Le fonctionnement des mono-ccd

Dites moi si `y'a des points ou je me trompe

Enfin… après avoir pris plusieurs info et comparé, je crois comprendre le fonctionnement des mono-ccd, les tri-ccd eux sont plutôt simple à comprendre, et aussi leurs points faibles.

Je croyais avant qu’un pixels étais une composition de 4 photosites et recréait une information RVB complète(Rouge, vert, bleu), mais non, en fait les vrai pixels(comme en tri-ccd ou CMOS tri-couche) le sont, ce n’est pas le cas des mono ccd et cmos. Je croyais que la principale cause de la suprématie des tri-ccd étais 2 points faibles des mono : Le filtre de Bayer qui réduisait la sensibilité et l’effet mosaïque des photosites. Encore-là j’étais loin de la vérité.

Choques pixels en mono ne génère qu’un seul vecteur(Rouge, vert ou bleu). Un pixels de tri lui fait les trois donc il serait normal de croire qu’un photosite tri est égal à 3 sinon 4 pixels en mono, donc la définition à résolution égal serait trois fois plus élevé pour un tri-ccd? Mathématiquement oui, pratiquement non. C’est que nous sommes beaucoup plus sensibles à la luminance qu’à la chrominance donc l’avantage d’un tri est mathématiquement dans les chromes. Il faut 4 photosites pour faire un vrai pixels complet. Oui 4 : 2 vert, 1 rouge, 1 bleu. Pourquoi 2 vert? Pour faire un carré avec les pixels? Non. Car l’œil est plus sensible au vert? Pas vraiment. Pourquoi? Car les verts(jaune + bleu) travaillent plus du coté de la luminance que du coté de la chrominance. Donc de cette manière les performances en luminance se rapproche beaucoup des tri-ccd. Vous voulez un chiffre, j’en ai pas, mais j’estime la performance dans la luminance d’un mono face à un tri à 3/4.

Là ou les mono sont plus faible c’est dans les chrominance ou ils sont environ 3 à 4 fois inférieur aux tri-ccd. C’est énorme, mais n’oubliez pas quel amateur peu dire quel est l’image la plus belle entre une dsr-570 et une broadcast.
De plus avec la compression dv en 4 :1 :1 ou 4 :2 :0 il y a peut-être moyen de se rapprocher des chromes d’une tri-ccd en dv.

C’est pourquoi l’on peu dire qu’une mono-ccd contre une tri sur une même résolution a une définition de 1.33 (noir et blanc) jusqu’à presque 2 fois inférieur(selon images), non pas trois car notre oeil est beaucoup plus sensible à la luminance. Mais encore là c’est pour une image fixe, car il semble que le mouvement soit encore là plus une chose de contraste que de couleurs pour l’œil humain bien que déjà il était plus sensible à la luminosité.

Donc il serait logique de croire que la petite HD de jvc donnerait une définition à peine supérieure qu’une tri-ccd. Là ça devient complexe, c’est qu’en HD l’on aurait des pixels, bien que d’un seul vertex, plus précis et capable de recréer des détails plus fins.

Si je n’ai pas raison sur un ou des points veuillez m’en faire part s’il vous plait.

 

Je retire ces mots, j'avais mal compris ma lecture. C'est que avec un mono-ccd, due à son effet mosaique de ses pixels de simple vertex, un léger mouvement de la caméra amiliore légèrement l'image, surtout dans les chromes. C'est que nos yeux mélange les couleurs lors du traitement de l'image, les couleurs saditionnent? Je ne sait pas trop, mais c'est pas ça qui me fera instaler un vibrateur sur le trépied de ma cam:lol:

 

Vous avez dit "pixel“

Étant devenu pragmatique, la relation entre photosites et pixels me dépasse beaucoup et j'en suis arrivé à ne considérer que ce que j'obtiens de mon camescope sans trop plonger dans la technologie, cependant pour entretenir ce post voici l'état de mes connaissances (passées) du sujet qui te préoccupe.


À l’origine de l’image produite par une caméra TV, un camescope ou un photoscope il y a au moins un capteur CCD (Charge Coupled Device = Dispositif à Transfert de Charge = DTC).
Cependant, selon leurs destinations, ils diffèrent, non dans leur principe général : ce sont des mosaïques de micro cellules photoélectriques, mais dans leurs modes de “vidage“ (fréquence élevée dans les camescopes) et la structure du filtrage des couleurs…
Tous, sont et, ne sont sensibles qu’ à l’intensité lumineuse (Luminance, Y) et non à la couleur (Chrominance) et ce, dans l’étendue d’un certain spectre. Les CCD qui doivent résoudre la couleur reçoivent le flux lumineux au travers de filtres colorés. Si l’on s’en tient aux camescopes deux technologies de filtrage coexistent : TRICCD et MONO-CCD.

En TRICCD, “pro“ et haut de gamme grande diffusion, le flux lumineux issu de l’objectif est décomposé par des prismes en trois faisceaux, chacun traverse son filtre Rouge, Vert (G pour green) ou bien Bleu avant d’être recueilli sur son CCD qui analyse indépendamment l’intensité de chacune des composantes… Certains de ces matériels peuvent sortir selon les 3 “tuyaux“ R G B, ou après matriçage trois “tuyaux“ Y U V ( Y I Q en 60Hz), mais surtout pour les amateurs, en deux “tuyaux“ DV, ou Y/C et “composite mono tuyau“.

En MONO-CCD, gamme “grande diffusion étendue“, c’est chaque micro cellule ou photosite, qui est surmontée d’un micro filtre “individuel“.
On pourrait penser que cela forme une mosaïque de filtres R G B, … ça l’a été,…avant 1990, dans un (second) type de CCD 2/3 d’inch (16,93mm de diagonale totale), les photosites d’une ligne (disons impaire) étaient filtrés alternativement Vert, Rouge, V, R, V, R etc… et ceux de la ligne suivante alternativement Vert, Bleu, V, B, V, B etc… Ce qui fait bien 2 verts pour 1 rouge et 1 bleu.
Dans les premières versions, les CCD 2/3“ étaient filtrés de façon identique pour chaque ligne Jaune, Vert, Cyan (jaune et le cyan, complémentaires de bleu et rouge).
Il ne me semble pas impossible que les CCD de photoscopes suivent une disposition voisine de l’une de ces deux premiers types ?
À partir de 1985, de nouvelles générations de camescopes partent à la conquête du marché selon deux axes liés et encore à venir: DV et miniaturisation… De 2/3“, alors, on passe à 1/2“ (12,7mm) [on en est maintenant à 1/6“ soit 4,23mm de diagonale totale]. Les filtres y sont de 4 couleurs : Vert (G), Jaune (J), Magenta (Mg) et Cyan (Cy). Leur succession varie alternativement de ligne en ligne :
Mg, G, Mg, G, Mg, G etc… pour les lignes (disons) impaires,
Cy, J, Cy, J, Cy, J etc… pour les lignes paires.
(Je regrette, je suis incapable de faire passer un schéma)
Ces choix sont faits essentiellement pour constituer directement les trames (1/2 images) telles qu’elles doivent “sortir“ soit en interne pour enregistrement sur bande soit en “out“ pour un autre élément de la chaîne vidéo. Or aucun camescope “grand public“ ne sort en YUV, mais cette étape évite le RGB pour obtenir du Y/C ou du “composite“ puis ultérieurement du DV, et cette mosaïque quadrichrome facilite ce calcul.

On attache les ceintures !

Pour la trame, disons impaire, lecture est faite, pas à pas, sur un couple de photosites superposés de 2 lignes consécutives (impaire, paire), ce qui donne (Mg+Cy), (G+J), (Mg+Cy), (G+J) etc… et couple de lignes analogues suivant… Et pour une trame “paire“ lecture est faite sur un couple de lignes consécutives (paire, impaire), pas à pas, ce qui donne (Cy+V), (J+Mg), (Cy+V), (J+Mg) etc… et ainsi de suite…
Or Cy est une combinaison linéaire de vert + bleu, … disons Cy = m.G + n.B
Mg … bleu + rouge… Mg = n.B + p.R
J … rouge + vert … J = p.R + m.G
Et… Vert = 1.G
Dans la trame impaire, on additionne (électronique matricielle) deux à deux les valeurs des couples consécutifs :
(Mg+ Cy) + (G +J) = n.B + p.R + m.G + n.B + 1.G + p.R + m.G
= 2.p.R +(1+2.m).G + 2.n.B … on transforme en pourcentage :
(2.p)% R + (1+2.m)% G + (2.n)% B
Les coefficient (de transparence) des filtres sont choisis de façon que 2.p = 30 , 1+2.m = 60 et 2.n = 10
Et :
[(Mg + Cy) + (G + J)]/100 = 0,30 R + 0,60 V + 0,10 B = Y
La somme des valeurs de deux couples consécutifs donne la Luminance.
En épargnant les calculs, la différence
(Mg+Cy) – (G+J) = …… 2.n.B – G où G est connu, permet le calcul de B et donc de la “composante différentielle bleue“ notée Db (en France) ou Q (US) et surtout V = B-Y (en PAL).

De la même façon, pour la trame paire, de la somme des valeurs de deux couples consécutifs, on déduit la Luminance Y et de leur différence, “la composante différentielle rouge“, notée Dr, I, ou U = R – Y.

On peut remarquer qu’il faut 4 photosites pour fournir, en trame paire une info Y et une info U et qu’il en faut 4 aussi en trame impaire pour fournir une info Y et une V… Mais il y a entrelacement…et pour avoir deux infos Y, une U et une V, il faut trois couples de photosites !

C’est là, ce que je connaissais du sujet dans les avant-dernières années du siècle passé !
…

Depuis, un nouvel axe est apparu pour les camescopes de grande diffusion : ils servent aussi de photoscopes… d’appoint. Dans cette utilisation, l’enregistrement sur carte magnétique se fait à la façon informatique, d’après RGB… En outre, dans cet emploi, la lecture du CCD ne se fait plus par demi-image (trame) mais est “progressive“, ce qui doit signifier une lecture ligne après ligne… En est-on revenu à un filtrage de type 2 (RGB) ? Pour la vidéo, une lecture analogue à celle du type3, à partir de p.R + 2.m.G + n.B peut arriver facilement à Y = 0,3.R + 0,6.G + 0,1.B, à U = R – Y et V = B – Y. Mais ce n’est qu’une supposition ! Existe aussi le procédé dit “décalage de pixels“, le retour du Cmos !

Dans la solution TRICCD, il est probable qu'un pixel corresponde à un triplet de photosites, un par CCD, on peut établir une relation apparamment simple entre nombre de photosites et nombre de pixels offerts…
Par contre, en MonoCCD, il me semble que cela reste secret de conception/exploitation et incitation technico-commerciale…
Cependant, à la question, l’évolution de la technologie est-elle globalement bénéfique ? Il est difficile de répondre non !

 

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Je reviens avec une figure extraite d'une revue d'électronique (années 95/99 ?) pour illustrer mon post précédent… Je n'avais pas su le faire alors!

 

Merci beaucoup Guy de ces nombreuses réponces, elles sont très apprécié.
Merci et à ma prochaine question