bruit la plus conservative, on obtient une valeur moyenne correcte.
Les choses ne sont pas aussi simples (fort heureusement !)...
Le signal
utile est corrélé, contrairement au bruit...
Citation de: Verso92 le Août 28, 2011, 12:06:22
Les choses ne sont pas aussi simples (fort heureusement !)...
Le signal utile est corrélé, à l'inverse du bruit...
Oui, je comprends, et c'était juste le principe.
Il n'empêche que mes interrogations portent sur le fait que chaque photosite ne voit qu'une couleur.
Citation de: LucienBalme le Août 28, 2011, 12:08:39
Oui, je comprends, et c'était juste le principe.
Le problème, c'est que
ton principe est faux...
Un exemple typique de l'avantage qu'on peut tirer de la non corrélation du bruit : le multi-échantillonnage sur les scanners.
Tu prends un Coolscan Ls-2000 en multi-échantillonnage x16, et tu pourras constater de visu que le recul du bruit dans les ombres est proprement impressionnant par rapport à un échantillonnage unique ! Tu gagnes
presque quatre bits en dynamique...
Tu veux dire que le bruit étant aléatoire, il n'est jamais le même sur 2 pixels adjacents.
Mon exemple monochrome était donc faux.
En fait, il suffit de prendre la moyenne des valeurs des 4 photosites adjacents, pour obtenir un signal plus propre, puisque le bruit aura été "moyenné", c'est ça ?
Citation de: LucienBalme le Août 28, 2011, 12:16:51
Tu veux dire que le bruit étant aléatoire, il n'est jamais le même sur 2 pixels adjacents.
Tout à fait.
C'est d'ailleurs sur ce principe, entre autre, que fonctionnent la plupart des algos de réduction du bruit (et pas qu'en photo !)...
Citation de: LucienBalme le Août 28, 2011, 12:16:51
En fait, il suffit de prendre la moyenne des valeurs des 4 photosites adjacents, pour obtenir un signal plus propre, puisque le bruit aura été "moyenné", c'est ça ?
Ta formulation est ambiguë... le signal utile est bel et bien moyenné, mais pas le bruit (sinon, il n'y aurait aucun gain...).
Dans ce cas, je comprends comment le binning fonctionne en monochrome,
et je comprends aussi comment il fonctionne en couleur avec un scanner multipasses.
En revanche, je ne comprends toujours pas comment le binning peut fonctionner avec des photosites RVB.
Citation de: LucienBalme le Août 28, 2011, 12:29:00
Dans ce cas, je comprends comment le binning fonctionne en monochrome,
[...]
En revanche, je ne comprends toujours pas comment le binning peut fonctionner avec des photosites RVB.
Il n'y a aucune différence entre monochrome et couleur...
(oublie un moment la matrice de Bayer ! concentre toi sur le bruit de luminance... ;-)
Citation de: Verso92 le Août 28, 2011, 12:31:15
Il n'y a aucune différence entre monochrome et couleur...
(oublie un moment la matrice de Bayer ! concentre toi sur le bruit de luminance... ;-)
Désolé, verso, mais ceci n'est pas le commencement de la moindre réponse valable.
Si tu ne sais pas et si tu n'en a pas idée, dis simplement "je ne sais pas et je n'en ai aucune idée", ou alors explique un peu...
Je ne peux pas faire abstraction de la matrice de Bayer, ni du fait que le capteur est calé pour une BdB lumière du jour.
Je viens d'ouvrir sous ViewNX une photo prise en intérieur, à 3200 ISO en BdB auto.
Je me mets à 400%, et je relève les valeurs RVB du pixel 4100,1940 :
95,61,53
Je passe maintenant en Lumière du jour.
Les valeurs deviennent :
129, 60, 38
Comme on devait s'y attendre, pour équilibrer le signal, il a fallu monter le bleu, baisser le rouge, sans toucher au vert.
Le bruit va se trouver dans la couche bleue, fortement amplifiée.
Peux-tu m'expliquer en quoi le regroupement des 4 valeurs RVVB des quatre photosites adjacents va m'aider à faire baisser le bruit de lecture dans le bleu?
Citation de: LucienBalme le Août 28, 2011, 12:33:39
Désolé, verso, mais ceci n'est pas le commencement de la moindre réponse valable.
Si tu ne sais pas et si tu n'en a pas idée, dis simplement "je ne sais pas et je n'en ai aucune idée", ou alors explique un peu...
Que veux-tu que je réponde quand mon interlocuteur mélange allègrement les notions de luminance et de chrominance comme si de rien n'était ?
(je n'ai pas les compétences théoriques pour te faire les démonstrations...)
Citation de: LucienBalme le Août 28, 2011, 12:55:13
Je ne peux pas faire abstraction de la matrice de Bayer, ni du fait que le capteur est calé pour une BdB lumière du jour.
Je viens d'ouvrir sous ViewNX une photo prise en intérieur, à 3200 ISO en BdB auto.
Je me mets à 400%, et je relève les valeurs RVB du pixel 4100,1940 :
95,61,53
Je passe maintenant en Lumière du jour.
Les valeurs deviennent :
129, 60, 38
Comme on devait s'y attendre, pour équilibrer le signal, il a fallu monter le bleu, baisser le rouge, sans toucher au vert.
Le bruit va se trouver dans la couche bleue, fortement amplifiée.
Peux-tu m'expliquer en quoi le regroupement des 4 valeurs RVVB des quatre photosites adjacents va m'aider à faire baisser le bruit de lecture dans le bleu?
En favorisant de la sorte la couche bleue, tu fais naturellement monter le bruit qui est associé à ces photosites, bien sûr... que veux-tu démontrer ?
En regroupant quatre photosites, c'est le bruit global résultant du "pseudo nouveau photosite" qui sera diminué...
Citation de: Verso92 le Août 28, 2011, 13:11:09
En favorisant de la sorte la couche bleue, tu fais naturellement monter le bruit qui est associé à ces photosites, bien sûr... que veux-tu démontrer ?
En regroupant quatre photosites, c'est le bruit global résultant du "pseudo nouveau photosite" qui sera diminué...
Je ne cherche pas à démontrer, je cherche à comprendre.
chaque photosite ne délivre qu'un signal de luminance.
Sans matrice de Bayer, pas de problème, on les additionne et on fait la moyenne.
Avec matrice de bayer, on ne peut pas additionner 4 signaux qui ne mesurent pas la même chose.
Si je ne veux m'occuper que de la luminance, je peux me contenter de faire la moyenne des 2 signaux verts, mais ça ne va pas beaucoup m'avancer pour une photo couleur...
Je ne sais pas si ça (http://www.ccd.com/ccd103.html) peu aider...
Merci Fovéa.
Dans cet exemple, clairement, il s'agit d'un capteur monochrome, puisque pour 4 pixels, le capteur ne transmet au Convertisseur Analogique/Numérique qu'un seul signal, juste un signal de luminance.
Il est clair que si le capteur avait 4 pastilles RVVB sur les pixels en question, l'opération réalisée par le capteur n'aurait aucun sens.
On comprend aussi l'intérêt de l'opération dans ce cas : comme le capteur additionne 4 charges, il est 4 fois plus sensible à la lumière, et on a gagné 2 IL sans avoir eu besoin d'amplifier le signal.
Le binning pour un capteur monochrome, c'est compréhensible même par des élèves de l'école primaire !
Citation de: erickb le Août 28, 2011, 11:05:36
parce que j'ai lu tout est le contraire là dessus
donc si on a compris la même chose ça me rassure
une autre question découlant de la 1 --> si on a des pixels de 4 microns et qu'on les groupe pas 4 est ce que ce sera équivalent à la lumière que recevrait des pixels de 16 microns ? (a priori oui mais je me méfie)
non 8 microns (ça ne change rien au raisonnement) car 4 carreaux de 4 cm ça fait un carré de 8 cm de côté. Simplement sur un photosite de 16 microns on attend des miracles mais pas sur un de 8.
Notons que le binning réduit le bruit, mais ne fais rien sur la dynamique en Haute lumieres. En basse lumiere on gagne car le signal dans les noirs est plus propre.
Résumé de la discussion jusque là
Le binning est une opération qui se fait directement en sortie du capteur, avant l'envoi du signal au Convertisseur Analogique/Numérique.
Le capteur cumule la charge électrique de 4 photosites ou plus.
Si le capteur cumule la charge de 4 photosites, tout se passe comme s'il était 4 fois plus sensible à la lumière, et cela lui fait gagner 2 IL.
Cette méthode permet de minimiser le bruit.
en effet, le bruit est aléatoire, et varie d'un photosite à l'autre à chaque déclenchement.
En additionnant la charge de 4 photosites moyens, on a moins bruit que si on amplifiait (x2) le signal émis par chaque photosite, car il y en aurait un ou 2 qui présenteraient un pic de bruit, par rapport à la moyenne des 4.
Cela suppose bien entendu que les 4 photosites réagissent de la même façon à la lumière, et qu'ils sont monochrome.
Je comprends mieux comment fonctionne le binning au niveau du capteur, et je ne comprends toujours pas comment il peut fonctionner quand il y a une matrice RVVB devant les photosites.
Citation de: erickb le Août 28, 2011, 18:18:30
oui bien sur 8 microns, je pensais à 4 fois la surface , et c'est bien sur les basses lumières qui sont intéressantes
je pense que les constructeurs finiront par faire du binning si ils continuent à nous multiplier les pixels. Ce serait un vrai argument commercial.
Et encore faut-il que les zones de captures soient parfaitement jointives, sans pistes ou autres zones parasites entre deux zones de capture.
D'autre part il y a sur chaque cellule unitaire une micro loupe. 4 micro-loupes ont-elles le même rendement qu'un seule micro-loupe sur une surface 4x plus grande?
Citation de: erickb le Août 28, 2011, 18:21:04
oui mais des photosites plus petits produiront plus de bruits et chaufferont plus
donc aucun gain sur 4 pixels de 4 microns par rapport a un vrai pixel de 8 micron ?
Le binning est destiné à augmenter la sensibilité du capteur.
L'exposition dure 4 fois moins longtemps, donc ça chauffe moins.
Citation de: kochka le Août 28, 2011, 18:20:25
Et encore faut-il que les zones de captures soient parfaitement jointives, sans pistes ou autres zones parasites entre deux zones de capture.
D'autre part il y a sur chaque cellule unitaire une micro loupe. 4 micro-loupes ont-elles le même rendement qu'un seule micro-loupe sur une surface 4x plus grande?
Tu crois peut-être que les zones de capture entre photosites sont parfaitement jointives sur un capteur conventionnel, kochka ?
Le
binning ne fait que regrouper les photosites existants quatre par quatre, rien de plus...
Citation de: Verso92 le Août 28, 2011, 11:58:28
Tu dois confondre : il n'y a pas de binning actuellement sur nos boitiers...
Salut Verso,
Tu as sans doute raison, mais j'ai toutefois un doute sachant que les SD-9/10 (au moins) de Sigma ont quelque chose qui y ressemble sous le nom de Variable Pixel Size (VPS) :
http://www.foveon.com/article.php?a=71
(http://www.foveon.com/files/tech_VPS_illust.gif)
Est-ce du binning hard (avant converto) comme il se devrait pour mériter le nom de binning ? je ne sais pas, rien ne le dit et les fabricants sont avares d'info précises.
Citation de: LucienBalme le Août 28, 2011, 18:26:31
Le binning est destiné à augmenter la sensibilité du capteur.
Oui, et le rapport signal-sur-bruit ! Et au prix fort : la réduction de la résolution.
Citation de: LucienBalme le Août 28, 2011, 18:26:31
L'exposition dure 4 fois moins longtemps, donc ça chauffe moins.
heu...là je crois pas non. Dans le binning, on collecte les charges de plusieurs photosites, mais cette collecte porte sur la surface correspondante des photosites mis en commun. Le binning c'est vraiment comme si on avait des pixels plus gros, et on ne diminue pas son temps d'expo quand on lache son 60D pour retourner au 20D ;)
Citation de: GBo le Août 28, 2011, 20:10:14
Salut Verso,
Tu as sans doute raison, mais j'ai toutefois un doute sachant que les SD-9/10 (au moins) de Sigma ont quelque chose qui y ressemble sous le nom de Variable Pixel Size (VPS) :
C'est tout à fait possible (à vérifier) : je ne connais pas plus que ça les Sigma...
Citation de: LucienBalme le Août 28, 2011, 17:54:56
Le binning pour un capteur monochrome, c'est compréhensible même par des élèves de l'école primaire !
Re-
Pour un capteur couleur à Bayer j'ai trouvé ceci (pour de l'astrophoto je crois), mais le schéma est pas clair clair ....
http://www.google.com/url?sa=t&source=web&cd=1&ved=0CBkQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.dalsa.ca%2Fpublic%2Fcorp%2Fpdfs%2Fpapers%2FDALSA_IISW2009_Flexible_Binning.pdf&rct=j&q=%22flexible%20binning%20structure%22&ei=wYhaTqjmMdOK4gSNmOSsBQ&usg=AFQjCNFZ8bWKnbc7F9mDiVasjHoRVnbIQA
Citation de: Will95 le Août 28, 2011, 20:15:34
Oui mais la, vous allez profond dans le fondement quand même (aucun second degré dans mon propos, hein ... ;) )
Déformation professionnelle, sans doute : je suis habitué (bien obligé dans mon boulot !) à essayer de laisser le minimum de points dans l'ombre, autant que possible...
Et puis, (essayer de) comprendre physiquement les tenants et les aboutissants ne peut pas nuire, même si ce n'est pas indispensable à la pratique photographique au quotidien !
A Lucien,
Kodak fait aussi du binning couleur sur certains de ses capteurs.
J'ai trouvé une doc qui montre comment mais c'est pas du binning 100% analogique, c'est analogique/numérique :
http://www.google.com/url?sa=t&source=web&cd=2&ved=0CCoQFjAB&url=http%3A%2F%2Fwww.kodak.com%2Fek%2FUS%2Fen%2FMTD-PS-0932_Kodak_Pixelux_Technology_Rev1.htm&ei=xI1aTvevD8mWOu68iNUH&usg=AFQjCNE8pvsz4bkR53BSZGuQdeUklnGZrg
(http://gbotet.perso.sfr.fr/phot11/KodakBinning.JPG)
- Dans le domaine analogique : addition des charges pour chaque couleur, on passe de 4x4 à 4x2 ("vertical charge binning")
- Dans le domaine numérique ensuite : de 4x2 on passe à 2x2 par moyennage ("digital averaging")
cdlt,
GBo
nous les astronomes, on utilise le binning sur nos CCD monochromes depuis seulement une bonne vingtaine d'années :D
Effectivement ça permet d'améliorer le rapport signal sur bruit, par augmentation de la quantité de signal. Je rappelle que le bruit de photons (la lumière est bruitée, c'est physique : les photons arrivent de manière désordonnée, comme des gouttes de pluie) varie comme la racine carrée du nombre de photons, donc en binning 2x2 on multiplie le signal par 4, donc le rapport signal sur bruit est amélioré d'un facteur 2. Si on conserve la même exposition bien sûr, si on la diminue en proportion on n'y gagne plus rien (mais on peut aussi voir le binning comme le moyen de réduire l'expo tout en gardant le même rapport signal sur bruit, au prix d'une réduction du nombre de pixels évidemment : on n'a rien sans rien).
Au passage, je précise que le (vrai) bruit ne se "rajoute" pas à un signal, il le perturbe, et cela de manière aléatoire et donc imprévisible et non reproductible : le bruit ne se "soustrait" pas, il se subit. PS : je rappelle qu'il y a eu, dans CI d'avril 2010, un article qui expliquait tout (ou presque) sur le bruit ::)
Mais ça, c'est valable pour le binning "hard" : les électrons sont combinés avant conversion numérique. C'est facile à faire avec un CCD vu son mode de lecture, avec un CMOS ça n'est plus du tout aussi évident et à ma connaissance personne ne le fait, je ne suis même pas sûr qu'on y gagne quoi que ce soit par rapport à du binning "soft" (c'est à dire fait sur l'image a posteriori par logiciel, ce qu'on peut toujours faire même si le gain est un moins élevé que pour du binning hard. Chose que Photochiotte, malheureusement, ne sait pas faire :D).
Et avec une matrice de Bayer effectivement ça se complique, on ne peut pas combiner comme ça des photosites adjacents. A priori, il faudrait donc prendre des paquets de 4x4 et non 2x2, et "binner" les photosites de même couleur. Avec un Foveon par contre, ça doit être plus facilement faisable vu sa structure. Remarque : le fait que les photosites soient "sans jointure" ou pas est sans importance, après tout quand on dématrice une matrice de Bayer, on interpole de séries de photosites rouges (pour la couche rouge) qui sont bien loin d'être jointifs puisqu'il y a un photosite vert ou bleu entre eux.
Merci Astrophoto.
Je savais que le binning était utilisé depuis longtemps en monochrome pour l'astronomie, mais j'avais peur de dire des sottises.
Si au début de la discussion, je parlais uniquement de binning logiciel, c'est parce que je pensais qu'en couleur, à cause de la matrice de Bayer, le binning hardware n'avait pas beaucoup d'intérêt, à moins de grouper les pixels par 16, pour en avoir au moins 4 de la même couleur.
Dans ce cas, un capteur de 48MP donnerait une image de 3MP . Pas grand intérêt !
J'ai aussi un compact Canon S95 qui dispose d'un mode "scène à la bougie" qui divise la résolution par 4 et améliore très sensiblement le bruit à 1600 ISO.
Ce n'est disponible qu'en JPG, et il s'agit de toute évidence d'un binning logiciel obtenu à partir du Raw.
La qualité est bien meilleure qu'en mode normal, mais à partir du fichier RAW original, en réduisant la taille du fichier dans Photoshop avec l'option "bicubique plus lisse" (qui préserve les contours), on obtient un résultat comparable.
De rien LucienBalme :(
Salut Thierry,
Citation de: astrophoto le Août 29, 2011, 09:17:57
Effectivement ça permet d'améliorer le rapport signal sur bruit, par augmentation de la quantité de signal. Je rappelle que le bruit de photons (la lumière est bruitée, c'est physique : les photons arrivent de manière désordonnée, comme des gouttes de pluie) varie comme la racine carrée du nombre de photons, donc en binning 2x2 on multiplie le signal par 4, donc le rapport signal sur bruit est amélioré d'un facteur 2. [...]
Si je puis me permettre une petite précision, le document Kodak ci-dessus stipule que :
"
Because the summed charge from two pixels is being measured in a single read operation, the overall signal-to-noise ratio of the resulting image is increased as shown in Figure 6"
Dois-je comprendre que
le bruit de lecture aussi est diminué par le binning hard, pas seulement le bruit photonique ?
Alors que le binning dans le domaine numérique (qui est équivalent à un resampling classique fait proprement hors boitier), lui n'attaque (principalement) que le bruit photonique.
Ceci (la minimisation supplémentaire du bruit de lecture) expliquerait pourquoi Kodak mesure un gain supérieur pour le binning partiellement analogique (cf. la courbe verte pleine "Same-Color PIXELUX Binning") par rapport au binning entièrement numérique (courbe verte pointillée "Standard 4-pixel average") :
(http://gbotet.perso.sfr.fr/phot11/KodakSNR.JPG)
Dans l'attente de ton avis,
cordialement,
GBo
Citation de: GBo le Août 29, 2011, 13:08:21
Dois-je comprendre que le bruit de lecture aussi est diminué par le binning hard, pas seulement le bruit photonique ?
Alors que le binning dans le domaine numérique (qui est équivalent à un resampling classique fait proprement hors boitier), lui n'attaque (principalement) que le bruit photonique.
oui, c'est bien ça la différence. Avec le binning hard, le bruit de lecture n'intervient qu'une fois pour le groupe de photosites combinés, alors qu'en binning soft il est présent pour chacun d'eux, et intervient donc 4 fois pour du binning 2x2 (et faire intervenir un bruit 4 fois, ça double son amplitude).
:)
Merci beaucoup.
Citation de: Verso92 le Août 28, 2011, 19:44:09
Tu crois peut-être que les zones de capture entre photosites sont parfaitement jointives sur un capteur conventionnel, kochka ?
Le binning ne fait que regrouper les photosites existants quatre par quatre, rien de plus...
Mais un photosite 4 fois plus grand, n'a pas de pistes au milieu.
Reste à savoir si les pistes entre photosites seront 4 fois plus grands si les photosites sont 4 fois plus grands?
Citation de: astrophoto le Août 29, 2011, 09:17:57Et avec une matrice de Bayer effectivement ça se complique, on ne peut pas combiner comme ça des photosites adjacents. A priori, il faudrait donc prendre des paquets de 4x4 et non 2x2, et "binner" les photosites de même couleur. Avec un Foveon par contre, ça doit être plus facilement faisable vu sa structure. Remarque : le fait que les photosites soient "sans jointure" ou pas est sans importance, après tout quand on dématrice une matrice de Bayer, on interpole de séries de photosites rouges (pour la couche rouge) qui sont bien loin d'être jointifs puisqu'il y a un photosite vert ou bleu entre eux.
Généralement, les fabricants de CMOS couleurs considèrent qu'il y a quatre couches de couleur (donc 2 vertes). Bien sûr ça décentre un poil les couleurs (la technique dans le document indiqué par GBO plus haut est un quelque sorte une optimisation pour contrer ce problème), mais ce n'est pas grand chose, et de toutes façons ce genre de fonctionnement n'est pas utilisé pour obtenir une qualité optimale (un redimensionnement a posteriori à partir de l'image ne peut être que meilleur - j'ai des gros doutes sur la technique exposée dans le document Kodak ci-dessus). Mais je suis quasi sûr que le binning 2x2, voir même 4x4, est présent sur l'intégralité des capteurs CMOS qu'on trouve en photographie aujourd'hui, même si ça n'a pas du être toujours le cas (par exemple le 40D devait avoir un mode binning tandis que le 20D ne devait pas l'avoir).
Citation de: FX-Bucher le Août 29, 2011, 21:21:09
par exemple le 40D devait avoir un mode binning tandis que le 20D ne devait pas l'avoir
en tout cas une chose est sûre, si le capteur du 40D (ou un autre) dispose de cette capacité, elle est bien cachée et pas accessible à l'utilisateur !
Citation de: astrophoto le Août 29, 2011, 21:37:55
en tout cas une chose est sûre, si le capteur du 40D (ou un autre) dispose de cette capacité, elle est bien cachée et pas accessible à l'utilisateur !
Bien sûr que ce sont des fonctionnalités inaccessibles à l'utilisateur, mais j'ai peine à croire que les ingés Nikon s'amusent à traiter des images de 24 Mpix à quelques 30 images/s pour sortir une imagette en liveview (faut imaginer le débit que ça fait en sortie du capteur, et la puissance que ça va demander au processeur derrière si il n'y a pas de réduction en amont de la taille).
Enfin pour appuyer mon propos, ceci est un capteur de réflex qui possède un mode binning 2x2 : http://www.aptina.com/products/dslr/mt9h004/
Citation de: FX-Bucher le Août 29, 2011, 21:53:46
Bien sûr que ce sont des fonctionnalités inaccessibles à l'utilisateur, mais j'ai peine à croire que les ingés Nikon s'amusent à traiter des images de 24 Mpix à quelques 30 images/s pour sortir une imagette en liveview (faut imaginer le débit que ça fait en sortie du capteur, et la puissance que ça va demander au processeur derrière si il n'y a pas de réduction en amont de la taille).
Il n'y a pas besoin de binning pour ça, il suffit de prendre un pixel sur 4 par exemple, c'est plus simple...
Citation de: erickb le Août 29, 2011, 22:39:44
alors là t'as tout gagné , tu te retrouve avec 4 fois moins de pixels et une qualité de compact ... à mon avis c'est pas le but hein ?
Pour faire du Live View ?
je ne connais aucune raison de penser que sur nos appareils le live-view et la vidéo se feraient en binning et non simplement en "sous-échantillonnant" les photosites. Le plus rapide n'est pas de lire tout le capteur et de faire du binning, mais de lire seulement les photosites dont on a besoin, ce qui est facile avec un CMOS. De toute façon, on en revient à la problématique du binning sur matrice de Bayer, où il faudrait grouper les photosites en 4x4. Or pour avoir au final une largeur de vidéo de 1920 pixels, il faudrait donc un capteur avec 7680 photosites de large, cad avec 39 millions de photosites (ou de pixels, par abus de langage) ???
Citation de: astrophoto le Août 29, 2011, 09:17:57
nous les astronomes, on utilise le binning sur nos CCD monochromes depuis seulement une bonne vingtaine d'années :D...
Merci pour ces rappels très intéressants, la course aux pixels semble en fait être un mal nécessaire si on corrèle ce fil et celui sur la diffraction. En photo grand public, le binning n'est actuellement dispo que sur quelques compacts et dos moyen format, difficile de savoir si c'est du binning hard...
Renée Bouillot explique très bien dans ses ouvrages sur le reflex numérique.
Comme je suis de retour à la maison, je viens d'ouvrir le tome 1 :
Principes, acquisition et stockage.
Pages 100-105, il décrit à la fois le fonctionnement pour la vidéo, le LiveView et aussi le binning.
La vidéo et le Liveview Méthode de sous-échantillonnage. On lit un pixel sur 4 en largeur et en hauteur, ou tout autre sous-échantillonnage.
Le BinningBinning matériel monochrome comme on l'a décrit dans cette discussion.
Binning logiciel : le seul qui peut s'appliquer à un capteur à matrice de Bayer
Citation de: René BouillotS'il s'agit d'un capteur à filtre mosaïque (au minimum 4 pixels pour recueillir les informations de couleur), le binning ne peut être que logiciel.
Citation de: LucienBalme le Août 30, 2011, 09:23:20
Binning logiciel : le seul qui peut s'appliquer à un capteur à matrice de Bayer
Je ne suis pas d'accord, on peut très bien imaginer un binning matériel par lots carrés de 4 pixels de même couleurs ; ce qui ne veut pas dire que cela existe déjà...
Citation de: Fovéa35 le Août 30, 2011, 09:41:38
Je ne suis pas d'accord, on peut très bien imaginer un binning matériel par lots carrés de 4 pixels de même couleurs ; ce qui ne veut pas dire que cela existe déjà...
On peut certes l'imaginer, mais comme dit plus haut, cela implique de constituer des super-pixels regroupant 16 photosites (4*4), ce qui fait qu'un capteur couleur de 48MP délivrerait des images de 3MP.
Tout cela pour gagner 2 IL en sensibilité, cela paraît un peu cher payé !
Ce n'est pas physiquement impossible, c'est juste sans intérêt sur le plan industriel et commercial.
Bonjour,
Kodak prétend savoir faire du binning couleur 2x2 partiellement analogique (cf. "vertical charge binning", le reste en digital) comme je l'ai indiqué plus haut, c'est astucieux et l'explication donnée me semble claire.
En lisant la spec du KAI-10100, on jurerait qu'ils parlent bien de ce binning :
www.kodak.com/ek/US/en/KAI-10100LongSpec.htm
"On-sensor color binning for enhanced sensitivity and frame rate"
PhaseOne (/ Dalsa ?) dit faire du binning couleur sur les dos P 65+ et P40+, c'est ce qu'ils appelent la techno "sensor+", brevet en cours :
http://www.legrandformat.com/Neuf/MFnu_fichiers/Sensorplus.pdf
Et c'est bien du binning hardware analogique :
"...add the pixels together inside the image sensor, before the amplification process"
Cdlt,
GBo
a la lueur de ce qui viens d'être dit, le binning hardware n'existera que quand les constructeurs, seront capables de faire des filtres de Bayer variables
Ce n'est pas demain la veille ...
Citation de: Powerdoc le Août 30, 2011, 11:05:31
a la lueur de ce qui viens d'être dit, le binning hardware n'existera que quand les constructeurs, seront capables de faire des filtres de Bayer variables
Ce n'est pas demain la veille ...
Les capteurs que j'ai cité existent et sont sur le marché Powerdoc.
Citation de: GBo le Août 30, 2011, 11:01:44
PhaseOne (/ Dalsa ?) dit faire du binning couleur sur les dos P 65+ et P40+, c'est ce qu'ils appelent la techno "sensor+", brevet en cours :
http://www.legrandformat.com/Neuf/MFnu_fichiers/Sensorplus.pdf
Et c'est bien du binning hardware analogique :
"...add the pixels together inside the image sensor, before the amplification process"
Effectivement.
Ils utilisent 2 astuces :
1) ils refont une matrice de Bayer équivalente, ce qui leur permet de ne diviser le nombre de pixels que par 4, et ensuite, ils interpolent pour chaque pixel monochrome, les 2 couleurs manquantes.
2) ils utilisent une trame en losange pour les photosites verts, ce qui leur permet apparemment de moins perdre en définition.
Cette techno devrait pouvoir se retrouver sur des capteurs 24*36 de 48 MP !
Tout à fait, et la techno Kodak (fifty fifty anal / num) aussi est applicable en FF, plus simple sans doute.
A ce stade de la discussion, comme confirmé par Thierry, je rappelle que :
- le binning anal gagne sur le bruit de lecture (moins de lectures ET sur le bruit photonique (plus de signal)
- le binning soft gagne sur le bruit photonique (plus de signal)
Or en photo c'est quand même souvent le bruit photonique qui est dominant (on va sans doute discuter mais c'est généralement admis).
Et le binning soft est équivalent a un ré-échantillonnage avec une fréquence (spatiale) de Nyquist inférieure, lequel peut (et doit à mon avis) être fait sur son PC/MAC.
Une façon propre de le faire est d'utiliser ImageMagick / Lanczos (le bicubic de photoshop n'étant pas optimal pour ça, cela a été dit).
Conclusion, si on a de la définition à perdre, on peut dors et déjà avoir une bonne partie du gain en SNR que l'on aurait en binning hard, juste par l'utilisation du resampling (downsampling) disponible gratuitement et today.
Beaucoup de gens le savent ici mais je tenais quand même à le rappeler. ;)
cdlt,
GBo
Doublon
Pas oublier le binning de Fuji sur les capteur EXR.
De par l'organisation des couleurs de la mosaïque à la Bayer propre à ces capteurs, ils font un binning en groupant par 2 des pixels adjacents diagonalement pour n'avoir qu'un facteur 2 sur la perte de nombre de pixels (mais alors avec seulement un gain de 2 sur la sensibilité).
Citation de: astrophoto le Août 30, 2011, 04:22:09
je ne connais aucune raison de penser que sur nos appareils le live-view et la vidéo se feraient en binning et non simplement en "sous-échantillonnant" les photosites. Le plus rapide n'est pas de lire tout le capteur et de faire du binning, mais de lire seulement les photosites dont on a besoin, ce qui est facile avec un CMOS. De toute façon, on en revient à la problématique du binning sur matrice de Bayer, où il faudrait grouper les photosites en 4x4. Or pour avoir au final une largeur de vidéo de 1920 pixels, il faudrait donc un capteur avec 7680 photosites de large, cad avec 39 millions de photosites (ou de pixels, par abus de langage) ???
Je ne vois pas pourquoi pour obtenir un photosite "binné" il faudrait 16 photosites ? A partir de 16 photosites on obtient 4 photosites, comme pour le binning normal, sauf qu'ils ont des couleurs différentes.
En tous cas, le mode binning 2x2 (le 4x4 est aussi parfois disponible) sur CMOS existe vraiment, même s'il n'est sans doute que logiciel au niveau du capteur lui-même (voir par exemple le capteur APS-C Aptina que j'ai cité plus haut). Certains fabricants offrent même la possibilité de ne faire un binning que suivant une direction horizontale, ou verticale.
Maintenant les avantages d'un tel binning logiciel sur un subsampling sont principalement :
- moins de bruit (normal, mais même en vidéo ou en liveview ça peut-être intéressant).
- (beaucoup) moins d'aliasing, ce qui est loin d'être négligeable (sauf si on a des optiques vraiment molles).
Citation de: FX-Bucher le Août 30, 2011, 20:54:31
Je ne vois pas pourquoi pour obtenir un photosite "binné" il faudrait 16 photosites ? A partir de 16 photosites on obtient 4 photosites, comme pour le binning normal, sauf qu'ils ont des couleurs différentes.
oui, je suis d'accord
:)