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Bonjour à toutes et à tous,

une question me turlupine depuis quelques temps : comment peut-on obtenir une dynamique supérieure à 14 IL avec un capteur/électronique quantifiant les données sur 14 bits ?
Merci pour vos retours.

Fabrice

T es pas le premier a te demander ;)
C'est simple: c'est en reduisant a 8Mpix en mode "print". L'info d'un pixel de l'image reduite vient de plusieurs pixels originaux combinés.
En mode screen, aucun ne depasse 14 IL (peut etre les MF qui sont en RAW 16 bits je sais pas).
Mais en fait meme sans ca, je crois que ca reste possible d'avoir plus de 14 IL de dynamique sans discriminer plus de 14 bits de plage tonale.
Il suffit d'avoir une reponse non lineaire: la dynamique est definie par l'ecart entre le haut niveau enregistrable et le plus bas niveau qu'on peut discriminer du bruit. Ca ne dit rien sur les niveaux intermediaires.

Et pour finir, en luminance, avec 3 canaux R G B, on a pas 14 bits de valeurs possibles mais 3x14bits=15,qqchose bits.

Déjà la mesure est en screen, print c'et du pipeau. La dynamique de capture ne varie pas en fonction de la sortie, du moins elle ne peut pas augmenter.

Citation de: spinup le Juin 26, 2016, 20:53:30
T es pas le premier a te demander ;)
C'est simple: c'est en reduisant a 8Mpix en mode "print". L'info d'un pixel de l'image reduite vient de plusieurs pixels originaux combinés.
En mode screen, aucun ne depasse 14 IL (peut etre les MF qui sont en RAW 16 bits je sais pas)

Hi, hi, bien vu... effectivement, en mode "screen", on retombe sous 14 IL.

Mébon, ça ne change pas fondamentalement ma question : cette "mesure" me semble quand même exagérément optimiste, imaginant le peu d'infos utiles présentes dans les bits de poids faibles...


Autre étonnement de ma part : comment la dynamique peut-elle augmenter en-dessous de 64 ISO (la sensibilité "nominale" du capteur) sur le D810, sachant que les modes "Lx.x" ne sont que des calculs logiciels ?

Citation de: Verso92 le Juin 26, 2016, 21:01:24
Mébon, ça ne change pas fondamentalement ma question : cette "mesure" me semble quand même exagérément optimiste, imaginant le peu d'infos utiles présentes dans les bits de poids faibles...

L'essentiel est que ca soit fait de la meme facon pour tous les capteurs. Mais j'imagine que tu veux dire qu'un D610, par exemple, ne pourrait pas restituer une scene reelle ayant 14IL de dynamique. Ca peut eventuellement se tester non?

Citation de: Verso92 le Juin 26, 2016, 21:01:24
Autre étonnement de ma part : comment la dynamique peut-elle augmenter en-dessous de 64 ISO (la sensibilité "nominale" du capteur) sur le D810, sachant que les modes "Lx.x" ne sont que des calculs logiciels ?

Elle ne progresse pas en dessous, le premier point de la courbe est le reglage 64 isos, dont la valeur isos reelle a été mesurée a 47 isos.

Citation de: spinup le Juin 26, 2016, 23:16:04
L'essentiel est que ca soit fait de la meme facon pour tous les capteurs. Mais j'imagine que tu veux dire qu'un D610, par exemple, ne pourrait pas restituer une scene reelle ayant 14IL de dynamique. Ca peut eventuellement se tester non?

Pas compris... le D610 a aussi un capteur/électronique 14 bits.

Citation de: spinup le Juin 26, 2016, 23:16:04
Elle ne progresse pas en dessous, le premier point de la courbe est le reglage 64 isos, dont la valeur isos reelle a été mesurée a 47 isos.

Ah, OK...  ;-)

Citation de: Verso92 le Juin 26, 2016, 20:49:28
comment peut-on obtenir une dynamique supérieure à 14 IL avec un capteur/électronique quantifiant les données sur 14 bits ?

Les deux grandeurs sont décorrélées. La dynamique résulte du rapport entre le niveau max avant saturation et le bruit de fond d'obscurité.
On peut parfaitement coder l'étendue de cette dynamique avec seulement 8 bits par exemple, même en codage linéaire. Il y aura simplement d'avantage d'écart entre deux valeurs consécutives,  avec pour conséquence un bruit de quantification plus élevé.

Citation de: jaric le Juin 27, 2016, 00:20:58
On peut parfaitement coder l'étendue de cette dynamique avec seulement 8 bits par exemple, même en codage linéaire. Il y aura simplement d'avantage d'écart entre deux valeurs consécutives,  avec pour conséquence un bruit de quantification plus élevé.

Cela m'étonne un peu, quand même...

Sur 8 bits, la valeur max sera 255.
1 IL en-dessous (soit deux fois moins de lumière), en linéaire, ce sera forcément 128.
Encore 1 IL en dessous, ce sera forcément 64. Etc. On va vite tomber sur un os, non ?

Mais non. Tu peux établir n'importe quelle correspondance entre le niveau d'entrée (les IL) et une valeur de sortie (valeur numérique), c'est ce que détermine la loi de quantification.

Avec 256 valeurs de sortie réparties linéairement, le niveau 128 correspondra à IL 7 si le niveau max est IL 14.

Lorsqu'on dispose de peu de niveaux comme c'est le cas de l'exemple, on a intérêt à choisir une courbe de quantification non linéaire pour conserver un SNR à peu près constant sur une partie de la dynamique.

Citation de: jaric le Juin 27, 2016, 09:32:17
Avec 256 valeurs de sortie réparties linéairement, le niveau 128 correspondra à IL 7 si le niveau max est IL 14.

Ca c'est logarithmique, pas linéaire: 7 IL n'est pas la moitié de 14 IL, c'est 128 fois plus faible en luminance.
Verso a raison, si le niveau max est a 14IL, alors avec un courbe lineaire 128 correspond a 13IL (2 fois moins que 14IL).

Citation de: spinup le Juin 27, 2016, 09:43:39
Ca c'est logarithmique, pas linéaire: 7 IL n'est pas la moitié de 14 IL, c'est 128 fois plus faible en luminance.
Verso a raison, si le niveau max est a 14IL, alors avec un courbe lineaire 128 correspond a 13IL (2 fois moins que 14IL).

Concernant ta première remarque, cela correspond effectivement à une loi logarithmique si on considère la luminance comme signal d'entrée, pas si ce sont directement des IL.

Et en effet, si on considère des luminances avec une loi linéaire, on peut toujours "faire tenir" 2^14 valeurs de luminance sur 256 niveaux mais comme vous le faites remarquer, IL13 sera codé 128 et la valeur 1 correspondra à IL 6. Les niveaux d'entrée compris entre la valeur zéro et IL 6 ne pourront pas être retranscrits.

C'est pourquoi, avec si peu de niveaux et une telle dynamique d'entrée, on sera obligé d'adopter une loi de quantification non linéaire comme évoqué précédemment.

Ce n'est bien sûr qu'une illustration, il faudrait être un peu dérangé pour concevoir un si beau capteur associé à un si piète quantificateur !!  ;D

Citation de: Verso92 le Juin 26, 2016, 20:49:28
une question me turlupine depuis quelques temps : comment peut-on obtenir une dynamique supérieure à 14 IL avec un capteur/électronique quantifiant les données sur 14 bits ?

Alors on a un capteur qui a une dynamique a lui. Il donne un signal électrique. Ce signal électrique peut être amplifié et ensuite ca passe dans un convertisseur Analogique/Digital pour faire un nombre. La dynamique réelle du capteur et le nombre sont deux choses différentes. Si ton capteur a une dynamique de 14IL et que tu met un CAD a 8 bits derrière la dynamique reste a 14IL. Les transitions entre chaque nombres ne seront pas fluide mais il y aura quand même 14IL. Tu pourrais très bien avoir 50IL de dynamique avec un convertisseur 8 bits. 

Citation de: jaric le Juin 27, 2016, 10:08:28
Ce n'est bien sûr qu'une illustration, il faudrait être un peu dérangé pour concevoir un si beau capteur associé à un si piète quantificateur !!  ;D

Oui mais la ou je crois que Verso veut en venir c'est que les RAW 14 bits commencent a devenir un facteur limitant pour des capteurs ayant une dynamique depassant 14IL.

Il y a donc deux solutions pour augmenter la plage de quantification: la premiere c'est de passer a des RAW 16 bits. La deuxieme c'est d'augmenter la definition: 2 pixels avec 14bits d'information, ca fait 15bits d'infos, donc si on augmente le nombre de pixels par unité de surface on augmente aussi le potentiel de quantification par unité de surface.

Citation de: OuiOuiPhoto le Juin 27, 2016, 10:34:20Si ton capteur a une dynamique de 14IL et que tu met un CAD a 8 bits derrière la dynamique reste a 14IL. Les transitions entre chaque nombres ne seront pas fluide mais il y aura quand même 14IL.

Pas vraiment: si ta valeur 1 est a 6IL, tu ne peux conretement pas enregistrer de niveau plus bas, donc la dynamique est par definition limitée. Il n'y aura jamais 14IL entre le plus haut et le plus bas niveau, meme si le capteur en serait capable.

Verso tu raisonnes comme si les capteurs étaient numériques, mais ils sont analogiques suivis d'une conversion numérique, etc'est totalement différent.

La dynamique est l'espace analogique entre bruit et saturation. Cet espace peut bien être codé comme on veut quelle que soit sa dimension. Le résultat final sera juste moins fin quand la dynamique augmente et avec un contraste plus faible si celui-ci n'est pas compensé par ailleurs

Le même type de raisonnement s'applique d'ailleurs entre gamut capteur et profondeur de couleurs du fichier raw

Citation de: spinup le Juin 27, 2016, 10:38:36
Pas vraiment: si ta valeur 1 est a 6IL, tu ne peux conretement pas enregistrer de niveau plus bas, donc la dynamique est par definition limitée. Il n'y aura jamais 14IL entre le plus haut et le plus bas niveau, meme si le capteur en serait capable.

Alors imaginons que le 0 IL soit a 0 Volt et que le 14IL soit a 1Volt. On met derrière un CAD 8 bits qui accepte en entrée de 0 à 1V et qui donne en sortie un nombre de 0 a 255.  0 IL sa donnera 0 et 14 IL ca donnera 255.  C'est juste de la théorie. Ensuite que l'information soit bien ou mal codée ca c'est encore autre chose. En plus rien ne dit que l'ampli soit linéaire ou qu'il n'y ai pas un offset pour éliminer le bruit. La capteur a peut être une dynamique de 16IL mais comme les deux IL du bas sont trop bruitées on annonce 14 et on ne code pas les deux derniers IL.  

Bref moi je répond juste a la question de base. On peut coder autant d'IL que l'on veut sur autant de bits que l'on veut. C'est juste la précision qui change. On peut coder 50 IL sur 1 bit C'est con mais c'est possible ;)  

Citation de: spinup le Juin 27, 2016, 10:38:36
Oui mais la ou je crois que Verso veut en venir c'est que les RAW 14 bits commencent a devenir un facteur limitant pour des capteurs ayant une dynamique depassant 14IL.

Il y a donc deux solutions pour augmenter la plage de quantification: la premiere c'est de passer a des RAW 16 bits. La deuxieme c'est d'augmenter la definition: 2 pixels avec 14bits d'information, ca fait 15bits d'infos, donc si on augmente le nombre de pixels par unité de surface on augmente aussi le potentiel de quantification par unité de surface.
Pas vraiment: si ta valeur 1 est a 6IL, tu ne peux conretement pas enregistrer de niveau plus bas, donc la dynamique est par definition limitée. Il n'y aura jamais 14IL entre le plus haut et le plus bas niveau, meme si le capteur en serait capable.

Je suis bien d'accord, il faut ajuster le quantificateur de manière intelligente au capteur. La solution ne passe pas nécessairement par un plus grand nombre de bits de quantification mais plutôt par une loi de codage non linéaire adaptée : il est plus important à mon avis de conserver un SNR constant sur une bonne partie de la plage de valeurs que d'avoir plein de bits significatifs inutiles dans les niveaux forts, ce qui est le cas actuellement dans tous les APN.
Cela nécessite simplement une table de conversion suppplémentaire (look-up table)  pour rétablir une échelle linéaire, qui peut être incorporée au dématriceur.

Pour répondre à la question de la dynamique supérieure à 14 bits avec une électronique à 14 bits (si tel est le cas), je pencherais pour une erreur volontaire de quantification sur cette plage de bout d'échelle. Pour éviter d'introduire un offset, le signal n'est pas quantifié de la même manière et il semble plus judicieux de décaler la valeur à faible sensibilité qu'à haute, d'où une dynamique dépassant la quantification.

Citation de: Jean-Claude le Juin 27, 2016, 10:58:27
Verso tu raisonnes comme si les capteurs étaient numériques, mais ils sont analogiques suivis d'une conversion numérique, etc'est totalement différent.

La dynamique est l'espace analogique entre bruit et saturation. Cet espace peut bien être codé comme on veut quelle que soit sa dimension. Le résultat final sera juste moins fin quand la dynamique augmente et avec un contraste plus faible si celui-ci n'est pas compensé par ailleurs

Le même type de raisonnement s'applique d'ailleurs entre gamut capteur et profondeur de couleurs du fichier raw

C'était comme ça que je le comprenais aussi, mais la question de Fabrice m'a fait douter.

Citation de: OuiOuiPhoto le Juin 27, 2016, 10:59:09
Alors imaginons que le 0 IL soit a 0 Volt et que le 14IL soit a 1Volt. On met derrière un CAD 8 bits qui accepte en entrée de 0 à 1V et qui donne en sortie un nombre de 0 a 255.  0 IL sa donnera 0 et 14 IL ca donnera 255.  C'est juste de la théorie.

Justement, meme en theorie, je ne crois pas que ca fonctionne comme ca. La valeur basse de reference doit etre non nulle: 0 ne donne aucune information et n'est pas un niveau de luminance detectable (tous les capteurs et meme un bout de carton peuvent donner 0V en absence de lumiere).

Un capteur qui a 14IL de dynamique doit donner en sortie une valeur maximum pour 14IL de luminance et une valeur minimum non nulle et superieure au bruit pour 1IL.

Citation de: spinup le Juin 27, 2016, 15:02:54
Un capteur qui a 14IL de dynamique doit donner en sortie une valeur maximum pour 14IL de luminance et une valeur minimum non nulle et superieure au bruit pour 1IL.

Surement mais ca passe par une tripaille analogique avant de passer sur le convertisseur. Donc c'est juste des question d'amplification ou d'offset du signal analogique. Ce que je veux dire c'est qu'il n'y a pas de lien entre la dynamique du capteur et ne nombre de bits  qui sert a coder cette dynamique. Le nombre de bits c'est juste de la précision du codage mais pas de la valeur min ou max a partir du moment ou on ne sature pas la chaîne évidement. Sur n'importe quel nombre de bits tu peux coder n'importe quelle valeur min et max. C'est juste une histoire de convention. On dit par exemple que sur 8 bits on peut coder de 0 a 255 par pas de 1. Mais on peut aussi coder de -128 à 127 par pas de 1. Mais on peut aussi décider que l'on peut coder de 0 a 127,5 par pas de 0,5. En traitement du signal on essaye toujours d'avoir la valeur min acceptable qui donnera la valeur min du CAD et la valeur max acceptable qui donnera la valeur max du CAD pour avoir le plus d'information exploitable et la valeur min n'est pas forcement Zero a la base. 

Citation de: spinup le Juin 27, 2016, 15:02:54
Justement, meme en theorie, je ne crois pas que ca fonctionne comme ca. La valeur basse de reference doit etre non nulle: 0 ne donne aucune information et n'est pas un niveau de luminance detectable (tous les capteurs et meme un bout de carton peuvent donner 0V en absence de lumiere).

Un capteur qui a 14IL de dynamique doit donner en sortie une valeur maximum pour 14IL de luminance et une valeur minimum non nulle et superieure au bruit pour 1IL.

Le 0 absolu n'existe pas en numérique issu de l'analogique. Il existe toujours un signal, aussi faible soit-il. On calibre le convertisseur pour qu'il puisse transmettre au moins le plus petit signal analogique existant. Le noir "visuel" n'est pas un noir total sur le fichier, car le plus petit signal (y compris tous les bruits existants, par exemple le bruit thermique) est amplifié et en plus bruité par les circuits.

Citation de: OuiOuiPhoto le Juin 27, 2016, 15:49:28
Surement mais ca passe par une tripaille analogique avant de passer sur le convertisseur. Donc c'est juste des question d'amplification ou d'offset du signal analogique. Ce que je veux dire c'est qu'il n'y a pas de lien entre la dynamique du capteur et ne nombre de bits  qui sert a coder cette dynamique. Le nombre de bits c'est juste de la précision du codage mais pas de la valeur min ou max a partir du moment ou on ne sature pas la chaîne évidement. Sur n'importe quel nombre de bits tu peux coder n'importe quelle valeur min et max. C'est juste une histoire de convention.

Absolument, j'abonde. Et la conversion analogique -> numérique n'est pas obligée d'adopter une courbe simple, du type linéaire ou logarithmique. A mon sens, c'est le processeur de l'APN qui se charge de faire la conversion et la recette est "propriétaire".

Citation de: tenmangu81 le Juin 27, 2016, 19:05:07
A mon sens, c'est le processeur de l'APN qui se charge de faire la conversion et la recette est "propriétaire".

Ca, ca fait aucun doute. Autrement il n'y aurait pas autant d'informatique et puces dédiées embarquée ;)

Citation de: tenmangu81 le Juin 27, 2016, 19:05:07
A mon sens, c'est le processeur de l'APN qui se charge de faire la conversion et la recette est "propriétaire".

Le signal des capteurs modernes est numerisé au plus pres de la source, directement sur le capteur si possible et avant le processeur pour minimiser le bruit.
C'est pour ca que je suis un peu mitigé quand je lis que les capteurs sont analogiques et pas numeriques. Sur les capteurs les plus recents, le signal analogique n'existe qu'entre le photosite et le convertisseur A/N placé juste derriere, il ne sort meme pas du capteur et le signal n'est pas analysé avant d'etre converti.

Citation de: spinup le Juin 27, 2016, 22:09:11
Le signal des capteurs modernes est numerisé au plus pres de la source, directement sur le capteur si possible et avant le processeur pour minimiser le bruit.
C'est pour ca que je suis un peu mitigé quand je lis que les capteurs sont analogiques et pas numeriques. Sur les capteurs les plus recents, le signal analogique n'existe qu'entre le photosite et le convertisseur A/N placé juste derriere, il ne sort meme pas du capteur et le signal n'est pas analysé avant d'etre converti.

Il y a de grandes différences entre les conceptions des Sony et celles des Canon quant au placement des convertisseurs AN, différences qui expliquent partiellement la suprématie des Sony en matière de dynamique. Mais fondamentalement, un capteur reste analogique.... ;)

Citation de: spinup le Juin 27, 2016, 22:09:11
Le signal des capteurs modernes est numerisé au plus pres de la source, directement sur le capteur si possible et avant le processeur pour minimiser le bruit.
C'est pour ca que je suis un peu mitigé quand je lis que les capteurs sont analogiques et pas numeriques. Sur les capteurs les plus recents, le signal analogique n'existe qu'entre le photosite et le convertisseur A/N placé juste derriere, il ne sort meme pas du capteur et le signal n'est pas analysé avant d'etre converti.

Oui : ça me semble aussi "logique" que le conversion A/N est rigoureusement linéaire, et que l'électronique de l'APN n'intervient pas aussi en amont...

(c'est lors de développement du Jpeg in camera ou du RAW sur ordi qu'intervient la délinéarisation)

L'idée que j'en avais étais tout de même que les photosites comptent chacun un nombre de photons, qui donnent lieu à des émissions d'électrons et donc à un courant, par nature analogique.

Je suis assez vieille école pour avoir travaillé pendant des années avec des photomultiplicateurs, où ce qui importait était:
1) de se débrouiller, en appliquant la bonne tension de référence, pour enregistrer des signaux aussi faibles que possible mais distincts du bruit,
2) de faire attention à ne pas "griller" le PM en l'éblouissant, donc ne pas dépasser le signal maximum admissible.
Le rapport des deux définissait alors la dynamique.

Les techniques ont certes évolué depuis, mais je pense que le principe de base photons -> électrons -> courant reste le même. Après, aussi près soit-il du photosite, le convertisseur A/N fait ce qu'il veut, selon une recette bien à lui (ou plutôt au fabricant).
Mais, je le répète, je ne suis pas électronicien et mes connaissances datent probablement ( :D) un peu.

Citation de: tenmangu81 le Juin 28, 2016, 12:47:26
Après, aussi près soit-il du photosite, le convertisseur A/N fait ce qu'il veut, selon une recette bien à lui (ou plutôt au fabricant).

C'est là que je ne te suis plus... le convertisseur ne fait pas (et ne doit surtout pas faire !) ce qu'il veut.

Le convertisseur ne fait pas ce qu'il veut, le convertisseur fait selon la programmation.

Le convertisseur a une certaine résolution, c'est à dire une certaine richesse d'intervalles de tension dans son codage. Plus il y a d'informations, plus le signal numérisé sera fidèle au signal analogique. La résolution du convertisseur tient à l'intervalle de tension qui est compris comme le même nombre binaire.

Par exemple et pour simplifier, la valeur sera 5000 si la tension est comprise en 200 mV et 209.9 mV, puis la valeur sera 5001 si la tension est comprise entre 210 mV et 219.9 mV

En théorie, cet intervalle devrait être le même pour toute valeur binaire (10 mV dans l'exemple). En pratique, c'est n'est pas le cas en raison des erreurs de conversion dont certaines sont connues à l'avance (non linéarité intégrale ou différentielle, spécifiées par le constructeur), mais le biais est faible.

Citation de: P!erre le Juin 28, 2016, 13:04:30
Le convertisseur ne fait pas ce qu'il veut, le convertisseur fait selon la programmation.

Le convertisseur a une certaine résolution, c'est à dire une certaine richesse d'intervalles de tension dans son codage. Plus il y a d'informations, plus le signal numérisé sera fidèle au signal analogique. La résolution du convertisseur tient à l'intervalle de tension qui est compris comme le même nombre binaire.

Par exemple et pour simplifier, la valeur sera 5000 si la tension est comprise en 200 mV et 209.9 mV, puis la valeur sera 5001 si la tension est comprise entre 210 mV et 219.9 mV

En théorie, cet intervalle devrait être le même pour toute valeur binaire (10 mV dans l'exemple). En pratique, c'est n'est pas le cas en raison des erreurs de conversion dont certaines sont connues à l'avance (non linéarité intégrale ou différentielle, spécifiées par le constructeur), mais le biais est faible.

La dynamique analogique du capteur est donnée par le rapport entre tension maximale et la tension minimale qui depasse du bruit (la valeur du bruit en gros).

Mais la dynamique "réelle" qui se retrouve dans le RAW, c'est le rapport entre la tension maximale, et la tension seuil qui donne la valeur 1 apres conversion A/N. Cette valeur pouvant (ou pas) etre bien plus élevee que le bruit.

Si cet intervalle de tensions appliqué pour la coversion A/N est constant (conversion lineaire), on a au mieux autant de d'IL de dynamique qu'il y a de bits de codage.
Apres, il est possible que les intervalles soient plus faibles pour les valeurs les plus basses (non-linearités), ce qui permet d'avoir plus d'IL dynamique que de bits de codage.

Citation de: spinup le Juin 28, 2016, 13:25:08
La dynamique analogique du capteur est donnée par le rapport entre tension maximale et la tension minimale qui depasse du bruit (la valeur du bruit en gros).

Mais la dynamique "réelle" qui se retrouve dans le RAW, c'est le rapport entre la tension maximale, et la tension seuil qui donne la valeur 1 apres conversion A/N. Cette valeur pouvant (ou pas) etre bien plus élevee que le bruit.

Si cet intervalle de tensions appliqué pour la coversion A/N est constant (conversion lineaire), on a au mieux autant de d'IL de dynamique qu'il y a de bits de codage.
Apres, il est possible que les intervalles soient plus faibles pour les valeurs les plus basses (non-linearités), ce qui permet d'avoir plus d'IL dynamique que de bits de codage.

Citation de: P!erre le Juin 27, 2016, 11:30:59
Pour répondre à la question de la dynamique supérieure à 14 bits avec une électronique à 14 bits (si tel est le cas), je pencherais pour une erreur volontaire de quantification sur cette plage de bout d'échelle. Pour éviter d'introduire un offset, le signal n'est pas quantifié de la même manière et il semble plus judicieux de décaler la valeur à faible sensibilité qu'à haute, d'où une dynamique dépassant la quantification.

On se rejoint.

Disons que le capteur donne un bruit de 10 mV et un signal maximal à 10 000 mV.

La tension de 10 mv correspondra à la valeur 2 ou 3 (ce qui permettra de transmettre "moins que le bruit") et la valeur 10 000 sera convertie en valeur 65535.

Pour faire simple (mais c'est incorrect), on divise les valeurs de 10 000 mV à 0 mV en 65535 portions, et chaque valeur englobe une étendue de tension (dans cet exemple, 0,1529 mV).

Si on convertit ce même signal en 8 bits, on divise 10 000 mV en 256 valeurs (dans cet exemple, chaque valeur englobe 39.06 mV).

C'est très simplifié. Ça permet de comprendre qu'on peut avoir la même dynamique avec une quantification très différente.

Citation de: Verso92 le Juin 28, 2016, 12:51:04
C'est là que je ne te suis plus... le convertisseur ne fait pas (et ne doit surtout pas faire !) ce qu'il veut.

Non, c'était une boutade, je voulais dire qu'on ne sait pas toujours ce qu'il fait, seuls les constructeurs le savent !!

Citation de: P!erre le Juin 28, 2016, 13:45:28
Si on convertit ce même signal en 8 bits, on divise 10 000 mV en 256 valeurs (dans cet exemple, chaque valeur englobe 39.06 mV).

+1

et on peu continuer le raisonnement plus loin. La dynamique c'est la différence entre une valeur min et max et pour coder 2 valeur il suffit d'un bit. 0 sera le min et 1 sera le max.  Donc le nombre de bits et la dynamique n'on rien a voir. Le nombre de bits c'est juste de la précision de codage. Une donnée sera plus précise en 16 bits qu'en 8 bits ou qu'en 4 bits mais la différence entre la valeur min ou max restera la même

Citation de: OuiOuiPhoto le Juin 28, 2016, 14:59:08
+1

et on peu continuer le raisonnement plus loin. La dynamique c'est la différence entre une valeur min et max et pour coder 2 valeur il suffit d'un bit. 0 sera le min et 1 sera le max.  Donc le nombre de bits et la dynamique n'on rien a voir. Le nombre de bits c'est juste de la précision de codage. Une donnée sera plus précise en 16 bits qu'en 8 bits ou qu'en 4 bits mais la différence entre la valeur min ou max restera la même

La valeur mini dans la definition de la dynamique ne peut pas etre 0, puisque ca ferait une division par zero (c'est un rapport, pas une soustraction) et que la signification physique de cette valeur c'est d'etre la plus petite quantite de lumiere qu'on peut distinguer de l'obscurité totale (ou du bruit), pas d'etre rien.

Et comme elle ne peut pas etre 0, elle doit etre 1, au moins. Et si c'est 1, et que l'echelle tension/valeur est strictement lineaire (intervalle de tension constant entre chaque valeur numerique).... ca revient a ce que je dit: la dynamique (rapport valeur maxi/valeur mini) est au mieux egale au nombre de bits.

Mais apparemment, en vrai, elle n'est pas lineaire, comme P!erre l'a expliqué, il y a un offset dans les valeurs basses.

Citation de: spinup le Juin 28, 2016, 16:35:25
La valeur mini dans la definition de la dynamique ne peut pas etre 0, puisque ca ferait une division par zero

Pourquoi tu reste bloqué sur ce zero ? Si je mesure de 1IL a 15 IL j'ai une dynamique de 14 IL et mon bit a zéro peut exprimer le 1IL et mon bit a 1 le 15 IL.  Le nombre de bits n'a rien a voir. C'est juste une représentation numérique d'une valeur physique. Le nombre de bits ne sert qu'a être plus précis. Tu n'as pas besoin de 14 bits pour exprimer une dynamique de 14IL. Et le fait que ce soit linéaire ou pas ne change rien. Je n'arrive pas manifestement a t'expliquer cela correctement ;)

Citation de: Verso92 le Juin 26, 2016, 20:49:28
Bonjour à toutes et à tous,

une question me turlupine depuis quelques temps : comment peut-on obtenir une dynamique supérieure à 14 IL avec un capteur/électronique quantifiant les données sur 14 bits ?
Merci pour vos retours.

Fabrice

Bonjour,

il faut distinguer la dynamique (signal max vs. signal min) du signal analogique capté (lumière) et la dynamique du signal numérique (qui est celle du convertisseur A/N).
A priori en effet il faudrait que le convertisseur ait au moins autant de dynamique que le signal analogique à convertir (donc 14 bits pour 14IL) pour profiter pleinement de toutes les informations; néanmoins il me semble qu'il faut aussi considérer la topologie des convertisseurs qui permet de répartir le bruit sur un spectre (fréquentiel) plus important que la bande passante utile; ce genre de technique (convertisseur sigma-delta comme pour l'audio) permet d'avoir un rapport S/N et donc une dynamique plus importante.

Citation de: tbjm le Juin 28, 2016, 17:09:43
A priori en effet il faudrait que le convertisseur ait au moins autant de dynamique que le signal analogique à convertir (donc 14 bits pour 14IL) pour profiter pleinement de toutes les informations

J'ai du mal avec cela. Le capteur il te donne une tension. En utilisant 14 bits tu divise donc cette tension en 16384 petits bouts. Tu ne profite donc pas du tout de toutes les informations. On perd forcement de la précision en passant pas un convertisseur A/D. Quel est le rapport en le nombre de bits et la dynamique ?

Citation de: OuiOuiPhoto le Juin 28, 2016, 17:34:43
J'ai du mal avec cela. Le capteur il te donne une tension. En utilisant 14 bits tu divise donc cette tension en 16384 petits bouts. Tu ne profite donc pas du tout de toutes les informations. On perd forcement de la précision en passant pas un convertisseur A/D. Quel est le rapport en le nombre de bits et la dynamique ?

Le capteur donne une tension. On parle ici d'IL, qui est une grandeur en puissance de 2.
Par ex avec 3IL et un signal min de 10mV correspondant à 0IL
+1IL -> 20mV
+2IL -> 40mV
+3IL -> 80mV
Pour garder la résolution (10mV) et la dynamique il faudrait convertir ce signal avec un convertisseur A/N 3 bits: la résolution est alors: LSB=Vmax/2^3=80mV/8=10mV

Citation de: OuiOuiPhoto le Juin 28, 2016, 17:03:23
Pourquoi tu reste bloqué sur ce zero ? Si je mesure de 1IL a 15 IL j'ai une dynamique de 14 IL et mon bit a zéro peut exprimer le 1IL et mon bit a 1 le 15 IL.  Le nombre de bits n'a rien a voir. C'est juste une représentation numérique d'une valeur physique. Le nombre de bits ne sert qu'a être plus précis. Tu n'as pas besoin de 14 bits pour exprimer une dynamique de 14IL. Et le fait que ce soit linéaire ou pas ne change rien. Je n'arrive pas manifestement a t'expliquer cela correctement ;)

Bah si, c'est fondamental que la valeur minimum ne soit pas zero.

Tu vois pas mais ca peut pas etre linéaire si tu assignes 0 a une luminance non nulle: si la valeur 0 correspond a 1L, alors 2IL c'est deux fois zero, et 14IL c'est 2^14 fois zero  ;)
C'est ca une conversion lineaire, la valeur qui correspond a N+1 IL est égale a deux fois la valeur qui correspond a N IL.

Citation de: spinup le Juin 28, 2016, 17:55:15
Bah si, c'est fondamental que la valeur minimum ne soit pas zero.

On est bien d'accord. Le zero n'existe pas avec un capteur de toute façon.

je vais essayer d'exprimer mieux ce que je veux dire. Verso nous parlais d'une dynamique de capteur de 14IL.  C'est a dire que le capteur est capable de fournir une tension haute et un tension basse qui correspond a une différence de lumière de 14IL.  Cette dynamique de lumière c'est donc transformée en dynamique de tension. Une tension Minimum et une tension Maximum. Ensuite on passe par un CAN qui donnera pour la valeur minimum le chiffre 0 et pour la valeur maximum le maximum de ce qu'il sait faire. Donc pour un convertisseur 8 bits la tension min sera a zéro et la tension max a 255. Ensuite on passe dans un processeur histoire de générer le fichier RAW

Prenons un exemple

J'ai un capteur avec une dynamique de 14IL qui me donne en tension haute de 5V et en basse de 1V. Je passe dans un convertisseur 8 bits. 0 = 1V et 255 = 5V.  J'exprime donc ma dynamique en 256 Valeur. Si je mets maintenant un Convertisseur 16 bits. J'exprimerais ma dynamique en 65536 Valeur 0=1V et 5V = 65535. Mais ce n'est pas parce que j'ai mis un convertisseur 16 bits que ma dynamique vient de passer à 16IL. La dynamique du capteur reste un élément physique. Par analogie ce n'est pas parce que j'ai mis un convertisseur 8 bits que ma dynamique est passée à 8IL. Elle reste a 14 IL. J'ai simplement baissé la précision de l'expression numérique de cette dynamique

Citation de: OuiOuiPhoto le Juin 28, 2016, 18:06:56
On est bien d'accord. Le zero n'existe pas avec un capteur de toute façon.

je vais essayer d'exprimer mieux ce que je veux dire. Verso nous parlais d'une dynamique de capteur de 14IL.  C'est a dire que le capteur est capable de fournir une tension haute et un tension basse qui correspond a une différence de lumière de 14IL.  Cette dynamique de lumière c'est donc transformée en dynamique de tension. Une tension Minimum et une tension Maximum. Ensuite on passe par un CAN qui donnera pour la valeur minimum le chiffre 0 et pour la valeur maximum le maximum de ce qu'il sait faire. Donc pour un convertisseur 8 bits la tension min sera a zéro et la tension max a 255. Ensuite on passe dans un processeur histoire de générer le fichier RAW

Prenons un exemple

J'ai un capteur avec une dynamique de 14IL qui me donne en tension haute de 5V et en basse de 1V. Je passe dans un convertisseur 8 bits. 0 = 1V et 255 = 5V.  J'exprime donc ma dynamique en 256 Valeur. Si je mets maintenant un Convertisseur 16 bits. J'exprimerais ma dynamique en 65536 Valeur 0=1V et 5V = 65535. Mais ce n'est pas parce que j'ai mis un convertisseur 16 bits que ma dynamique vient de passer à 16IL. La dynamique du capteur reste un élément physique. Par analogie ce n'est pas parce que j'ai mis un convertisseur 8 bits que ma dynamique est passée à 8IL. Elle reste a 14 IL. J'ai simplement baissé la précision de l'expression numérique de cette dynamique

Oui c'est bien pour ca que j'ai écris: "il faudrait que le convertisseur ait au moins autant de dynamique que le signal analogique à convertir (donc 14 bits pour 14IL) pour profiter pleinement de toutes les informations"

Citation de: tbjm le Juin 28, 2016, 18:14:09
Oui c'est bien pour ca que j'ai écris: "il faudrait que le convertisseur ait au moins autant de dynamique que le signal analogique à convertir (donc 14 bits pour 14IL) pour profiter pleinement de toutes les informations"

Ben non justement avec un capteur 14 bits tu ne fais que découper la tension en 16384 petits bouts et un capteur fournis plus que 16384 tensions possible. C'est en cela que je dit que le nombre de bits et la dynamique n'ont pas de lien. La tension fournie par un capteur analogique ne va pas de min a max par "pas" de X. Il n'y a pas de notion de "pas". Donc que tu sois avec un CAN de 8 bits , 14 bits ou 16 bits tu ne restitue pas pleinement toutes les informations que te fournis le capteur que sa dynamique soit de 10, 14 ou 50 IL.

Citation de: OuiOuiPhoto le Juin 28, 2016, 18:34:07
Ben non justement avec un capteur 14 bits tu ne fais que découper la tension en 16384 petits bouts et un capteur fournis plus que 16384 tensions possible. C'est en cela que je dit que le nombre de bits et la dynamique n'ont pas de lien. La tension fournie par un capteur analogique ne va pas de min a max par "pas" de X. Il n'y a pas de notion de "pas". Donc que tu sois avec un CAN de 8 bits , 14 bits ou 16 bits tu ne restitue pas pleinement toutes les informations que te fournis le capteur que sa dynamique soit de 10, 14 ou 50 IL.

si je reprends mon ex:
avec 3IL et un signal min de 10mV correspondant à 0IL
+1IL -> 20mV
+2IL -> 40mV
+3IL -> 80mV
si j'utilise un convertisseur 1 bit je ne peux sortir que le 80mV
si j'utilise un convertisseur 2 bits je ne peux sortir que le 80mV et le 40mV
si j'utilise un convertisseur 3 bits je peux sortir le 80mV, le 40mV et le 20mV; j'ai donc les 3IL d'informations

Pour une conversion A/N, le nombre de bits, la dynamique et la résolution sont liés par la relation: LSB=Vmax/2^Nb (il y a peut être un -1 qui traine quelque part)

Il y a quand même quelque chose qui me choque dans les affirmations de certains : pour moi, avec un convertisseur A/N linéaire, on ne peut pas dépasser (en sortie) la dynamique liée au nombre de bits du convertisseur en question...

Si on part du principe que le signal max, c'est la tension d'alimentation du convertisseur, pour faire simple (ou son Vref), avec un CAN 3 bits, le plus petit signal codé ne pourra pas descendre en-dessous de Vref/8 (Vref/16 avec un CAN 4 bits, Vref/32 avec un CAN 5 bits, etc).


De la même façon, on ne pourra pas restituer sans compression un son dont la dynamique est supérieure à 96 dB avec un CD audio (16 bits)...


Edit : plutôt d'accord avec tbjm, donc, en l'occurrence...

Citation de: Jean-Claude le Juin 27, 2016, 10:58:27
Verso tu raisonnes comme si les capteurs étaient numériques, mais ils sont analogiques suivis d'une conversion numérique, etc'est totalement différent.

En fait, j'estime qu'on peut tout à fait considérer que les capteurs sont "numériques" (du moins, dans le raisonnement), puisque personne n'a accès, que ce soit DxO pour ses mesures ou même le fabricant lui-même pour ses traitements, aux grandeurs "électriques" enregistrées par le capteur...

Citation de: Verso92 le Juin 28, 2016, 21:12:52
En fait, j'estime qu'on peut tout à faut considérer que les capteurs sont "numériques" (du moins, dans le raisonnement), puisque personne n'a accès, que ce soit DxO pour ses mesures ou même le fabricant lui-même pour ses traitements, aux grandeurs "électriques" enregistrées par le capteur...

Oui, c'est a peu pres ce que j'ecrivais quelques messages plus haut: le signal analogique n'existe pas en dehors du capteur qui est une boite noire pour le photographe.

Citation de: Verso92 le Juin 28, 2016, 19:40:24
Il y a quand même quelque chose qui me choque dans les affirmations de certains : pour moi, avec un convertisseur A/N linéaire, on ne peut pas dépasser (en sortie) la dynamique liée au nombre de bits du convertisseur en question...

... Reste à démontrer que le calcul final se fait réellement en 14 bits et non en 16, d'après une quantification originale en 14 bits (pour limiter l'échauffement du capteur par les CAN p. ex).

Comme dit, le CAN n'est pas toujours linéaire, et le logiciel traite le signal selon le résultat à obtenir. Si la courbe dépasse 14 bits, il y a forcément un traitement quelque part avec une capacité de calcul qui dépasse 14 bits.

Il est possible (artificiellement) d'agrandir un peu la dynamique originale. Comme on peut augmenter la dynamique d'un disque vinyle, au mieux de 60 dB, avec des processus de traitement adaptés. On peut mesurer ensuite une dynamique numérique à par exemple 70 dB, inatteignable avec le phono.

Dans un autre registre analogique, la courbe d'égalisation RIAA est destinée à éviter l'excursion de l'aiguille - et donc à d'éviter d'augmenter le pas de sillonage -  avec les fréquences graves. On triche aussi pour éviter que les aigües se noient dans le bruit de fond. DBX avait du reste développé des expandeurs qui augmentaient en temps réel la dynamique des disques vinyles sur 3 ou 5 bandes.

Citation de: Verso92 le Juin 28, 2016, 19:40:24
De la même façon, on ne pourra pas restituer sans compression un son dont la dynamique est supérieure à 96 dB avec un CD audio (16 bits)...

Le CD audio est réellement codé en 8 bits parce que toutes les expériences ont démontré que 250 niveaux étaient nécessaires mais suffi­sants pour reproduire une digitalisation du son dans des conditions acceptables, sans que l'oreille ne soit heurtée lors de la reproduction, puis un système (EFM) le porte à 14 bits. Pas de 16 bits sur un CD audio... Même but que le RIAA, augmenter la durée de lecture a qualité égale. Les ingénieurs ont toujours triché pour en faire "plus".  ;)

Et tu compares un système complet (le lecteur de CD et son disque, deux éléments numériques finis et connus) avec le capteur, élément primaire analogique englobé de toute une technologie de traitement !

Citation de: P!erre le Juin 28, 2016, 21:21:03
... Reste à démontrer que le calcul final se fait réellement en 14 bits et non en 16, d'après une quantification originale en 14 bits (pour limiter l'échauffement du capteur par les CAN p. ex).

Cela n'a, de toute façon, pas beaucoup d'importance : AMHA, les niveaux de bruit ne sont pas du niveau du LSB 14 bits... sinon, Nikon communique sur le fait que les calculs internes dans les Expeed sont faits en 16 bits, naturellement, pour limiter les défauts d'arrondis et de troncatures.

Citation de: P!erre le Juin 28, 2016, 21:21:03
Comme dit, le CAN n'est pas toujours linéaire, et le logiciel traite le signal selon le résultat à obtenir.

Cela n'a, là aussi, pas beaucoup d'importance pour le raisonnement : les CAN ne sont, bien évidemment, pas parfaitement linéaires. Mébon, les filtres RVB devant la matrice de Bayer ne sont pas non plus parfaits, par exemple, n'est-ce pas ?

Citation de: P!erre le Juin 28, 2016, 21:21:03
Il est possible (artificiellement) d'agrandir un peu la dynamique originale. Comme on peut augmenter la dynamique d'un disque vinyle, au mieux de 60 dB, avec des processus de traitement adaptés. On peut mesurer ensuite une dynamique numérique à par exemple 70 dB, inatteignable avec le phono.

Dans un autre registre analogique, la courbe d'égalisation RIAA est destinée à éviter l'excursion de l'aiguille - et donc à d'éviter d'augmenter le pas de sillonage -  avec les fréquences graves. On triche aussi pour éviter que les aigües se noient dans le bruit de fond. DBX avait du reste développé des expandeurs qui augmentaient en temps réel la dynamique des disques vinyles sur 3 ou 5 bandes.

C'est pour cela que je précisait conversion linéaire sans compression...

Citation de: P!erre le Juin 28, 2016, 21:21:03
Le CD audio est réellement codé en 8 bits parce que toutes les expériences ont démontré que 250 niveaux étaient nécessaires mais suffi­sants pour reproduire une digitalisation du son dans des conditions acceptables, sans que l'oreille ne soit heurtée lors de la reproduction, puis un système (EFM) le porte à 14 bits. Pas de 16 bits sur un CD audio... Même but que le RIAA, augmenter la durée de lecture a qualité égale. Les ingénieurs ont toujours triché pour en faire "plus".  ;)

Le CD audio est codé en 16 bits stéréo (cf Red Book). Dans les premiers temps, Philips les lisaient en 14 bits (c'était une sorte de guéguerre, à l'époque, avec Sony)...

Citation de: P!erre le Juin 28, 2016, 21:21:03
Et tu compares un système complet (le lecteur de CD et son disque, deux éléments numériques finis et connus) avec le capteur, élément primaire analogique englobé de toute une technologie de traitement !

Pas compris... le traitement sur les données "capteurs", il existe, bien sûr (et personne, hors des labos, n'est capable d'en parler à bon escient). Après, il est tout à fait possible de développer ses RAW en linéaire, avec ses propres profils réalisés sur mesure. Et là, tout le traitement de délinéarisation, etc, est by-passé (sauf celui que le constructeur aura appliqué en amont, avant de délivrer le fichier RAW).

Citation de: Verso92 le Juin 28, 2016, 19:40:24
Il y a quand même quelque chose qui me choque dans les affirmations de certains : pour moi, avec un convertisseur A/N linéaire, on ne peut pas dépasser (en sortie) la dynamique liée au nombre de bits du convertisseur en question...

Si on part du principe que le signal max, c'est la tension d'alimentation du convertisseur, pour faire simple (ou son Vref), avec un CAN 3 bits, le plus petit signal codé ne pourra pas descendre en-dessous de Vref/8 (Vref/16 avec un CAN 4 bits, Vref/32 avec un CAN 5 bits, etc).
De la même façon, on ne pourra pas restituer sans compression un son dont la dynamique est supérieure à 96 dB avec un CD audio (16 bits)...
Edit : plutôt d'accord avec tbjm, donc, en l'occurrence...

Que se passe-t-il si la valeur max du CAN est Vref*2?

Ou pour dire les choses différemment, si j'ai un son codé en 17 bits, il peut retransmettre 99dB (si je me rappelle bien log(2) en base 10). Suppose que je dise que pour des raisons pratiques je laisse tomber le LSB et je code sur 16 bit. Ca veut dire que le CNA en bout de chaine doit multiplier toutes les valeurs numériques par deux. Mais il est toujours capable de restituer le meme zero. J'ai doublé la dynamique et pourtant je suis toujours sur 16 bits. Evidemment, le rapport s/b n'est plus tout-a-fait pareil.

En gros c'est un peu comme la notation scientifique en base 2: les CAN code la mantisse, mais l'exposant est "caché" dans la calibration du CAN par rapport aux valeurs min et max.

Citation de: Franciscus Corvinus le Juin 28, 2016, 22:37:59
Que se passe-t-il si la valeur max du CAN est Vref*2?

Ou pour dire les choses différemment, si j'ai un son codé en 17 bits, il peut retransmettre 99dB (si je me rappelle bien log(2) en base 10). Suppose que je dise que pour des raisons pratiques je laisse tomber le LSB et je code sur 16 bit. Ca veut dire que le CNA en bout de chaine doit multiplier toutes les valeurs numériques par deux. Mais il est toujours capable de restituer le meme zero. J'ai doublé la dynamique et pourtant je suis toujours sur 16 bits. Evidemment, le rapport s/b n'est plus tout-a-fait pareil.

En gros c'est un peu comme la notation scientifique en base 2: les CAN code la mantisse, mais l'exposant est "caché" dans la calibration du CAN par rapport aux valeurs min et max.

Je ne suis pas sûr d'avoir bien compris ta question...


Sony avait, avec le SBM (Super Bit Mapping), trouvé une astuce pour coder plus finement le signal : le LSB codé était la moyenne des bits de poids faibles non codés in fine (sais pô si je suis clair ?). Il y avait eu un article là-dessus dans l'Audiophile, à l'époque...

Citation de: Franciscus Corvinus le Juin 28, 2016, 22:37:59
Que se passe-t-il si la valeur max du CAN est Vref*2?

Ou pour dire les choses différemment, si j'ai un son codé en 17 bits, il peut retransmettre 99dB (si je me rappelle bien log(2) en base 10). Suppose que je dise que pour des raisons pratiques je laisse tomber le LSB et je code sur 16 bit. Ca veut dire que le CNA en bout de chaine doit multiplier toutes les valeurs numériques par deux. Mais il est toujours capable de restituer le meme zero. J'ai doublé la dynamique et pourtant je suis toujours sur 16 bits.

C'est le meme cas de figure que j'ai tenté d'expliquer plus haut: ce n'est pas le zero qui compte, c'est la plus petite valeur possible non nulle.
Si tu multiplies toutes les valeurs par deux tu multiplie aussi cette plus petite valeur non nulle par deux, donc la dynamique ne change pas.

La definition de la dynamique ne peut pas prendre le zero comme valeur minimale puisque mathematiquement ca reviendrait a diviser par zero (Dynamique=Max/Min) et physiquement ca n'a aucune signification, ca n'apporte aucune information.

Citation de: tbjm le Juin 28, 2016, 18:46:42
si j'utilise un convertisseur 1 bit je ne peux sortir que le 80mV

1 bit ca fait 2 valeur donc tu peux sortir le 10mV (0) et le 80mV (1) donc toute la dynamique

Citation de: tbjm le Juin 28, 2016, 18:46:42
si j'utilise un convertisseur 2 bits je ne peux sortir que le 80mV et le 40mV

2 bits ca fait 4 valeur donc tu peux sortir le 10mV (00) le 80mV (11)  et deux valeur entre les deux 33,3mV (01) et  56,6 mV (10) donc toute la dynamique

Citation de: tbjm le Juin 28, 2016, 18:46:42
si j'utilise un convertisseur 3 bits je peux sortir le 80mV, le 40mV et le 20mV; j'ai donc les 3IL d'informations

3 bits ca fait 8 valeur donc tu peux sortir le 10mV (000) le 80mV (111) et  6 valeur entre les deux et donc a nouveau toute la dynamique

Citation de: OuiOuiPhoto le Juin 28, 2016, 23:44:03
1 bit ca fait 2 valeur donc tu peux sortir le 10mV (0) et le 80mV (1) donc toute la dynamique

Oui mais...ce n'est pas lineaire. Lineaire ca veut dire que de 10mV a 80mV, ta valeur numerique passe de N a 8xN. Ici 8x0 ca ne fait pas 1.

De plus quelle valeur tu aurais pour 0mV? 0 aussi...forcement. Donc si tu as la meme valeur pour 0mV et 10mV,  comment peux tu savoir que tu as 10mV?
Tu ne detectes pas 10mV, tu detectes juste 80mV qui donne la valeur 1 et tu n'as aucune autre information exploitable.

Citation de: OuiOuiPhoto le Juin 28, 2016, 23:44:03
1 bit ca fait 2 valeur donc tu peux sortir le 10mV (0) et le 80mV (1) donc toute la dynamique

?!!!



Avec 1 bit, tu ne peux sortir que deux valeurs : soit noir, soit blanc (ça me rappelle mes premières photos numériques, avec une imprimante Citizen 120D+, sur laquelle j'avais remplacé la tête par une bidouille qui la transformait en scanner, sur mon Atari modifié pour l'occasion) : aucun risque d'en sortir 14 IL de dynamique !!!

Citation de: Verso92 le Juin 28, 2016, 21:29:43
Le CD audio est codé en 16 bits stéréo (cf Red Book). Dans les premiers temps, Philips les lisaient en 14 bits (c'était une sorte de guéguerre, à l'époque, avec Sony)...

Pas de guéguerre, en 1978 il n'y avait aucun CAN disponible pour les prototypes en 16 bits. Un CAN 14 bits a donc été utilisé (décrit par R. van de Plassche et D. Goedhart). Tous les tests ayant été passés avec succès (comparaison de la bande master analogique au CD), le premier prototype de lecteur CD a été montré à la presse le 8 mars 1979, chez Philips à Eindhoven.

Les opérations de traitement de signaux successifs dans le système prototype ont été exactement repris lorsque Philips et Sony ont établi une norme commune en juin 1980, sauf que le traitement était plus rapide, la détection et la correction d'erreurs plus efficaces. Le signal sortait effectivement en 16 bits, sur la base des 14 bits fournis par le EFM qui bidouillait le codage. Des évolutions sont venues ultérieurement, par étapes, notamment le suréchantillonnage 256 x en sortie (Bitstream).

Le brevet 4,413,340, de 1983 explique une partie de la correction d'erreur.

Citation de: Verso92 le Juin 29, 2016, 00:02:43
Avec 1 bit, tu ne peux sortir que deux valeurs : soit noir, soit blanc (ça me rappelle mes premières photos numériques, avec une imprimante Citizen 120D+, sur laquelle j'avais remplacé la tête par une bidouille qui la transformait en scanner, sur mon Atari modifié pour l'occasion) : aucun risque d'en sortir 14 IL de dynamique !!!

Simplement parce que tu appelle le blanc c'est la tension max et le noir c'est la tension min. La dynamique c'est la différence entre le min et le max. Donc avec 1 bit tu sort la totalité de la dynamique.  C'est entre le min et le max que tu sera très imprécis. Il n'y aura pas de gris C'est pour cela que tu n'arrivera pas a trouver une règle disant qu'avec un convertisseur 8 bits tu limite la dynamique a 8IL. Ce n'est pas lié

Je te le concède l'exemple du convertisseur 1 bits est tiré par les cheveux mais c'est juste pour montrer le raisonement

Citation de: spinup le Juin 28, 2016, 23:54:42
Oui mais...ce n'est pas lineaire. Lineaire ca veut dire que de 10mV a 80mV, ta valeur numerique passe de N a 8xN. Ici 8x0 ca ne fait pas 1.

De plus quelle valeur tu aurais pour 0mV? 0 aussi...forcement. Donc si tu as la meme valeur pour 0mV et 10mV,  comment peux tu savoir que tu as 10mV?
Tu ne detectes pas 10mV, tu detectes juste 80mV qui donne la valeur 1 et tu n'as aucune autre information exploitable.

Tout cela c'est réglé par la partie analogique qui se trouve avant le CAN. 10mV ou 0mV ou 100mv ne change pas le raisonnement. Tu as une valeur min et une valeur max qui est connue et le CAD donnera 0 pour la valeur min et le maximum de ce qu'il sait faire pour la valeur max.  Ensuite entre les deux ca va dépendre en effet le comment marche le convertisseur. Il peut être linéaire ou pas.  Mais la valeur min et max (donc la dynamique) seront la valeur numérique min et max de ce que sait faire le CAN

Dans toute la discussion que nous avons il faut séparer deux chose. La dynamique (valeur min et max) et la précision de mesure de ce qu'il y a entre les deux. Si tu prend un CAN 1 bit tu fera la valeur min et max et ce qu'il y a entre les deux sera mesuré en 0 intervals, si tu prend un convertisseur 8 bits tu fera la valeur min et max et ce qu'il y a entre les deux sera mesuré en 255 intervals, si tu prend un convertisseur 16 bits tu fera la valeur min et max et ce qu'il y a entre les deux sera mesuré en 65535 intervals

Citation de: OuiOuiPhoto le Juin 29, 2016, 08:08:16
Simplement parce que tu appelle le blanc c'est la tension max et le noir c'est la tension min. La dynamique c'est la différence entre le min et le max. Donc avec 1 bit tu sort la totalité de la dynamique.  C'est entre le min et le max que tu sera très imprécis. Il n'y aura pas de gris C'est pour cela que tu n'arrivera pas a trouver une règle disant qu'avec un convertisseur 8 bits tu limite la dynamique a 8IL. Ce n'est pas lié

Je te le concède l'exemple du convertisseur 1 bits est tiré par les cheveux mais c'est juste pour montrer le raisonement

L'exemple du convertisseur 1 bit est au contraire un bon exemple.

En prenant Vref = 1V, par exemple, derrière le "0" sont cumulées toutes les valeurs comprises entre 0 et 500mV, et derrière le "1" toutes les valeurs comprises entre 500mV et 1V (en prenant un modèle simple).

Pour moi, la dynamique d'un tel système se trouve bien affaiblie : si tu mets un convertisseur N/A juste derrière ton convertisseur A/N, tu auras deux valeurs en sortie (par exemple 250mV pour le "0" et 750mV pour le "1", toujours selon un modèle simple). Et plus tu vas augmenter le nombre de bits, plus tu seras capable de coder un signal fort et un signal faible...

Ou pour attaquer le raisonnement sous un autre angle, avec un convertisseur linéaire 14 bits, tu seras capable de discriminer des tensions de  1 x Vref/16 384, 2 x Vref/16 384 ou 3 x Vref/16 384, etc (et un plus petit signal utile en théorie*). Avec un convertisseur 8 bits, tu ne le pourras pas : le plus petit signal utile discriminable sera Vref/256...


*en théorie, bien sûr : dans la réalité, il y a des chances que ce soit du bruit qu'on récupère sur les LSB du convertisseur 14 bits...

Citation de: Verso92 le Juin 29, 2016, 08:56:18Avec un convertisseur 8 bits, tu ne le pourras pas : le plus petit signal utile discriminable sera Vref/256...

Ok j'ai compris ton raisonnement. Donc si j'extrapole avec un Vref à 256V  la tension la plus petit sera de 1V. Et si la réponse du capteur est linéaire je n'ai en effet pas mes 14 IL. 

Soit mais ton hypothèse de départ part du principe qu'une division par 2 du nombre numérique fait une division par 2 de la tension. Imagine maintenant que la division par 2 du nombre numérique fait une division par 4 du signal. Si je part a 256V je vais descendre a 0,0039V.  Donc tout dépend le la fonction de transfert du CAN. Cette fonction de transfert n'est pas forcement une division par deux. En plus l'électronique analogique qui se trouve derrière le capteur peut aussi "délinéariser" la réponse du capteur

C'est en tout cas ce que je me souviens de mon DEA de micro-électronique ;)

Citation de: OuiOuiPhoto le Juin 29, 2016, 10:05:55
Ok j'ai compris ton raisonnement. Donc si j'extrapole avec un Vref à 256V  la tension la plus petit sera de 1V. Et si la réponse du capteur est linéaire je n'ai en effet pas mes 14 IL.  

Oui.

Citation de: OuiOuiPhoto le Juin 29, 2016, 10:05:55
Soit mais ton hypothèse de départ part du principe qu'une division par 2 du nombre numérique fait une division par 2 de la tension.

Oui, c'est l'hypothèse de départ : l'ensemble capteur/convertisseur est considéré comme linéaire (c'est, d'après ce que j'ai compris, acquis).

Citation de: OuiOuiPhoto le Juin 29, 2016, 10:05:55
Imagine maintenant que la division par 2 du nombre numérique fait une division par 4 du signal. Si je part a 256V je vais descendre a 0,0039V.  Donc tout dépend le la fonction de transfert du CAN. Cette fonction de transfert n'est pas forcement une division par deux. En plus l'électronique analogique qui se trouve derrière le capteur peut aussi "délinéariser" la réponse du capteur

On peut tout à fait, dans la théorie, adopter une fonction de transfert non linéaire. Mais je ne sais pas si c'est réalisable techniquement sur les APN (les CAN sont intégrés, il me semble, dans les Exmor).

Et puis, est-ce souhaitable, aussi ? la solution actuelle permet de développer en linéaire si on le souhaite, et d'en tirer tous les avantages...

Citation de: Verso92 le Juin 29, 2016, 10:47:55
Et puis, est-ce souhaitable, aussi ? la solution actuelle permet de développer en linéaire si on le souhaite, et d'en tirer tous les avantages...

A part que je doute très fortement que le RAW soit vraiment les données du capteur brute. Il y a de la tripaille avant que le fichier RAW soit généré. Je vais essayer de trouver des choses la dessus

Citation de: OuiOuiPhoto le Juin 29, 2016, 08:16:06
Tout cela c'est réglé par la partie analogique qui se trouve avant le CAN. 10mV ou 0mV ou 100mv ne change pas le raisonnement. Tu as une valeur min et une valeur max qui est connue et le CAD donnera 0 pour la valeur min et le maximum de ce qu'il sait faire pour la valeur max.  Ensuite entre les deux ca va dépendre en effet le comment marche le convertisseur. Il peut être linéaire ou pas.  Mais la valeur min et max (donc la dynamique) seront la valeur numérique min et max de ce que sait faire le CAN

Dans toute la discussion que nous avons il faut séparer deux chose. La dynamique (valeur min et max) et la précision de mesure de ce qu'il y a entre les deux. Si tu prend un CAN 1 bit tu fera la valeur min et max et ce qu'il y a entre les deux sera mesuré en 0 intervals, si tu prend un convertisseur 8 bits tu fera la valeur min et max et ce qu'il y a entre les deux sera mesuré en 255 intervals, si tu prend un convertisseur 16 bits tu fera la valeur min et max et ce qu'il y a entre les deux sera mesuré en 65535 intervals

Tout ce que tu ecrit est exact...a condition de pas prendre 0 comme valeur min. Je l'ai ecrit plusieurs fois, tu n'as pas relevé: la dynamique est la division Valeur max / valeur min. Si valeur min = 0, tu ne peux pas diviser, et tu ne peux pas calculer la dynamique. Vrai?

Pourquoi c'est important, et pas juste un detail de calcul? Parce que tous les capteurs qui recoivent 0 lumiere, donnent en sortie 0V, et logiquement 0 apres CAN (ca peut etre plus, mais aucun interet et ca irait de toute facon dans mon sens, en tout cas ca peut pas etre -1). Ca fonctionne aussi si tu mets un bout ce carton a la place du capteur. Donc si cette valeur est la meme pour tous les capteurs, la dynamique n'est definie que par la valeur maxi (on sait que ce n'est pas le cas).

Si l'absence totale de lumiere donne la valeur 0, et que la quantité de lumiere minimale detectable par le capteur (donnant mettons 10mV) donne aussi 0... ce n'est pas une quantité de detectable, puisque c'est egal a l'obscurité totale après CAN.  La signification physique de la dynamique, c'est la capacité du capteur a détecter des signaux tres faibles tout en pouvant contenir des signaux beaucoup plus elevés. Détecter, par definition, c'est differencier "quelque chose" de "rien du tout".

Donc si CAN lineaire, avec 8 bits, il y a 255 intervalles constants (-Vref/256), la dynamique est egale a Vref/(Vref/256)=256=8IL. Idem pour 16bits.
Si c'est pas lineaire, le premier intervalle peut etre beaucoup plus petit que (Vref/256), donc la dynamique est plus que le nombre de bits.

Citation de: OuiOuiPhoto le Juin 29, 2016, 10:05:55Soit mais ton hypothèse de départ part du principe qu'une division par 2 du nombre numérique fait une division par 2 de la tension. Imagine maintenant que la division par 2 du nombre numérique fait une division par 4 du signal.

C'est la definition de la linearité: si tu multplies par N la tension, tu multiplies par N la valeur.
Ton deuxieme cas n'est pas lineaire, c'est une fonction carré.

Citation de: OuiOuiPhoto le Juin 29, 2016, 10:05:55En plus l'électronique analogique qui se trouve derrière le capteur peut aussi "délinéariser" la réponse du capteur

Il ne doit plus rester grand chose de l'electronique analogique derriere le capteur, avec les capteurs type Exmor qui sont devenus la norme.

Citation de: spinup le Juin 29, 2016, 11:41:27
Ton deuxieme cas n'est pas lineaire, c'est une fonction carré.

Oui et c'est cette non linéarité permet d'exprimer d'importe quel dynamique avec n'importe quel nombre de bits.

Citation de: spinup le Juin 29, 2016, 11:41:27
Tout ce que tu écrit est exact...a condition de pas prendre 0 comme valeur min. Je l'ai écrit plusieurs fois, tu n'as pas relevé: la dynamique est la division Valeur max / valeur min. Si valeur min = 0, tu ne peux pas diviser, et tu ne peux pas calculer la dynamique. Vrai?

Zéro n'existe pas en électronique analogique. Un capteur te donnera toujours un signal. Pour un capteur Photo si tu le met dans le noir total ce signal sera principalement du bruit. mais il y aura un signal. C'est pour cela que je parle de valeur min acceptable.

Citation de: OuiOuiPhoto le Juin 29, 2016, 11:50:25
Zéro n'existe pas en électronique analogique. Un capteur te donnera toujours un signal. Pour un capteur Photo si tu le met dans le noir total ce signal sera principalement du bruit. mais il y aura un signal. C'est pour cela que je parle de valeur min acceptable.

C'est de ca qu'on parle depuis le debut: en pratique la sortie des capteur n'est pas analogique, donc il faut tenir compte du fait que pour distinguer une luminance minimum du noir total, il faut que ce signal minimum ait une valeur differente de 0, et qui doit etre au moins 1.

Et a partir de la, on est d'accord sur tout: si la CAN n'est pas lineaire sur toute la gamme, on peut avoir 1 pour un signal beaucoup plus faible que (Vmax/nombre de bits) et donc la dynamique n'est pas limitée par le nombre de bits.

La ou je doute, c'est a quel point les constructeurs sont capables d'appliquer la recette qu'ils veulent pour la CAN.

Ah, vous aimez bien répéter les choses ad nauseam.

Tout a pourtant été dit dans la première page !

J'ai du mal à suivre cette discussion scientifique de café du commerce

Mais j'ai du faire trop dalgèbre booléenne dans mes jeunes années pour savoir que cela n 'a aucun sens de dire que le nombre max d'IL = le nombre de bit de signal

Citation de: Jean-Claude le Juin 29, 2016, 12:46:30
Mais j'ai du faire trop dalgèbre booléenne dans mes jeunes années pour savoir que cela n 'a aucun sens de dire que le nombre max d'IL = le nombre de bit de signal

Ca tombe bien, la dynamique n'est pas le nombre max d'IL.

Citation de: jaric le Juin 29, 2016, 12:16:25
Ah, vous aimez bien répéter les choses ad nauseam.

Tout a pourtant été dit dans la première page !

Oui mais des fois il faut périphraser pour que tout le monde se rende compte que l'on dit la même chose mais avec des hypothèses différentes ;)

Citation de: spinup le Juin 29, 2016, 13:02:52
Ca tombe bien, la dynamique n'est pas le nombre max d'IL.

Faire dire aux gens ce qu'il n'ont pas dit, c'est encore pire, manque plus que Seba vienne pour confirmer que je n'ai jamais su ce quest un IL  :D

Citation de: Jean-Claude le Juin 29, 2016, 14:15:27
Faire dire aux gens ce qu'il n'ont pas dit, c'est encore pire, manque plus que Seba vienne pour confirmer que je n'ai jamais su ce quest un IL  :D

Je confirme.

Citation de: Jean-Claude le Novembre 23, 2014, 21:42:46
Un IL est une quantité de lumière qui passe sur la pellicule ou le capteur et rien d'autre. Celà n'a au départ rien à voir avec une luminance de sujet

Et je reconfirme.

Citation de: Jean-Claude le Novembre 23, 2014, 09:01:44
Faut juste retenir que IL 0 correspond à ISO 100 f:1 et 1s à partir de là on peut tout recalculer de tête

Bon j'ai cherché un peu et je suis tombé sur cette discussion. C'est marrant on dirait la même qu'ici mais en anglais ;)

http://www.cinematography.com/index.php?showtopic=60175

Et on retrouve les deux camps.

Le camp de la linéarité et le camp de la non linéarité. Le camp de la linéarité dit qu'il faut autant de bits dans le CAD que d'IL de la dynamique pour ne pas la limiter et le camp de la non linéarité dit que ca n'a pas de lien. Le camp de la non linéarité pensant que le signal n'est pas brut mais trafiqué par une petite courbe gamma par exemple au niveau du signal analogique. Un peu comme un compresseur en audio

Les deux approches sont "mathématiquement" justes en fonction de leurs hypothèses de base. Maintenant il faut donc qu'un ingé de Sony ou Canon passe par la pour nous dire si le signal qui arrive a l'ADC est ou pas linéaire par rapport au nombre de photon qui tape sur le capteur  ;)

Citation de: OuiOuiPhoto le Juin 29, 2016, 17:11:59
Maintenant il faut donc qu'un ingé de Sony ou Canon passe par la pour nous dire si le signal qui arrive a l'ADC est ou pas linéaire par rapport au nombre de photon qui tape sur le capteur  ;)

Il me semble évident que c'est linéaire... puisqu'on peut justement développer en linéaire (sans appliquer le gamma).


Maintenant, je suis plutôt rassuré sur le fait qu'il semblerait que la notion de linéarité implique un nombre de bits au moins égal au nombre d'IL à passer...

Faudrait que l'on m'arrive à m' expliquer Pourquoi en passant par exemple de 14bit  à  16bit soit un volume d'informations codables 4X plus important je ne pourrais augmenter la dynamique que de 2 IL soit 1,14x plus d'informations.

Citation de: Jean-Claude le Juin 29, 2016, 18:18:58
Faudrait que l'on m'arrive à m' expliquer Pourquoi en passant par exemple de 14bit  à  16bit soit un volume d'informations codables 4X plus important je ne pourrais augmenter la dynamique que de 2 IL soit 1,14x plus d'informations.

En passant de 14 bits à 16 bits, tu peux en théorie coder des informations quatre fois plus faibles (soit 2 IL en "linéaire")...


(toujours en théorie, avec un CAN "parfait", la plus petite tension codable passe de Vref/16 384 à Vref/65 536)

je ne suis toujours pas, tu appliqués une loi en x puissance 2 ( 2IL exigeant 4x plus d'informations) tout en disant que l'on est linéaire, mathématiquement cela ne colle pas une loi en x2 n'est pas linéaire.

Citation de: Jean-Claude le Juin 29, 2016, 19:34:33
je ne suis toujours pas, tu appliqués une loi en x puissance 2 ( 2IL exigeant 4x plus d'informations) tout en disant que l'on est linéaire, mathématiquement cela ne colle pas une loi en x2 n'est pas linéaire.

La loi en x2 constitue bien une suite géométrique.


Mais la question n'est pas là. Si une tension de 16mV correspond à IL3/100 ISO (par exemple), une tension de 8mV correspondra à IL2/100ISO et 4mV correspondra à IL1/100 ISO, etc. La tension délivrée par le photosite sera deux fois plus faible à chaque fois qu'on descendra d'un IL (division par 2 de la quantité de photons emmagasinés à chaque stop).

Et si 16mV correspond au code "100" pour les trois LSB du convertisseur en sortie (pour prendre un exemple concret), 8mV correspondra à "010" et 4mV à "001"...


C'est l'ensemble capteur/convertisseur qui est linéaire : il conservera en sortie la suite géométrique présente en entrée...

Citation de: OuiOuiPhoto le Juin 29, 2016, 11:04:16
A part que je doute très fortement que le RAW soit vraiment les données du capteur brute. Il y a de la tripaille avant que le fichier RAW soit généré. Je vais essayer de trouver des choses la dessus

En fait, les données contenues dans les RAW sont "brutes", ou presque...

Les convertisseurs sont linéaires, à leurs défauts de linéarité près...

Les derniers LSB des convertisseurs de nos APN ne contiennent sans doute pas que de l'information utile, mais plus vraisemblablement du bruit...


Mébon, essayons déjà de raisonner dans un monde parfait pour essayer d'en déduire les principes de fonctionnement de base... ce ne sera déjà pas si mal !

;-)

Bonsoir

Je suis intéressé par cette discussion.
Il me semble qu'il y a un aspect qui n'a pas été abordé c'est qu'il est difficile de définir le bruit en un seul pixel d'une photo donnée.
Je propose ci-dessous une "photo", ici construite pour la discussion.
Elle est en 8 bits (évidemment).
La plage de droite représente le maximum de luminosité, elle est uniformément blanche, on lui attribuera la luminosité 255.
La plage de gauche est noire avec un peu de bruit (facile à vérifier dans Phsp avec un calque niveaux).
Je vous propose de trouver une méthode précise pour déterminer la luminosité moyenne de cette plage.
Puis d'en déduire la dynamique.
Et enfin le nombre de bits nécessaires pour traduire une telle dynamique sur un pixel.

Cordialement

Ta plage de gauche est uniformément 0. Poste-la en PNG.

Citation de: Verso92 le Juin 28, 2016, 22:56:04
Sony avait, avec le SBM (Super Bit Mapping), trouvé une astuce pour coder plus finement le signal : le LSB codé était la moyenne des bits de poids faibles non codés in fine (sais pô si je suis clair ?). Il y avait eu un article là-dessus dans l'Audiophile, à l'époque...

Je crois que l'astuce était simplement de rajouter du bruit correspondant a 1/2 LSB pour faire "ressortir" un petit peu les modulations qui étaient en dessous du seuil du LSB. C'est la meme méthode que de mettre du grain/bruit sur nos photos quand les ciels postérisent, pour faire disparaitre les transitions trop nettes.

Citation de: balfly le Juin 29, 2016, 21:17:23
Bonsoir

Je suis intéressé par cette discussion.
Il me semble qu'il y a un aspect qui n'a pas été abordé c'est qu'il est difficile de définir le bruit en un seul pixel d'une photo donnée.
Je propose ci-dessous une "photo", ici construite pour la discussion.
Elle est en 8 bits (évidemment).
La plage de droite représente le maximum de luminosité, elle est uniformément blanche, on lui attribuera la luminosité 255.
La plage de gauche est noire avec un peu de bruit (facile à vérifier dans Phsp avec un calque niveaux).
Je vous propose de trouver une méthode précise pour déterminer la luminosité moyenne de cette plage.
Puis d'en déduire la dynamique.
Et enfin le nombre de bits nécessaires pour traduire une telle dynamique sur un pixel.

Cordialement

Mais en pratique, ta plage noire (ton "pixel" avec 256 niveaux de gris) n'a qu'une seule luminosité, elle est par exemple à 4 ou a 6.

Il n'y a pas une luminosité photonique et une luminosité du bruit. ...  ???

Ton carré à gauche contient 3 niveaux de gris.

Citation de: Verso92 le Juin 29, 2016, 10:47:55
Oui, c'est l'hypothèse de départ : l'ensemble capteur/convertisseur est considéré comme linéaire (c'est, d'après ce que j'ai compris, acquis).

Eh bien, pour commencer, trouves-nous un CAN 16 bits dont le fabricant confirme la linéarité !

Le défaut de linéarité se caractérise par Δu smax écart maximum entre les courbes théorie et pratique.

Un CNA est jugé "correct" si Δu smax < q/2.

Citation de: Verso92 le Juin 29, 2016, 17:55:44
Il me semble évident que c'est linéaire... puisqu'on peut justement développer en linéaire (sans appliquer le gamma).

Moi il me semble que ca ne l'est pas. En tout cas pas parfaitement. Tu passes par de la conversion de charge en voltage puis ensuite par de l'Amplification avant de passer par le convertisseur. C'est ce qui me fait douter. Ensuite que dans le RAW ca le soit c'est juste un artifice.  La non linéarité analogique peut être corrigée après la conversion avant d'être envoyé dans le RAW. le RAW n'est qu'un fichier écrit pas un processeur après analyse de données. Le capteur n'écrit pas tout seul son RAW.  

Citation de: P!erre le Juin 29, 2016, 22:56:43
Eh bien, pour commencer, trouves-nous un CAN 16 bits dont le fabricant confirme la linéarité !

Le défaut de linéarité se caractérise par Δu smax écart maximum entre les courbes théorie et pratique.

Un CNA est jugé "correct" si Δu smax < q/2.

La question n'est pas là. Un peu comme si on comparait des fish-eyes et des (U)GA orthoscopiques et que tu objectais que même les (U)GA orthoscopiques ont eux aussi une distorsion résiduelle...

Citation de: OuiOuiPhoto le Juin 29, 2016, 22:59:11
Moi il me semble que ca ne l'est pas. En tout cas pas parfaitement.

On considérera que ça l'est, si tu le veux bien (cf mon allusion au-dessus sur les GA orthoscopiques qui ont eux aussi de la distorsion...).


De la même façon qu'on discute sur les convertisseurs 14, 16 bits... alors qu'on sait très bien que, dans la plupart des cas, il n'y a certainement que du bruit aux plus faibles niveaux, plus de l'info utile.

Citation de: OuiOuiPhoto le Juin 29, 2016, 22:59:11
La non linéarité analogique peut être corrigée après la conversion avant d'être envoyé dans le RAW. le RAW n'est qu'un fichier écrit pas un processeur après analyse de données. Le capteur n'écrit pas tout seul son RAW. 

Je ne pense pas qu'il y ait de puissance de calcul disponible entre le photosite et le convertisseur A/N, surtout dans les Exmor. Et si, quand bien même il y aurait une légère correction analogique embarquée, on peut considérer l'ensemble capteur + convertisseur comme étant un ensemble linéaire...

Citation de: Verso92 le Juin 29, 2016, 23:30:47
La question n'est pas là. Un peu comme si on comparait des fish-eyes et des (U)GA orthoscopiques et que tu objectais que même les (U)GA orthoscopiques ont eux aussi une distorsion résiduelle...

Ça n'a rien à voir...

Citation de: Verso92 le Juin 29, 2016, 23:32:54
De la même façon qu'on discute sur les convertisseurs 14, 16 bits... alors qu'on sait très bien que, dans la plupart des cas, il n'y a certainement que du bruit aux plus faibles niveaux, plus de l'info utile.

Sauf que réduire le bruit est plus facile s'il reste tel quel. Plus un élément parasite est altéré, plus il risque d'être confondu avec le signal utile.

Citation de: P!erre le Juin 29, 2016, 23:37:09
Ça n'a rien à voir...

C'est rigoureusement la même chose : la non-linéarité des convertisseurs est un défaut. Aucun dispositif n'est parfait, tout comme un objectif ou un ampli présente de la distorsion...


Ici, on s'intéresse au principe...

Le principal étant que tu consens enfin à la non linéarité des CAN  ;)

Citation de: P!erre le Juin 29, 2016, 23:52:29
Le principal étant que tu consens enfin à la non linéarité des CAN  ;)

J'avoue ne pas bien comprendre où tu veux en venir... les CAN sont linéaires, aux défauts de linéarité près.


(ou alors, aucun objectif n'est orthoscopique, puisqu'il y a toujours de la distorsion qui traine... etc)

Citation de: balfly le Juin 29, 2016, 21:17:23
Bonsoir

Je suis intéressé par cette discussion.
Il me semble qu'il y a un aspect qui n'a pas été abordé c'est qu'il est difficile de définir le bruit en un seul pixel d'une photo donnée.
Je propose ci-dessous une "photo", ici construite pour la discussion.
Elle est en 8 bits (évidemment).
La plage de droite représente le maximum de luminosité, elle est uniformément blanche, on lui attribuera la luminosité 255.
La plage de gauche est noire avec un peu de bruit (facile à vérifier dans Phsp avec un calque niveaux).
Je vous propose de trouver une méthode précise pour déterminer la luminosité moyenne de cette plage.
Puis d'en déduire la dynamique.
Et enfin le nombre de bits nécessaires pour traduire une telle dynamique sur un pixel.

Cordialement

La zone noire a 10000 pixels, aux valeurs comprises entre 0 et 3, valeur moyenne de 0.264, ecart type de 0.467, le bruit suit vaguement une loi de poisson de lambda proche de 0.3 (estimation).
Si on convertit  le fichier en 32 bits, on peut constater qu'en ajoutant juste 0.5, il y a une augmentation visible de la luminosite. Si on n'ajoute que 0.25, on ne distingue rien. Donc la dynamique est superieure ou egale a 9IL (256/0.5) mais moins de 10IL (256/0,25). Ce qui etait previsible avec un ecart type du bruit proche de 0.5.

Pour l'exploiter entièrement il faudrait au moins 9 bits, disons 10.

Je n'ai pas forcément tout lu, mais voici mes deux centimes...

Citation de: Verso92 le Juin 26, 2016, 20:49:28
une question me turlupine depuis quelques temps : comment peut-on obtenir une dynamique supérieure à 14 IL avec un capteur/électronique quantifiant les données sur 14 bits ?

Comme dit par Spinup, le mode print de DXO fait intervenir plusieurs pixels par "unité de bruit" (même si c'est juste une extrapolation), donc l'échantillonnage se fait sur plus de 14 bits.

Citation de: Verso92 le Juin 26, 2016, 21:01:24
Mébon, ça ne change pas fondamentalement ma question : cette "mesure" me semble quand même exagérément optimiste, imaginant le peu d'infos utiles présentes dans les bits de poids faibles...

Il faut se rappeler que la dynamique "ingénieur" utilisée par DXO considère comme limite basse un signal tel que Signal = Bruit. Ce qui me parait très optimiste par rapport à une utilisation photo.

Il y a eu un certain nombre de définitions de dynamique "photo", avec une limite basse tournant plutôt autour de S/B=20 dB. (Y compris dans une interview de Guichard, je crois bien, mais de mémoire donc sous réserve :-)

Citation de: Verso92 le Juin 29, 2016, 23:32:54
On considérera que ça l'est, si tu le veux bien

Ben non. Tu t'étonne au début que l'on puisse exprimer une dynamique légèrement supérieure à 14 IL avec un convertisseur 14 Bits. Si tu reste dans ton monde merveilleux ou tout est parfait  tu n'arrive pas a l'expliquer. Il faut donc peut être sortir de la perfection et expliquer cela par des dérives, inperfections, courbes pas tout a fait linéaires, etc... Ou alors il faut affirmer que les courbes de DXO c'est du pipeau ;)

Citation de: OuiOuiPhoto le Juin 30, 2016, 08:07:01
Ben non. Tu t'étonne au début que l'on puisse exprimer une dynamique légèrement supérieure à 14 IL avec un convertisseur 14 Bits. Si tu reste dans ton monde merveilleux ou tout est parfait  tu n'arrive pas a l'expliquer. Il faut donc peut être sortir de la perfection et expliquer cela par des dérives. Ou alors il faut affirmer que les courbes de DXO c'est du pipeau

Ce que je veux juste dire, c'est que l'important (du moins dans cette discussion) c'est de définir les principes de fonctionnement, les concepts mis en jeu (les grandes lignes, quoi...).


Bien sûr qu'on ne vit pas dans un monde parfait. Mais dans ce cas, on pourrait aussi évoquer qu'il n'y a pas 14 bits utiles dans un convertisseur A/N 14 bits (chercher "ENOB" dans les datasheets des fabricants), etc... mais quel intérêt dans cette discussion ?

Vous savez que sur un papier positif direct on a 4IL de dynamique et en plus on arrive a faire de la photo avec !   :P ;D

Citation de: OuiOuiPhoto le Juin 30, 2016, 08:07:01
Ben non. Tu t'étonne au début que l'on puisse exprimer une dynamique légèrement supérieure à 14 IL avec un convertisseur 14 Bits. Si tu reste dans ton monde merveilleux ou tout est parfait  tu n'arrive pas a l'expliquer. Il faut donc peut être sortir de la perfection et expliquer cela par des dérives, inperfections, courbes pas tout a fait linéaires, etc... Ou alors il faut affirmer que les courbes de DXO c'est du pipeau ;)

Tu passes a coté de deux ou trois trucs.
Deja DxO ne montre aucune dynamique superieure a 14bits a l'echelle du pixel. En mode print, si tu prends 24Mpix, reduit a 8, ca veut dire qu'il ya 4 pixels originaux pour faire 1 pixel, donc 16 bits en tout.
De plus, un RAW 14bits RGB n'a pas 14 bits de luminance, mais 15.6 (49152 valeurs).

Pour resumer:
On est d'accord qu'avec une CAN lineaire la dynamique ne depasse pas le nombre de bits du RAW (x3 pour la luminance en RGB).
On est d'accord que les CAN sont lineaires aux defauts pres (et pas intentionnellement non-lineaires pour optimiser la dynamique).
Actuellement aucun capteur n'a montré une dynamique de plus de 14bits a l'echelle du pixel.

Ca serait tiré par les cheveux de conclure que la dynamique n'est pas limitée par le codage du RAW (les defauts de linearité des CAN nuisent plutot a la dynamique (https://en.wikipedia.org/wiki/Analog-to-digital_converter#Non-linearity)). Jusqu'a preuve du contraire, il semble plutot que si.

Citation de: spinup le Juin 30, 2016, 09:46:57
Actuellement aucun capteur n'a montré une dynamique de plus de 14bits a l'echelle du pixel.

Avec un capteur Sony de 32.9 x 43.8 de 50 Mpix (pour le CFV-50c-503CW), Hasselblad annonce une profondeur d'analyse de 16 bits.

Citation de: P!erre le Juin 30, 2016, 10:54:15
Avec un capteur Sony de 32.9 x 43.8 de 50 Mpix (pour le CFV-50c-503CW), Hasselblad annonce une profondeur d'analyse de 16 bits.

Oui Hasselblad donne des RAW de 16 bits (surement pour une bonne raison). Je ne sais pas si la dynamique atteint 16IL pour autant, vu les resultats des 24x36 de meme technologie, ca doit surement etre entre 14 et 16IL.

Citation de: spinup le Juin 30, 2016, 09:46:57
Deja DxO ne montre aucune dynamique superieure a 14bits a l'echelle du pixel. En mode print, si tu prends 24Mpix, reduit a 8, ca veut dire qu'il ya 4 pixels originaux pour faire 1 pixel, donc 16 bits en tout.
De plus, un RAW 14bits RGB n'a pas 14 bits de luminance, mais 15.6 (49152 valeurs).

Le mode print n'est qu'une extrapolation, ama on ne peut pas vraiment dire que que 32MP/14bits équivalent à 8MP/16 bits, du point de vue de la dynamique.

Et je ne vois pas pourquoi tu écris ça pour les raw RGB ? Il n'y a que 14bits par photosite, et donc en gros 14 bits de luminance par pixel. (La luminance n'est pas tellement interpolée, à ma connaissance.)

Citation de: fred134 le Juin 30, 2016, 13:32:54
Le mode print n'est qu'une extrapolation, ama on ne peut pas vraiment dire que que 32MP/14bits équivalent à 8MP/16 bits, du point de vue de la dynamique.

INTERpolation, et d'ailleurs il n'y en a pas forcement.

Prends un gros pixels, 2 bits pour faire court. Remplace le, pour exactement la meme surface par des pixels 4 fois plus petits, 2 bits chacun aussi.  Le premier pixel peut donner 0, 1 ou 2 comme valeur pour cette zone. Les 4 petits pixels peuvent donner des valeurs 0 a 8: il y a bien 4 bits d'info dans exactement la meme surface.

Pour un nombre  de bits donné par pixels, s'il y a plus de pixels par unité de surface, il y a plus de bits par unité de surface (que ca soit un multiple entier ou pas).

Citation de: fred134 le Juin 30, 2016, 13:32:54
Et je ne vois pas pourquoi tu écris ça pour les raw RGB ? Il n'y a que 14bits par photosite, et donc en gros 14 bits de luminance par pixel. (La luminance n'est pas tellement interpolée, à ma connaissance.)

Pour ca je crois que tu as raison.

Citation de: spinup le Juin 30, 2016, 14:23:16
Prends un gros pixels, 2 bits pour faire court. Remplace le, pour exactement la meme surface par des pixels 4 fois plus petits, 2 bits chacun aussi.  Le premier pixel peut donner 0, 1 ou 2 comme valeur pour cette zone.

Pas tout compris... s'il y a 2 bits, le gros pixel peut prendre quatre valeurs possibles : 0, 1, 2 ou 3.


Pas compris non plus les huit valeurs possibles pour l'ensemble des quatre petits pixels...

Citation de: spinup le Juin 30, 2016, 14:23:16
INTERpolation, et d'ailleurs il n'y en a pas forcement.

Prends un gros pixels, 2 bits pour faire court. Remplace le, pour exactement la meme surface par des pixels 4 fois plus petits, 2 bits chacun aussi.  Le premier pixel peut donner 0, 1 ou 2 comme valeur pour cette zone. Les 4 petits pixels peuvent donner des valeurs 0 a 8: il y a bien 4 bits d'info dans exactement la meme surface.

Pour un nombre  de bits donné par pixels, s'il y a plus de pixels par unité de surface, il y a plus de bits par unité de surface (que ca soit un multiple entier ou pas).

J'écrivais "extrapolation", au sens que c'est un calcul - approximatif -, pas une mesure :-)

Pour ton exemple, le problème que je vois du point de vue de la dynamique, c'est le bruit. Prenons plutôt un gros pixel 16bits vs 4 petits 14bits.
- Si le niveau de bruit du gros pixel avant échantillonnage est 1 sur un max de 2^16 (ce qui correspond à une dynamique de 16EV), tu pourras en gros traduire cette dynamique avec une conversion 16bits.
- Si le niveau de bruit du total des 4 petits pixels avant échantillonnage est 1 sur un max de 2^16, cela correspond sur chaque petit pixel à un bruit de 0,5 sur un max de 2^14 (15EV de dynamique). Ce qui est déjà plus compliqué à traduire avec une conversion 14bits :-)

Citation de: spinup le Juin 30, 2016, 11:46:50
Oui Hasselblad donne des RAW de 16 bits (surement pour une bonne raison). Je ne sais pas si la dynamique atteint 16IL pour autant, vu les resultats des 24x36 de meme technologie, ca doit surement etre entre 14 et 16IL.

Sur un circuit plus grand avec "seulement" 50 Mpix (contre les 42 Mpix du 24 x 36), il y a plus de dissipation thermique, davantage de place pour d'autres composants que les puits à lumière. Ceci explique peut-être cela.

Citation de: Verso92 le Juin 30, 2016, 14:53:19
Pas tout compris... s'il y a 2 bits, le gros pixel peut prendre quatre valeurs possibles : 0, 1, 2 ou 3.

Pas compris non plus les huit valeurs possibles pour l'ensemble des quatre petits pixels...

Oublie l'erreur sur les bits: la valeur totale d'une meme surface peut prendre plus de valeurs differentes si elle est subdivisee en 4 petits pixels que si elle n'a qu'un gros pixel.

Faisant tres simple avec un seul bit: Le gros pixel peut avoir comme valeur 0 ou 1.
La surface subdivisée en 4 petits pixels pouvant prendre  les valeurs: 0,0,0,0 ou 0,1,0,0 ou 0,1,1,1 ou 1,1,1,1 (entre autres). Ce qui donne respectivement 0,1,2, 3 ou 4 pour cette meme surface ou le gros pixel ne peut donner que 0 ou 1.

Il y a plus de bits d'information dans un capteur plus defini. Et si ce n'est pas l'information spatiale (si on rameme a la meme taille) c'est toujours de l'information tonale.

Citation de: fred134 le Juin 30, 2016, 14:56:18
Pour ton exemple, le problème que je vois du point de vue de la dynamique, c'est le bruit. Prenons plutôt un gros pixel 16bits vs 4 petits 14bits.
- Si le niveau de bruit du gros pixel avant échantillonnage est 1 sur un max de 2^16 (ce qui correspond à une dynamique de 16EV), tu pourras en gros traduire cette dynamique avec une conversion 16bits.
- Si le niveau de bruit du total des 4 petits pixels avant échantillonnage est 1 sur un max de 2^16, cela correspond sur chaque petit pixel à un bruit de 0,5 sur un max de 2^14 (15EV de dynamique). Ce qui est déjà plus compliqué à traduire avec une conversion 14bits :-)

Ce n'est pas un probleme, le bruit est un phenomene aleatoire, sa moyenne peut etre non entiere et inferieure a 1, meme s'il prend seulement des valeurs entieres.

Plus de pixels augmente la résolution pas la dynamique.
Plus on augmente le nb de pixels, plus la surface du pixel diminue, , plus le bruit dans le pixel prend de l'importance relative et plus la dynamique S/B diminue..

Citation de: spinup le Juin 30, 2016, 16:21:11
Ce n'est pas un probleme, le bruit est un phenomene aleatoire, sa moyenne peut etre non entiere et inferieure a 1, meme s'il prend seulement des valeurs entieres.

? On n'a pas dû se comprendre, je ne vois pas trop le rapport entre ta réponse et ce que j'écrivais...

J'essayais de dire qu'il te faut pouvoir échantillonner 15EV de dynamique sur tes petits pixels pour arriver à 16EV en en combinant 4. Donc que 14bits ne suffisent pas.

Citation de: fred134 le Juin 30, 2016, 16:56:29
J'essayais de dire qu'il te faut pouvoir échantillonner 15EV de dynamique sur tes petits pixels pour arriver à 16EV en en combinant 4. Donc que 14bits ne suffisent pas.

Je viens de comprendre. Oui tu as raison.

Citation de: jmk le Juin 30, 2016, 09:01:21
Vous savez que sur un papier positif direct on a 4IL de dynamique et en plus on arrive a faire de la photo avec !   :P ;D

Comment se fait-il qu'il y ait encore d'autres contributions à ce fil, après ce post!!?  ;D

Citation de: Opticien le Juin 30, 2016, 21:46:11
Comment se fait-il qu'il y ait encore d'autres contributions à ce fil, après ce post!!?  ;D

lol :P ;D

Citation de: chelmimage le Juin 30, 2016, 16:42:30
Plus on augmente le nb de pixels, plus la surface du pixel diminue, , plus le bruit dans le pixel prend de l'importance relative et plus la dynamique S/B diminue..

... À conception identique....

Le BSI démontre que tu as tort.

Citation de: P!erre le Juillet 01, 2016, 16:07:06
... À conception identique....

Le BSI démontre que tu as tort.

Donc tu veux dire que, à conception identique,  plus les pixels sont petits, et donc nombreux pour une même surface totale de capteur,  plus la dynamique augmente?

Tu as lié nb de pixels, surface, bruit et dynamique.

Pas moi.

La dynamique peut augmenter grâce à des évolutions de technologie telles que la modification structurelle des photosites. Il y a par exemple des recherches qui visent à séparer lecture du photosite et réinitialisation. On peut aussi trouver des matériaux avec une réponse spectrale différente, mettre des matériaux qui polluent moins le signal utile (fil de cuivre vs fil alu), des éléments plus précis (résistances, minimiser la dispersion des offset des comparateurs). Tout cela pour gagner quelques IL en dix ans peut-être. On sera encore très loin d'égaler la vision humaine.

Et au final, on sera toujours limité par la faible dynamique des papiers et la majorité des affichages ne permettront pas de voir plus de 10 bits.

Citation de: chelmimage le Juillet 01, 2016, 16:38:42
Donc tu veux dire que, à conception identique,  plus les pixels sont petits, et donc nombreux pour une même surface totale de capteur,  plus la dynamique augmente?

A conception vraiment identique, la dynamique et la montee en isos restent constante si on change la definition.

Mais la conception n'est jamais exactement identique donc il y a des petites differences. Si on regarde sur DxOmark, la tendance a taille de capteur egale, c'est plus de dynamique pour les capteurs tres définis (peut etre parce que plus d'infos dans les fichiers) et plus de sensibilité pour les boitiers peu definis (car moins d'espace gaspillé entre les photosites).
Les capteurs BSI risquent de changer cette tendance.

Citation de: P!erre le Juillet 01, 2016, 17:13:15
On sera encore très loin d'égaler la vision humaine.

Tu estimes ça à combien ?
J'ai fait une estimation et pour une scène donnée (sans adaptation de l'oeil donc) je pense qu'on est à 20IL environ.

C'est incomparable, environ 26 IL.

Attention : dans la quasi obscurité, on ne voit plus les couleurs (ce sont les bâtonnets qui voient, les cônes sont incapables de voir dans le "noir"). D'autre part, l’œil ne peut pas à la fois distinguer dans la pénombre et dans la pleine lumière. La plage de sensibilité se modifie pour s'adapter au milieu, ce qui prends du temps (plusieurs minutes pour passer de 10'000 lux à une vision adaptée à 0.001 lux, c'est aussi lié au vieillissement). C'est plus rapide à l'inverse.

Dans l'absolu, notre dynamique idéale est d'environ 18 IL.

Citation de: P!erre le Juillet 01, 2016, 17:13:15
Et au final, on sera toujours limité par la faible dynamique des papiers et la majorité des affichages ne permettront pas de voir plus de 10 bits.

Le sRVB est considéré comme 8 bits ou 3 fois 8 bits c'est à dire 24 bits?

Citation de: chelmimage le Juillet 01, 2016, 20:48:53
Le sRVB est considéré comme 8 bits ou 3 fois 8 bits c'est à dire 24 bits?

Quand on parle de 8 ou 10 bits, c'est par couleurs primaires (à savoir 24 ou 30 bits en RVB, respectivement).

Citation de: Verso92 le Juillet 01, 2016, 21:00:09
Quand on parle de 8 ou 10 bits, c'est par couleurs primaires (à savoir 24 ou 30 bits en RVB, respectivement).

Merci..

Citation de: chelmimage le Juillet 01, 2016, 20:48:53
Le sRVB est considéré comme 8 bits ou 3 fois 8 bits c'est à dire 24 bits?

Ca fait 24 bits de profondeur de couleurs.
Mais en luminance (R+G+B), 3 × 8  bits ca fait 15.6 bits.

Citation de: P!erre le Juillet 01, 2016, 20:35:35
C'est incomparable, environ 26 IL.

Attention : dans la quasi obscurité, on ne voit plus les couleurs (ce sont les bâtonnets qui voient, les cônes sont incapables de voir dans le "noir"). D'autre part, l'œil ne peut pas à la fois distinguer dans la pénombre et dans la pleine lumière. La plage de sensibilité se modifie pour s'adapter au milieu, ce qui prends du temps (plusieurs minutes pour passer de 10'000 lux à une vision adaptée à 0.001 lux, c'est aussi lié au vieillissement). C'est plus rapide à l'inverse.

Dans l'absolu, notre dynamique idéale est d'environ 18 IL.

26IL avec adaptation je pense (et même plus, je dirai dans les 30IL) mais sur une scène donnée, un paysage en plein jour avec des parties claires et très sombres, par exemple, d'après une estimation que j'ai faite de visu + des mesures de luminance, c'est à peu près dans les 20IL (donc sans variation style adaptation de la pupille ou de la rétine).

Citation de: seba le Juillet 01, 2016, 23:12:21
26IL avec adaptation je pense (et même plus, je dirai dans les 30IL) mais sur une scène donnée, un paysage en plein jour avec des parties claires et très sombres, par exemple, d'après une estimation que j'ai faite de visu + des mesures de luminance, c'est à peu près dans les 20IL (donc sans variation style adaptation de la pupille ou de la rétine).

Il en  déjà été question ici :
http://www.chassimages.com/forum/index.php?topic=181358.0 (http://www.chassimages.com/forum/index.php?topic=181358.0)

Citation de: spinup le Juillet 01, 2016, 22:10:35
Ca fait 24 bits de profondeur de couleurs.
Mais en luminance (R+G+B), 3 × 8  bits ca fait 15.6 bits.

Merci encore..
Et en posant ma question, finalement celle qui me turlupinait et que je n'ai pas posée c'est plutôt:
Et parmi toutes ces combinaisons quelle est la capacité de l'œil à les discriminer toutes?

Citation de: dioptre le Juillet 02, 2016, 07:45:03
Il en  déjà été question ici :
http://www.chassimages.com/forum/index.php?topic=181358.0 (http://www.chassimages.com/forum/index.php?topic=181358.0)

Citation de: dioptre le Avril 10, 2013, 09:00:25
On admet que l'oeil sans variation de ses paramètre ne peut encaisser guère plus que une dizaine d'IL ce qui est déjà pas mal.

Ah oui, merci.
10IL ça me semble beaucoup trop peu.
D'après mes mesures, environ 20IL sans adaptation.

Citation de: chelmimage le Juillet 02, 2016, 08:22:56
Merci encore..
Et en posant ma question, finalement celle qui me turlupinait et que je n'ai pas posée c'est plutôt:
Et parmi toutes ces combinaisons quelle est la capacité de l'œil à les discriminer toutes?

L'œil ne voit pas les couleurs de la même manière. En moyenne les cônes distinguent environ 200 nuances de rouge, de bleu et de vert, soit environ 8 millions de teintes, mais il semble que le cerveau ne nous en donne qu'un fragment, entre 1 à deux millions et on ne voit pas tous les couleurs de la même manière (dyschromatopsies).

Citation de: P!erre le Juillet 02, 2016, 15:51:40
L'œil ne voit pas les couleurs de la même manière. En moyenne les cônes distinguent environ 200 nuances de rouge, de bleu et de vert, soit environ 8 millions de teintes, mais il semble que le cerveau ne nous en donne qu'un fragment, entre 1 à deux millions et on ne voit pas tous les couleurs de la même manière (dyschromatopsies).

Merci pour ces précisions..

Citation de: P!erre le Juillet 02, 2016, 15:51:40
L'œil ne voit pas les couleurs de la même manière. En moyenne les cônes distinguent environ 200 nuances de rouge, de bleu et de vert, soit environ 8 millions de teintes, mais il semble que le cerveau ne nous en donne qu'un fragment, entre 1 à deux millions et on ne voit pas tous les couleurs de la même manière (dyschromatopsies).

Mais dans un gamut (et donc un contraste total) bien plus large que les capteurs il me semble. Donc il est possible que les capteurs saisissent des nuances de couleurs plus subtilement que notre oeil mais ne puisse gérer aussi bien les contrastes.

ATTENTION ! ATTENTION ! ATTENTION !

Lu dans le dernier RP (P138) : "Imaginons qu'un capteur soit capable, comme dans l'exemple de l'encadré, d'enregistrer des rapports lumineux de 1 à 1000 (10 diaphs). Il faudra schématiquement que le fichier soit capable de différentier numériquement ces 1000 valeurs possibles. Il devra donc coder l'information sur 12 bits (2^12 = 1024)."

;-)

Et page 131, Claude Tauleigne persiste et signe et nous explique que 2^16 = 16 384...

:-(

Citation de: Verso92 le Juillet 06, 2016, 12:52:57
ATTENTION ! ATTENTION ! ATTENTION !

Lu dans le dernier RP (P138) : "Imaginons qu'un capteur soit capable, comme dans l'exemple de l'encadré, d'enregistrer des rapports lumineux de 1 à 1000 (10 diaphs). Il faudra schématiquement que le fichier soit capable de différentier numériquement ces 1000 valeurs possibles. Il devra donc coder l'information sur 12 bits (2^12 = 1024)."

;-)

Heu, lequel est le "dernier numéro" ? J'ai le 292 de juillet et je n'y trouve pas ce texte à la page 138 (ni ailleurs).

Citation de: P!erre le Juillet 06, 2016, 13:01:00
Heu, lequel est le "dernier numéro" ? J'ai le 292 de juillet et je n'y trouve pas ce texte à la page 138 (ni ailleurs).

N°293 (août 2016), reçu aujourd'hui...

Ah, t'es déjà en août...

Je profite encore de juillet. Ici, on est le 6. Août est encore loin.  :D

Bon, dommage, quand même, ces petites erreurs à répétition (ça agace !) : l'article est plutôt intéressant...

je viens de me taper les 6 pages de ce fil...vite une aspirine !   :D

Il faut commencer par la définition de la dynamique au sens habituel (DxO), histoire de savoir de quoi on parle avant d'en parler. C'est le rapport (division) entre la valeur max délivrée par le convertisseur et le bruit de lecture.

Valeur max convertisseur : 65535 en 16 bits, 16383 en 14 bits, 255 en 8 bits etc. (oui je sais, je n'ai pas la même calculette que Réponses Photo ;))

Bruit de lecture : valeur statistique (écart-type) mesurée sur un ensemble de pixels, à partir d'un raw non développé (une image en pose courte dans le noir)

Note 1 : sur certains appareils les valeurs ne plafonnent pas au max théorique mais plus bas, par exemple le Canon 6D sature à 15800 et pas à 16383 (ne me demandez pas pourquoi). Cette valeur max est enregistrée en donnée exif.

Note 2 : un décalage (offset ou bias) constant est ajouté sur toutes les valeurs numériques. Par exemple le 6D a un offset à 2048, donc le noir n'est pas à 0 mais à 2048. Cette info est aussi enregistrée dans les données exif car le développeur raw en a besoin. Ça c'est pour les discussions sur le zéro qui ne peut pas être zéro mais qui l'est quand même.

Bref, sur un 6D entre rabotage en haut et décalage en bas, vous n'avez plus que 13 bits 3/4...arrondis à 14, on ne va pas chipoter pour si peu :)

Note 3 : le bruit est une notion statistique, donc parler du bruit sur 1 pixel ça n'a pas de sens. Le bruit n'est pas un truc qui se rajoute ou se superpose à un signal, c'est une variation aléatoire de ce signal (aléatoire donc imprévisible et non mesurable, sauf de manière statistique). A cause de ça, on peut très bien avoir une mesure de bruit de 0,5 par exemple...ce qui, avec un convertisseur 14 bits, va donner une dynamique calculée de...15 IL ;)

Note 4 : cette définition de la dynamique est optimiste, elle part du principe que le signal utile le plus faible est du même niveau que le bruit de fond (bruit de lecture). On peut prendre une autre convention plus représentative de ce qu'on cherche en photo, par exemple que ce signal mini doit valoir 10x le bruit de lecture. Mais ce n'est pas grave car entre les deux conventions il y a un nombre fixe d'IL (dans cet exemple les deux dynamiques sont séparées par 3,3 IL), donc ça ne fait que décaler les courbes verticalement. Ça ne change pas la forme de la courbe ni la hiérarchie entre appareils.

A suivre...(relation entre dynamique et numérisation)
:)

Tout le monde a compris que ce n'est pas le nombre de bits qui fait la dynamique. Ce n'est pas parce que les MF ont un convertisseur 16 bits qu'ils ont une dynamique de 16 IL. Ce serait trop beau...

Mais dans l'autre sens, un nombre de bits trop faible va limiter la dynamique utilisable, parce que le bruit de lecture va finir par être trop petit pour être mesurable. On peut mesurer des grains de sable avec un pied à coulisse, mais avec un mètre-ruban gradué en mm tous les grains qui font moins de 1 mm vont être mesurés à 0 ou 1 mm. A l'inverse, on peut mesurer des gros galets avec notre mètre-ruban et on n'y gagnera pas à utiliser le pied à coulisse vu l'irrégularité de forme d'un galet.

Bref, ce qu'il faut bien comprendre, c'est que la dynamique est mesurée après conversion numérique, donc le convertisseur influe sur cette mesure si le nombre de bits est trop faible. Non, on ne pourra pas faire passer 14 IL de dynamique exploitable dans 8 bits en linéaire.

Plus précisément, il y a arrondi sur le dernier bit (qui va être 0 ou 1, même si la valeur à mesurer dans le pixel est entre les deux), et cela aléatoirement d'un pixel à l'autre, ce qui va générer un bruit qu'on appelle bruit de quantification et qui vaut [1 sur racine carrée de 12], soit un peu moins de 0,3. Un petit calcul simple montre donc qu'avec une électronique parfaite (aucun bruit, sauf ce bruit de quantification), avec N bits de quantification on pourrait arriver au max à une dynamique de N+1,8 IL.

Tout ça pour dire que qu'entre la définition de la dynamique qui est optimiste et le bruit de quantification qui est de moins de 1/3 du pas de quantification, nos appareils sont plutôt surdotés en bits. Un nombre de bits égal à la dynamique c'est suffisant, à mon avis on a même de la marge ce qui permet de couvrir les défauts du convertisseur.

A suivre...(linéarité)
:)

Citation de: OuiOuiPhoto le Juin 29, 2016, 17:11:59
Bon j'ai cherché un peu et je suis tombé sur cette discussion. C'est marrant on dirait la même qu'ici mais en anglais ;)
http://www.cinematography.com/index.php?showtopic=60175
Et on retrouve les deux camps.
Le camp de la linéarité et le camp de la non linéarité. Le camp de la linéarité dit qu'il faut autant de bits dans le CAD que d'IL de la dynamique pour ne pas la limiter et le camp de la non linéarité dit que ca n'a pas de lien. Le camp de la non linéarité pensant que le signal n'est pas brut mais trafiqué par une petite courbe gamma par exemple au niveau du signal analogique. Un peu comme un compresseur en audio
Les deux approches sont "mathématiquement" justes en fonction de leurs hypothèses de base. Maintenant il faut donc qu'un ingé de Sony ou Canon passe par la pour nous dire si le signal qui arrive a l'ADC est ou pas linéaire par rapport au nombre de photon qui tape sur le capteur  ;)

Il n'y a aucun doute là-dessus : dans la quasi-totalité des cas, il y a linéarité (proportionnalité) entre la quantité de photons et le nombre qui sort du convertisseur, et aussi le nombre qui se trouve dans le fichier raw (une fois l'offset retiré). Nous les astronomes appliquons des traitements particuliers sur les raw non développés (notamment les flats, qui permettent de traiter le vignetage d'un instrument astronomique : on fait une correction de variations de basses lumières à partir de variations de hautes lumières), qui ne pourraient absolument pas fonctionner si la réponse n'était pas linéaire.

Je ne connais qu'un seul contre-exemple, c'est Sony avec certains de ses raw compressés en non-linéaire : http://www.rawdigger.com/howtouse/sony-craw-arw2-posterization-detection

Et je crois de mémoire que Leica avait fait aussi une tentative de compression genre log.
:)

Merci pour ces explications précises et détaillées, astrophoto !

Par contre, un point me chiffonne, quand même :

Citation de: astrophoto le Juillet 10, 2016, 09:17:13
Note 1 : sur certains appareils les valeurs ne plafonnent pas au max théorique mais plus bas, par exemple le Canon 6D sature à 15800 et pas à 16383 (ne me demandez pas pourquoi). Cette valeur max est enregistrée en donnée exif.

Note 2 : un décalage (offset ou bias) constant est ajouté sur toutes les valeurs numériques. Par exemple le 6D a un offset à 2048, donc le noir n'est pas à 0 mais à 2048. Cette info est aussi enregistrée dans les données exif car le développeur raw en a besoin. Ça c'est pour les discussions sur le zéro qui ne peut pas être zéro mais qui l'est quand même.

Bref, sur un 6D entre rabotage en haut et décalage en bas, vous n'avez plus que 13 bits 3/4...arrondis à 14, on ne va pas chipoter pour si peu :)


2048, c'est 2^11 (sur ma calculette à moi...  ;-). Si le "0" c'est 2^11 et que le max n'est pas tout à fait 2^14, comment peut-il rester quasiment 14 bits ?

Citation de: Verso92 le Juillet 10, 2016, 10:04:47
Merci pour ces explications précises et détaillées, astrophoto !

Par contre, un point me chiffonne, quand même :
2048, c'est 2^11 (sur ma calculette à moi...  ;-). Si le "0" c'est 2^11 et que le max n'est pas tout à fait 2^14, comment peut-il rester quasiment 14 bits ?

parce que les valeurs ne sont pas divisées par 2048 (auquel cas effectivement on perdrait 11 IL), c'est juste un décalage. C'est la différence entre une division et une addition quoi, tu sais les touches avec un plus et avec une barre penchée, faut pas les confondre   ;)

Dit autrement : 2 puissance 14 moins 2 puissance 11, ça reste proche de 2 puissance 14.

Citation de: astrophoto le Juillet 10, 2016, 10:09:15
parce que les valeurs ne sont pas divisées par 2048 (auquel cas effectivement on perdrait 11 IL), c'est juste un décalage. C'est la différence entre une division et une addition quoi, tu sais les touches avec un plus et avec une barre penchée, faut pas les confondre   ;)

Dit autrement : 2 puissance 14 moins 2 puissance 11, ça reste proche de 2 puissance 14.

OK !

Je reviens 2 secondes sur l'article de RP. Bon, je passe sur le coup des puissances de 2, qui ne sont pas les mêmes selon qu'il s'agisse d'IL ou de bits  :D  Ou sur le raccourci "8 bits ne peuvent contenir que 8 IL" (non, on peut y mettre 9,8 IL au max, comme vu plus haut).

Sur les 2 premières pages de l'article, on y voit la définition habituelle de la dynamique (saturation sur bruit de lecture), il y a même une courbe de dynamique sauce DxO : jusque là tout va bien. Puis, on passe aux pages "mesurer la dynamique du capteur". La première méthode exploite des raw développés, sans que le bruit ne soit mesuré d'aucune manière (on dit même qu'on peut passer un coup de filtre flou de grand rayon !). On arrive donc à une notion de "dynamique" qui n'a plus rien à voir avec l'autre. D'ailleurs le résultat calculé (enfin plutôt pifométré à partir d'un "décollage" et d'un "atterrissage" de courbe hautement subjectifs) est de 9 IL, alors que DxO donne 11 IL. La 2ème méthode fait bien appel à une mesure de bruit, mais sur une image exposée (où le bruit de photons prend une part importante : on ne mesure donc pas le bruit de lecture). Et ça finit avec une valeur de 8,57 IL, cohérente (coup de bol ?) avec la précédente mais pas non plus avec DxO.

Bref, si quelqu'un peut m'expliquer : je suis largué  ???

Citation de: astrophoto le Juillet 10, 2016, 10:50:08
Bref, si quelqu'un peut m'expliquer : je suis largué  ???

Je serais bien en peine de t'expliquer...

Le problème, dans mon cas, avec ce genre d'articles, c'est que quand les erreurs se cumulent dans la partie que je maitrise à peu près (une coquille, ça peut arriver, mais là...), je perds confiance dans la suite...

Merci astrophoto pour cette synthèse claire et détaillée.
On commence à y voir clair (pour un amateur d'astro, c'est un comble....).

Merci pour les explications astrophoto, c'est parfaitement clair comme ca.

Citation de: astrophoto le Juillet 10, 2016, 09:20:37
Je ne connais qu'un seul contre-exemple, c'est Sony avec certains de ses raw compressés en non-linéaire : http://www.rawdigger.com/howtouse/sony-craw-arw2-posterization-detection

Et encore, il s'agit d'une étape qui intervient apres la conversion A/N qui elle est linéaire (puisque les RAW non compressés sont possibles par MAJ firmware).

Citation de: astrophoto le Juillet 10, 2016, 09:17:13
Il faut commencer par la définition de la dynamique au sens habituel (DxO), histoire de savoir de quoi on parle avant d'en parler. C'est le rapport (division) entre la valeur max délivrée par le convertisseur et le bruit de lecture.
...
Note 4 : cette définition de la dynamique est optimiste, [...] Mais ce n'est pas grave car entre les deux conventions il y a un nombre fixe d'IL (dans cet exemple les deux dynamiques sont séparées par 3,3 IL), donc ça ne fait que décaler les courbes verticalement. Ça ne change pas la forme de la courbe ni la hiérarchie entre appareils.

Non, la définition DXO est à ma connaissance : valeur max - point tel que que S/B=1  (Et cela se vérifie simplement sur un de leurs graphiques "full SNR".)

Ce qui est différent de ta définition, car le bruit photonique est compris dans le point "bas" de DXO, ce n'est pas uniquement le bruit de lecture.

Ce qui implique au passage que ta Note 4 n'est pas vraie selon moi : changer le S/B "limite" dans les noirs n'est pas une simple translation, car cela dépend de la proportion des deux bruits. (On ne peut pas déduire la dynamique "20dB" de la dynamique "0dB", par exemple)

Citation de: fred134 le Juillet 16, 2016, 11:40:16
Non, la définition DXO est à ma connaissance : valeur max - point tel que que S/B=1  (Et cela se vérifie simplement sur un de leurs graphiques "full SNR".)

Ce qui est différent de ta définition, car le bruit photonique est compris dans le point "bas" de DXO, ce n'est pas uniquement le bruit de lecture.

Ce qui implique au passage que ta Note 4 n'est pas vraie selon moi : changer le S/B "limite" dans les noirs n'est pas une simple translation, car cela dépend de la proportion des deux bruits. (On ne peut pas déduire la dynamique "20dB" de la dynamique "0dB", par exemple)

tu as tout à fait raison, S/B=1 c'est la définition que donne la page d'explication de DxO. Pour ma part j'en étais resté à celle de Roger Clark (c'est aussi celle donnée dans l'article de RP), la capacité divisée par le bruit de fond (floor noise) : http://www.clarkvision.com/articles/digital.sensor.performance.summary/#dynamic_range

J'ai fait quelques calculs et il est intéressant de noter qu'au-dessus de 2 électrons de bruit de lecture (BL), les deux modes de calcul ne diffèrent que de 1/2 électron, ce qui donne un écart de 0,36 IL entre les deux résultats à 2 e- de BL, 0,10 IL à 7 e- et 0,05 IL à 15 e-. La différence n'est donc sensible que pour les très bas bruit de lecture (moins de 2 e-), comme on peut en avoir aujourd'hui sur les appareils les plus performants (et plutôt à haut iso).

:)

Citation de: astrophoto le Juillet 17, 2016, 16:37:15
J'ai fait quelques calculs et il est intéressant de noter qu'au-dessus de 2 électrons de bruit de lecture (BL), les deux modes de calcul ne diffèrent que de 1/2 électron, ce qui donne un écart de 0,36 IL entre les deux résultats à 2 e- de BL, 0,10 IL à 7 e- et 0,05 IL à 15 e-. La différence n'est donc sensible que pour les très bas bruit de lecture (moins de 2 e-), comme on peut en avoir aujourd'hui sur les appareils les plus performants (et plutôt à haut iso).

Oui, et ça joue également plus si on prend une définition plus "ambitieuse" du S/B mini, genre 10x, ou même 4x...

Et, pour la petite histoire, ça rend aussi le calcul DXO de la dynamique "print" (réduction à 8MPixels) inexact :-)