L'exposition (et son triangle)

[Tonton-Bruno]

On s'oriente vers 3 versions:
- La version simplifiée, pour ne pas faire fuir les débutants
- La version intermédiaire, avec la photo-exemple d'une maison photographiée sur trépied au 50mm, pour que le choix de la vitesse et du diaphragme n'ait aucun impact sur le rendu de l'image.
- la version avancée, avec un personnage qui marche, un avant-plan et un arrière-plan, pour bien montrer à quoi sert le choix de la vitesse et du diaphragme.

Pour les ISO, Claude voulait simuler la montée du bruit, mais je suis réticent, puisqu'aujourd'hui le bruit est corrigé sans dommage apparent, même aux hautes sensibilités.

[seba]

Je préférais ta première mouture (des curseurs qui se déplacent).
Des calculateurs d'expo il y en a plein et ton dernier exemple ne s'en démarque pas.
Et les indices ont disparu.

[Tonton-Bruno]

C'est aussi mon avis.
Disons que dès que j'ai commencé à discuter avec Claude, l'IA est partie dans des calculs compliqués et de fil en aiguille, m'a amené à tout compliquer ou a outrageusement simplifier.
J'ai donc décidé de mettre le projet en pose, de revenir à mon design initial, et de mieux formaliser le fonctionnement attendu.

[MFloyd]

L'invariance ISO (ou comportement « ISOless ») redéfinit la gestion de l'exposition en démontrant que, sur les capteurs modernes à faible bruit de lecture, amplifier le signal en amont ou le simuler en aval au post-traitement donne un résultat quasi identique.

En pratique, cela offre une liberté précieuse en conditions de fort contraste : au lieu de risquer de brûler les hautes lumières en montant les ISO sur le terrain, le photographe peut exposer pour préserver les zones lumineuses à bas ISO, puis remonter les ombres en laboratoire numérique sans subir de pénalité de bruit rédhibitoire. Ce phénomène trouve toutefois ses limites au-delà du seuil de commutation des architectures à double gain natif, où le recours au gain matériel redevient indispensable pour optimiser le rapport signal/bruit.

Chez Nikon, l'intégration de capteurs dotés de circuits à double gain natif (souvent désigné sous le terme de dual gain ou dual base ISO) concerne une grande partie des boîtiers récents, qu'ils soient reflex ou hybrides. Ce mécanisme bascule automatiquement sur un second circuit d'amplification interne à partir d'un seuil critique, réduisant drastiquement le bruit de lecture dans les hautes sensibilités.

Les principaux boîtiers Nikon bénéficiant de cette architecture se répartissent ainsi :
 * Hybrides de la série Z :
   * Nikon Z9 et Z8 : Le seuil de commutation s'opère typiquement autour de ISO 500 pour la plage principale de photo, offrant un second souffle en matière de rapport signal/bruit.
   * Nikon Zf, Z6 II, Z6 (et le reflex D780 qui partage une architecture similaire) : Le basculement s'effectue généralement autour de ISO 800, marquant une baisse nette du bruit de lecture dans les basses lumières.
   * Nikon Z6 III et les modèles récents intègrent également des optimisations similaires axées sur la rapidité de lecture et la gestion dynamique du capteur.
 * Boîtiers reflex experts et professionnels :
   * Certains reflex tardifs de fin de génération (comme le D780 mentionné plus haut) ont profité des avancées des capteurs CMOS rétroéclairés (BSI) dotés de cette technologie de double amplification native.

Sur le plan pratique, cela signifie qu'il n'y a aucune pénalité (voire un avantage en matiere de dynamique relative sur certaines plages) à sauter directement au palier du second gain natif lorsque la luminosité baisse, plutôt que d'utiliser des sensibilités intermédiaires sous-exposées.

[matopho]

.....

Sur le plan pratique, cela signifie qu'il n'y a aucune pénalité (voire un avantage en matiere de dynamique relative sur certaines plages) à sauter directement au palier du second gain natif lorsque la luminosité baisse, plutôt que d'utiliser des sensibilités intermédiaires sous-exposées.

Comment on fait cela ?
Merci

[MFloyd]

Comment on fait cela ?
Merci

Pas sûr d'avoir compris. Mais on ne fait rien, ça fait partie de l'architecture de ton capteur (ou pas).

[matopho]

En relisant plus précisément votre message, j'en ai déduit que c'est une question de choix de valeur ISO.
Comment, où, trouver le seuil de commutation des architectures à double gain natif, ? Ce seuil se traduit par quoi dans les caractéristiques de l'appareil ?

Merci

[MFloyd]

En relisant plus précisément votre message, j'en ai déduit que c'est une question de choix de valeur ISO.
Comment, où, trouver le seuil de commutation des architectures à double gain natif, ? Ce seuil se traduit par quoi dans les caractéristiques de l'appareil ?

Merci

C'est pourtant expliqué supra ea seuil aux alentours de ISO 500

[egtegt²]

J'avoue que c'est assez contre-intuitif de penser qu'une photo prise à 500 ISO peut être meilleure que la même prise à 400 ISO

[MFloyd]

J'avoue que c'est assez contre-intuitif de penser qu'une photo prise à 500 ISO peut être meilleure que la même prise à 400 ISO

Il y a des choses comme ça. Comme la théorie de la relativité 

[Brat Pix]

Comment on fait cela ?
Merci

La meilleure solution à mon avis est d'aller sur le site Photons to photos en cliquant sur ce lien, puis de regarder la courbe expérimentale bruit de lecture en fonction du réglage ISO pour l'appareil qui t'intéresse. Le double gain éventuel se situe pour la valeur ISO à laquelle la courbe fait un saut. Pour le Z7 II c'est à 400 ISO (cf. ce lien).

[Tonton-Bruno]

J'ai posé la question à Claude qui m'a donné la bonne réponse détaillée.

Le gain analogique varie bien avec l'ISO

Sur la plupart de ces capteurs, l'ISO commande réellement un gain analogique (amplificateur de colonne, gain de conversion du pixel, ou les deux), du moins sur une partie de la plage. Ce gain n'est pas figé entre la sensibilité nominale et 800. Ce qui est invariant, c'est le bruit de lecture ramené à l'entrée : le bruit introduit après l'amplification (ADC, circuits aval) est déjà faible face au bruit du signal amplifié, donc amplifier davantage en amont n'apporte presque rien.

Les deux cas à distinguer

    Capteur « ISO invariant » classique (nombreux Sony, dont la série des Nikon récents) : gain analogique progressif, avec un bruit de lecture ramené à l'entrée presque plat. Au-delà d'un certain ISO, le bénéfice d'amplifier avant l'ADC devient négligeable.
    Capteur à double gain de conversion (DCG) : le gain n'est pas continu. Il bascule entre deux états, un gain bas et un gain haut, à un ISO de transition. Au passage, le bruit ramené à l'entrée chute brusquement. Ce n'est donc pas une invariance continue mais deux régimes, chacun quasi invariant.

Où se situe la limite basse

Entre la sensibilité nominale et environ 800 ISO, le gain analogique augmente bien avec l'ISO, mais le gain en bruit de lecture est faible voire nul. Cela signifie qu'ISO 100 sous-exposé de trois vues et relevé donne à peu près le même résultat qu'ISO 800 correctement exposé, à condition que le capteur soit réellement invariant dans cette zone et que rien n'écrête les hautes lumières.

La nuance qui compte en pratique

Les fabricants affichent un ISO qui correspond à un réglage de gain, mais ils ne sont pas tenus de l'appliquer de façon strictement analogique. Certains modèles appliquent une part de gain numérique, notamment aux ISO extrêmes. C'est pourquoi la seule façon fiable de conclure pour un boîtier donné est de se référer à des mesures indépendantes (courbes de bruit de lecture en e⁻ en fonction de l'ISO, comme celles de Photons to Photos).

En résumé : le gain analogique dépend de l'ISO affiché, mais le bruit ramené à l'entrée n'en dépend presque plus, et c'est cette dernière propriété qu'exprime « ISO invariant ».

[astrophoto]

Entre la sensibilité nominale et environ 800 ISO, le gain analogique augmente bien avec l'ISO, mais le gain en bruit de lecture est faible voire nul. Cela signifie qu'ISO 100 sous-exposé de trois vues et relevé donne à peu près le même résultat qu'ISO 800 correctement exposé, à condition que le capteur soit réellement invariant dans cette zone et que rien n'écrête les hautes lumières.

je suis très surpris par cette réponse. C'est justement entre 100 et 800 (dans cet exemple) que le gain en bruit de lecture est présent, au-delà il ne bouge quasi plus et c'est là que le bénéfice est infime (on perd même en dynamique) 

Donc pour moi justement, 100 iso relevé de 3 n'est pas équivalent à 800 si on se préoccupe des ombres (pour les moyennes et hautes lumières, de toute façon le bruit photonique supplante le bruit de lecture). Il serait plus juste de dire que 800 relevé de 3 est équivalent à 6400 (en bruit, pas en dynamique, mais on suppose que dans tous les cas on n'a pas de HL qui risquent d'être cramées).

[astrophoto]

chez Canon il peut y avoir des comportements assez atypiques 

[Tonton-Bruno]

Je viens de demander à Claude de me générer le code pour un simulateur de système APEX d'après la nouvelle maquette que je lui ai soumise, et voilà le fichier code html qu'il ma généré.

Chez moi ça marche impec, comme souhaité. J'ai demandé une version écran 16/9 et il m'a bien précisé que ce ne serait pas lisible sur un téléphone.

dites-moi si c'est bon chez vous.

Le lien de téléchargement:
https://transfert.free.fr/A49bnkR

[seba]

Chez moi ça marche super bien.
C'est très bien fait.

[Tonton-Bruno]

Je vais remercier Claude de ta part! 

[rsp]

Chez moi aussi (W10 + firefox) ça fonctionne et c'est très clair.
Merci !

[seba]

En plus le dessin du sujet change selon le type de scène. Marrant.