Définition CCD ?

Hors sujet : vidéo à 1000 images par seconde.

Voici un lien intéressant pour ceux qui rêvent de faire de la prise de vue vidéo à cadence rapide, c'est à dire du super-ralenti. Ça ne viendra sans doute jamais à ce niveau dans le domaine amateur, mais des cadences plus raisonnables seront envisageables quand les cartes mémoires remplaceront les bandes magnétiques et les disques optiques dans les caméscopes. Un peu de patience!
Pour l'instant à 1000 images par seconde, le Camrecord est un sacré outil.

 

N'ayant pas encore résolu le problème de la mise en ligne des docs, voici qques lignes explicatives basées sur le capteur ICX089AK dont le .PDF est dispo chez framos.de
Adresse donnée par Video98 :
http://www.framos.de/pdf_sheets/ICX089AK.pdf

Nombre de pixels des capteurs CCD
3 valeurs possibles :
Nbre total de pixels
Nbre de pixels utiles
Nbre de pixels utilisés


Nbre total de pixels (total number) :
Valeur fixée par construction ; c'est le nombre total de photodiodes (ou pixels ou photosites)
ex ICX089 : 460 000 pixels (ou 460 Kpix.) au total


Nbre de pixels utiles (effective number):
Valeur également fixée par construction ; c'est généralement le nombre total de pixels moins 8 à 10 %.
Ces 8 à 10 % de pixels sont masqués et servent à l'étalonnage du CCD : niveau du noir, balance des noirs, etc...
ex. ICX089 : 420 Kpixels utiles

Le nombre de pixel utiles est donc le nombre de pixels capables de convertir la lumière recue.

Nbre de pixels utilisés :
C'est le nombre de pixels que le concepteur de la caméra va utiliser pour générer l'image


Cas d'une utilisation classique du ICX089AK : 400 Kpixels utilisés, sur une caméra PAL mono-CCD, sans stabilisateur ou avec stabilisateur optique.


Exemple d'utilisation moins conventionnelle du ICX089AK : 260 Kpixels utilisés, sur une caméra NTSC mono-CCD avec stabilisateur numérique. Ces 260 Kpixels sont sélectionnés par le calculateur du stabilisateur parmi les 420 Kpix. utiles. (Première série de D8 NTSC !)


Donc, si vous etes concepteur de caméra à base de ICX089 :

vous faites une caméra N&B :
1 capteur ICX089AL (type L donc sans aucun filtre)
définition espérée : env. 600 lignes


vous faites une caméra tri-CCD :
3 capteurs ICX089AL (toujours type L) que vous collez sur un prisme séparateur RVB
définition Y espérée : env. 700 lignes

vous faites une caméra mono-CCD :
1 capteur ICX089AK (type K => filtre mosaïque complémentaire intégré au capteur)
bonne sensibilité, bonne définition Y, définition couleur moyenne
définition Y espérée : env. 450 lignes
ou bien
1 capteur ICX089AQ (type Q => filtre primaire intégré au capteur)
bonne définition couleur, mais sensibilité et définition Y inférieures au modèle K
définition Y espérée : env. 350 lignes.

A+
Nota, les types L et Q n'ont peut être pas étés produits en ICX089, je n'ai pas contrôlé leur disponibilité.

 

Pour complétér vos documentations d'application, récupérez les docs de ce site :
http://www.sony.net/Products/SC-HP/pro/camera_sys/index.html
Il y a déjà de quoi faire.

 

Je ne suis pas solidaire de cette façon de voir les choses car la matrice utile du ICX089 est de 724x582.
Ce capteur étant au format 4/3, le nombres de lignes (TVLh) sur l'axe horizontal ne peut pas dépasser le seuil des 543 lignes théoriques. En faisant abstraction de la limitation d'un objectif, les prévisions seraient de l'ordre de 460 lignes. En vertical entrelacé, le nombre de lignes serait de l'ordre de 410 (TVLv).
Pour faire 700 lignes (TVLh), il faudrait 1100 dots (photo-diodes) sur l'axe horizontal.

 

"Ce capteur étant au format 4/3, le nombres de lignes (TVLh) sur l'axe horizontal ne peut pas dépasser le seuil des 543 lignes théoriques. En faisant abstraction de la limitation d'un objectif, les prévisions seraient de l'ordre de 460 lignes. En vertical entrelacé, le nombre de lignes serait de l'ordre de 410 (TVLv).
Pour faire 700 lignes (TVLh), il faudrait 1100 dots (photo-diodes) sur l'axe horizontal."


Ce qui joue, à mon avis, c'est le très léger décalage des pixels (la perfection n'existant pas) des CCD. En auquel cas, on compte bien approx. plus de 1200 Kpixels (3 x 420 Kpix)

Il suffit de regarder les capteurs de caméras 700 lignes, en 1/2' par exemple, de la DXC-327AP jusqu'au DSR-390P. Ce sont souvent des capteurs 752 x 582, en version PAL

Le manuel de mon evw300 (capteurs 752 x 582) indique plus de 700 lignes en définition horizontale.

 

st65, la définition en lignes (TVL) est une méthode très ancienne et normalisée qui permet de quantifier un standard vidéo sans être lié au rapport largeur/hauteur comme pour une émulsion photographique. Le terme consacré est TV lines per picture height, c’est-à-dire lignes télévision par hauteur d'image. A l'époque, les matrices de prise de vue n'existaient pas et la résolution horizontale dépendait principalement de la finesse du spot d'analyse, et la résolution verticale de la structure de lignes générée par le balayage échantillonnant verticalement les détails de l'image.

La résolution verticale est dépendante du nombre de lignes multiplié par un coefficient, le très discuté facteur de Kell qui, pour un balayage entrelacé, est de l'ordre de 0,7, facteur tenant compte du fait que des détails de l'ordre de la taille du spot peuvent se situer sur les lignes d'analyse ou sur les interlignes. Avec 575 lignes dans l’image utile, on a donc la probabilité de lire, en limite de lisibilité, une mire montrant 400 lignes sur l'axe vertical (200 alternances blanc-noir).
Pour que le standard soit déclaré isotrope, il faut que la résolution soit la même sur l'axe horizontal. Il a donc été déterminé que la mesure se ferait sur une longueur horizontale égale à la hauteur de l'image pour obtenir des nombres directement comparables. Ce qui veut dire que si on obtient 400 lignes en résolution horizontale, il n'y a pas déséquilibre de résolution avec les 400 lignes en vertical. Seule la résolution diagonale est inférieure pour des raisons géométriques (283 lignes diagonales pour une résolution H et V de 400 lignes). Le rapport d'aspect de l'image devient un facteur non significatif.
Avec les tubes de prise de vue qui font une analyse continue des détails sur l'axe horizontal, le facteur de Kell est ramené à 1,0.
Pour qu'une image au rapport 4/3 ait une résolution de 400 lignes, il faut distinguer 530 traits verticaux sur l'écran, soit 400 x4/3 (265 alternances blanc-noir).

Le standard CCIR a une limite de bande passante vidéo de 5,5 MHz, or on peut distinguer un point noir plus un point blanc sur une alternance sinusoïdale, soit 11 000 000 de points par seconde. Comme il y a 25 images par seconde, on a un potentiel de 440 000 points par durée image.
L'image étant composée de 625 lignes, on a donc un potentiel de 704 points par ligne. Les signaux de service occupant 12 µs sur les 64µs de la durée d'une ligne (blanking et top synchro H), la ligne active ne peut montrer que les 52/64 de la durée ligne, soit 572 points. Ces 572 points ramenés à une zone d'une longueur égale à une hauteur d'image donnent 429 lignes de définition. La bande passante TV n'étant pas plate entre 5 MHz et 5,5 MHz à cause de la protection de la porteuse son, on considère qu'on peut voir un peu plus de 400 lignes en horizontal. Il y a donc concordance entre la résolution verticale et la résolution horizontale dans un standard en 625 lignes. C'est cette façon de considérer les choses qui a déterminé la bande passante nécessaire en fonction du nombre de lignes de balayage. La résolution en lignes est surtout utile pour déterminer la résolution d'une chaîne vidéo puisque normalement on la fait à partir de mires comme dans la méthode que tu pratiques.
Pour le Ntsc dont la bande passante a été fixée à 4,2 MHz, les résultats sont théoriquement de 335 lignes sur l’axe vertical et 346 lignes sur l’axe horizontal.

Pour les matrices de prises de vue, il faut tenir compte du facteur de Kell introduit par la structure d'analyse discontinue de la ligne et il est communément admis que ce facteur est de l'ordre de 0,85 sur image mobile, plus favorable qu'en vertical car il n'y a pas d'entrelacé horizontal.
On retrouve donc la logique des mesures en respectant le bon usage des termes.

Pour revenir à une résolution de 400 lignes en horizontal (luminance), avec une image en 16/9, il faut pouvoir lire 711 points par ligne, ce que peut donner un capteur comportant 836 photodiodes par largeur de capteur. En 625 lignes, le format DV est juste suffisant pour une image isométrique en 16/9; en 4/3 le format DV est plus que suffisant. En 525 lignes, le format DV convient très bien au 16/9.

Ce texte en anglais donne l'opinion d'un directeur de la photo sur le sujet : http://jkor.com/peter/tvlines.html

 

Elle a beau être vieille, cette mire est toujours d'actualité pour mesurer la résolution de la chaîne de diffusion. Pour tester un caméscope numérique elle coupera court à toute discussion, en particulier pour les conséquences du disque d'Airy sur les capteurs de 1/6".

Pour tester en 16/9, il suffira de centrer et de cadrer la hauteur pour que les triangles du haut et du bas correspondent bien au cadrage vertical des 576 lignes (moniteur à sous-balayage). Le moniteur sera de préférence monochome à très haute résolution. (La mesure avec un oscilloscope à affichage sélectif de ligne est encore préférable.)
Il manquera bien sûr un morceau de part et d'autre en horizontal mais la mesure de résolution sera exacte sur une image où le cercle sera bien rond. Ce genre de mire est indépendante du standard mesuré. Elle est juste suffisante en 720p, mais insuffisante en Haute Définition 1920x1080.

 

Mesure de résolution en vidéo.

eric D, les points que tu soulèves en vrac montrent bien qu'on n'improvise pas les mesures sans bien savoir ce qu'on mesure. De plus la mesure pour la mesure sans but précis n'est généralement qu'une satisfaction personnelle.

Pour effectuer les mesures de résolution en télévision, seules les mires conçues à cet effet donnent directement des valeurs de résolution en TVLines. La mire de résolution peut être de taille quelconque, diapo ou carton. Les traits de référence qui y sont représentés n'indiquent pas des traits par mm ou par pouce, ces traits indiquent le nombre de lignes perceptibles par hauteur d'image.
Une mire TV comme la RMA Chart postée par vsb, qui a pour limite 600 lignes sur les deux axes, indique seulement que l'épaisseur de chaque trait noir ou blanc placé devant le repère 600 correspond à 1/600 de la hauteur de l'image. Les pointes des triangles blancs en haut et en bas de la mire de la mire servent de repère pour le cadrage vertical exact des bords de l'image de test, tout autre cadrage ferait perdre leur validité aux mesures.
Quand on effectue des mesures, elles doivent suivre une procédure rigoureuse si on veut qu'elles aient un sens. Si on se limite à des mesures de résolution, ce n'est pas trop difficile d'obtenir des résultats corrects.

Il est certain que si le viseur de la caméra est en surbalayage, il est illusoire d'engager une séquence de mesures. Malheureusement le matériel grand public est souvent dans ce cas et donne rarement accès à la vision de 100% de l'image vidéo. La solution du contrôle sur ordinateur est une bonne solution pour effectuer le cadrage, mais pas pour la mesure de résolution.
Pour ceux qui ont accès au réglage d'amplitude de leur téléviseur, il suffit de diminuer l'amplitude verticale pour faire apparaître des bandes noires en haut et en bas afin de bien visualiser la pointe des triangles de cadrage. Une fois le cadrage effectué, remettre l'amplitude verticale à sa valeur originale.
La précision du cadrage horizontal n'a aucune importance avec des capteurs CCD dont le rapport d'aspect est fixe. Si les pointes des triangles à droite et à gauche ne correspondent pas exactement au cadrage horizontal, la précision de la mesure n'en sera pas affectée, seul le cadrage vertical est capital.

La mesure de résolution avec une mire est la mesure de toute la chaîne de distribution et non seulement celle du capteur. Les valeurs qui seront lues seront les valeurs du maillon le plus faible de cette chaîne. La qualité de l'optique et ses réglages au moment du test joueront un rôle aussi important que celui du capteur.
C'est probablement la qualité du téléviseur que vous mesurerez si vous vous servez d'un TV couleur avec un tube cathodique de petite taille ou si votre TV est un LCD ou un Plasma.

Mais les mires ne servent pas qu'à la résolution et certaines ne sont pas que de simples cartons imprimés. Ce sont aussi des outils étalonnés dont la lecture implique de suivre scrupuleusement la méthodologie recommandée, avec du matériel de mesure bien souvent trop onéreux pour l'amateur ou même le semi-professionnel.

Pour le langage, c'est surtout le langage approprié qui est important pour ne pas retrouver les dérives et contresens trop fréquents sur les forums. Il y a de très nombreux glossaires sur le Net et dans les ouvrages de référence qui permettent de trouver facilement le sens technique exact des mots.

 

C'est vrai qu'après avoir réaligné les tubes et essayé de faire les convergences, il était souvent difficile de parler de lignes droites… :lol:

Bon, en relisant les posts, MB84 a eu à peu près sa réponse!
Et pour ceux qui aiment les mires ou qui ont pratiqué la DXTV, voici un site plein de nostalgie.

 

Merci à vsb, et aux autres

Merci à vsb de revenir avec bienveillance à mes préoccupations initiales. J'avoue que j'avais un peu décroché ces derniers posts, mais les spécialistes ont eu l'air de se régaler.

En ce qui concerne les réponses à mes questions, j'ai surtout obtenu le sentiment qu'il n'y avait pas vraiment de réponse, ou alors que ce n'étaient pas des bonnes questions.

Je pense que je vais essayer un TRV460 dès que je peux en trouver un dans le commerce. Si ça me convient, je l'achète, sinon j'achète autre chose.
(Quand je dis "ça me convient", je ne parle surtout pas de sa définition, ni en pixel, ni en lignes, ni rien. J'ai bien compris que ce ne sont pas des notions à aborder comme ça, sans un minimum de quelques décennies (siècles?) d'expérience et un gros matériel de mesure. Disons juste qu'il faut qu'il fasse des jolies images).

En tout cas, merci encore à tous d'avoir contribué à éclaircir mes idées sur ce sujet difficile et a bientôt sur ce forum.

 

DANGER AVALANCHE

C'est le panneau que j'ai vu cette dizaine de jours passée : "ne sortez pas de le la piste, DANGER AVALANCHE". De retour, je resurfe sur le Repaire …

Et ici, p' têt, qu' c'est ma faute, j'ai dû la déclencher par inadvertance, j' suis pris dedans, j' suis fin étouffé, il va bien m' falloir encore dix jours pour comprendre par où sortir !
Et alors, et le panneau: "ne sortez pas de la discussion, DANGER AVALANCHE" , personne n'a vu ?
À ç' que j' vois, MB84 a surfé dessus et s'en tire assez bien, c'est l'essentiel!

Après tout, pour la vidéo: y a le(*) cadreur qui fait au moins autant la "belle image" que la camera et le(*) monteur qui fait au moins autant la "belle histoire" que le logiciel (*): ou"la".
Et puis, en "amateur", pour encore un peu de temps, c'est sur une télé que ça se regarde et s'écoute…
Alors, dans ces conditions "amateur", le DV, y compris version D8, c'est potentiellement mieux que le Hi8 (ou SVHS) qu'était un poil moins passable que le 8 (ou VHS)…

À présent pour faire un choix entre deux camescopes chacun, dans cette catégorie, ayant ses limites, il faut choisir selon le domaine où on préfère ne pas sortir en "hors piste", l'un en "définition" et l'autre en "sensibilité" (*), et n'aller déclencher l'avalanche que si nécessaire et voulu, (*) et, pour ce cas, le secours peut venir de l'extérieur : prévoir éclairage d'appoint !