Pixel Shift, Pixel Offset, Spacial Offset

Trop lol ! je tourne le dos 5 minutes (enfin, juste le temps d'un restau avec ma grand mère) et paf, deux pages remplies. Quel honneur, je ne sais pas par où commencer...

Alors, disons... dans l'ordre :

Salut St65, Video98, Hugues, Guy, JLH, caraibe, vsb et tous les autres, merci de votre attention, tout particulièrement à st65 qui n'a jamais peur de sortir une craie pour faire des schémas au tableau. C'est très instructif pour tous, pour nous et les simples visiteurs et lecteurs. J'adore !

Alors d'après ce que je lis, st65, tu estimes que les capteurs de la Z1 ne sont PAS décalés, c'est ça ? et que les publications et diverses rumeurs qui courent ne font etat en fait que d'une interpolation (2x ou 1,5x peu importe) qui naturellement ne pourra jamais se substituer à une véritable captation haute résolution.
Bon, passons rapidement sur le fait quand même très surprenant qu'un constructeur décide de ne PAS employer une "vieille technique" qui a pourtant fait ses preuves et concentrons nous sur le procédé lui même.

Toute cette conversation m'a amenée plus loin dans mes recherches. J'ai donc trouvé un autre document, signé de la main de Steve Mullen, qui a pendant de longues années contribué au dévelloppement des technologies vidéo et par ailleurs auteur de 8 manuels techniques et enseignant universitaire. Le document est chez HDTVexperts.com et a été écrit pour vulgariser les technologies embarquée sur la FX1/Z1 : HDTVexpert — Product Review: Sony s HDR-FX1 1080i HDV Camcorder

Première grande découverte, pourquoi une tête de cam est elle entrelacée, et pourquoi cette même tête ne peut être progressive. Cette question m'a longtemps taraudée et je suis super contente de découvrir ce document. En fait la FX1/Z1 utilise le "interlace scan dual-line", c'est à dire que sur une trame c'est la première ET la deuxième ligne du capteur qui sont additionées pour former la première ligne de la trame. La 1ère ligne de la deuxième trame fait elle la somme des lignes 2 et 3 du capteur.

Ainsi il y a deux gros avantages à faire cette addition : comme deux photosites sont additionées, le CCD devient plus sensible de +6dB, ensuite comme ce n'est pas un pixel qui est échantilloné mais deux, le bruit est moyenné, et de fait s'anihile presque totalement ce qui augment le rapport signal/bruit.
En revanche il y a un prix à payer (et ça, ça va pas te plaire st65, ne te faches pas trop ok ?) comme le système de captation est entrelacé, et afin de ne pas rendre trop scintillant les détails fins sur le diffuseur, un passe-bas est appliqué au signal de chaque trame (un passe-bas enlève les hautes fréquences d'un signal), réduisant sa résoltion d'environs 34%, de 540 lignes à environs 358 lignes/trame, soit une résolution théorique totale d'environ 715 Lignes TV. De fait la résolution verticale mesurée de la FX1 tourne aux alentours de 720 LTV.
Manifestement en tout cas, si la FX1/Z1 arrive à "monter" en résolution par rapport à son capteur 960x1080, ce n'est surement pas grâce à l'entrelacement, qui lui enlèves même plus de 30% de la résolution captée.

Si on reviens sur le pixel shift, le document que je cite ici parles très clairement d'un pixel offset de 1/2 pixel (et pas de 1 ou 2 pixels). Est-ce de sources Sony ou non, je sais pas, mais le processus est très bien expliqué est ne laisse pas de place au doute quand à son utilisation sur la FX1.
Maintenant st65 si tu doutes tant de l'utilisation de la technique c'est aussi et peut être surtout parcequ'on n'observe justement pas le gain théorique de définition, à savoir un bon 1440x1080.
En fait il apparait que le procédé n'est pas parfait (vous en doutiez ?), et si sur une image monochrome et statique le gain peut tendre vers les 1.5 (1440 échantillons uniques) théoriques, dans la pratique selon la texture et le mouvement ce gain chute rapidement à 1.1 environ, soit 1056 échantillons uniques prélevés par ligne scannée. Si l'on ajoute la perte de définition liée au scan entrelacé on peut en déduire que la définition en conditions normales d'utilisation de cette caméra doit avoisiner les 1056x720, ce qui est honorable, mais loin du Full HD, et ça expliquerait pourquoi on voit tant de comentaires mettant à un même niveau la définition de la Z1 (1080i) et de la GY HD100 (720P). Au vu de ce calcul il paraittrait même que le 720P aient d'avantage de résolution, sans compter les désagréments liés à l'entrelacé (je sais, je sais, st65 tu détestes lire ça) à savoir le "interlace flicker" et le "interline twitter".

Hop, re recherche et je tombe devinnez chez qui : Adam Wilt (pourtant grand défensseur de l'entrelacé) Technical Difficulties - Fields & Frames
L'interlace flicker est le fait que les points clairs ne sont rafraichis qu'à la moité de la résolution temporelle (puisqu'ils n'aparaissent qu'une fois sur deux affichages) et de fait clignotent désagréablement. L'interline twitter c'est le clignotement des détails fins horizontaux puisqu'ils n'ont été captées qu'une frame sur deux.

Je vous rassures tout de suite, la JVC n'est PAS une caméra 720P, puisque qu'elle ne capte que 25 images pas seconde, ce qui est exactement la moitié de ce que capte la Z1 qui capte bien 50 images par secondes (et là pour le coup c'est GRACE à l'entrelacement, raison pour laquelle Sony n'a jamais voulu aller vers ce 720p25 souvent inexploitable en broadcast). Elle se dirige donc plus vers de D-Cinema, et son faible taux de raffraichissement. Le 720p standard est naturellement à 50 images par seconde. De plus les désentrelaceurs de diffusion ne font plus de "interlace flicker" puisqu'ils affichent un signal progressif à 50 images par secondes, et les plus modernes arrivent même très bien à réduire le interline twitter en interpolant non pas d'une trame à l'autre dans la même image, mais d'une image à l'autre sur la même trame (mérite peut être un autre post celle là non ?)

Bon allez, y'a plein d'autres choses que je voulais dire encore mais je vais pas dormir de la nuit si je continue, et mon petit doigt me dit que cette discussion ne va pas se tarir de si tôt de toute façon.

A très bientôt,

Alice

 

Bonjour Alice,
je m'excuse de morceler ton discours, cela me permet d'éviter une réponse sur 8 pages. Je suis peut etre un peu faineant par nature.

Ma premiere réaction a été à la parution d'un article sur le FX1 dans la revue CV&M.
L'auteur annonçait royalement un pixel shift 2 x qui consistait à décaler de 1 (un) pixel le capteur vert. J'ai d'abord souri en pensant que le 1er avril n'était pas loin, mais on etait fin 2004. Sans vouloir faire affront à tes capacités techniques, je pense que tu aura compris que décaler d'un pixel est aberrant et le seul effet tangible ne peut etre qu'une dégradation de la definition couleur. La grille d'analyse luminance n'est en aucun cas améliorée.

Beaucoup de commentaires à faire à cette phrase.

1 -"(2x ou 1,5x peu importe)"
Ce n'est pas peu importe, car le pixel shift ne peut etre que 1,5x. Si le pixel shift permettait de doubler le nombre de pixels crois tu que canon et autres s'en seraient privés ?

2 -il n'y a pas de "veritable captation haute résolution". Il y a celle qui vous convient, et celle qui ne vous convient pas. Je n'ai jamais émis l'hypothèse que le FX1/Z1 avait une insuffisante définition, bien au contraire !

Je connais bien Steve Mullen, je lis ses ecrits depuis des années. Il aime bien écrire, trop peut etre...
Un petit exemple : il y a peu de temps, j'ai survolé un de ses articles concernant le XL-H1. Il y décrivait avec détails le pixel shift (un de ses chevaux de bataille) horizontal ET vertical. Seul hic la doc constructeur indique seulement un PS horizontal !

J'indique que steve mullen est à la source du pixel shift 1,5 anglo saxon. Et c'est le seul PS plausible

Là evidemment il y a beaucoup de choses à dire, et cela peut faire l'objet d'une interessante discussion. Quand au systeme anti-scintillement dont tu parles il est débrayable pour obtenir la pleine définition verticale sur les caméras haut de gamme depuis au moins 1993 (DXC637). Et ce qui "risquer de me facher" fait partie des connaissances de base de l'electronicien video... donc pas de soucis.

Il faut bien comprendre que ce n'est pas l'entrelacement qui enleve les 30%, mais le dispositif anti-flicker ! mais comme ce dispositif permet de gagner en luminosité...

Par ailleurs, sans entrelacement, avec le meme débit et toujours pour 50 images par seconde, on ne pourrait enregistrer que 1440x540 points, reduisant ansi fortement la définition.

Le document que tu cites n'est pas de source sony et il parle très clairement et très justement d'un pixel offset de 1/2 pixel qui donne un PS de 1,5x.
Mais ce n'est pas parce qu'un procédé est décrit très clairement et très justement qu'il s'applique au FX1/Z1 !
Par contre le document que hugues a répertorié ici est de source sony france et indique bien un PS 2x horizontal : http://www.lemsprod.com/hvrz1edocumentationtechnique.pdf

Bon ma grand mère a faim, la suite à ce soir...

bon appétit à tous

 

tiens justement ma grand mère m'appelle pour aller ceuillir les fraises tondre le poulet et plumer le lapin......

 

hola, y a
Le Loup ................. le ................ Petit Chaperon Rouge
............. <—> La Mère-Grand<—>


C'est le décalage de pixels.

 

Je ne suis pas un grand technicien
Merci à Barraalice pour le lien
Que les photosites de la FX1 Z1 soient au format rectangulaire L=H*2 pas besoin de voir le schéma de Sony ou autre. Simple logique
Ou ça ou objectif anamorphosant

c'est bien ce que je disais mais ça n'implique rien dans le gonflage de la définition à 1920

Mais un truc m'échappe réellement dans cette polémique
Qui a trouvé que FX1 ou Z1 avait une résolution de 1920 pt ligne
on atteint si j'en crois les tests sur mires mis sur le forum même pas les 960 pt lignes en définition Horizontale (ou alors je suis à l'ouest et j'ai mal lu)

Sion avait au final une résolution> 960 pt par lignes Horizontale je comprendrais qu'on se pose des questions et que par curiosité intelectuelle on cheche à comprendre.

Si aucun n'exemplaire de FX1 Z1 n'avait été vendu et qu'on envisage d'en acheter une je comprendrais
Mais ce qu'elle a dans le ventre et ce qu'elle donne je pense qu'on le sait

Allez Sony sort nous une FX8 avec un vrai pixels shift ou autre chose qui nous pousse la résolution à plus de 960 pt lignes et bien tot on fera concurrence à la RED en 2K bien sur

A+ et encore joyeuse fete à tous
(j'aurais pas dans ma cheminée un FXx... avec résolution gonflée à + de 960 pt/l cette année c'est sur)

 

Je viens de rajouter le lien suggéré par Alice dans les liens anglais du forum Hdv et puisque certains ont la gentillesse de souhaiter de bonnes fêtes à tous je ne vais pas déroger à la tradition mais en images cette année.

Sortez couverts....avec le froid actuel ... Laissez les grands mères en paix et les hippopotames seront bien gardés ( Amonbofis )

 

Ok Hugues On suivra ton conseil...Et merci pour tes voeux de bonne fête
A+

 

Just for fun …

 

Bonjour Guy Jacques,
en me connectant hier soir, je pensais que ta visite chez madame Mostefigue t'avait apporté des ou au moins un argument en faveur du pixel shift ; mais deception ce n'était qu'un jeu autour de la distribution de puissance dans des pixels ou des essais de tags pour décorer marseille...

Bon je propose la trêve de noel, reprise des hostilités après les fêtes

Joyeux noel à tous

 

Hostilité et trêve : il m'est arrivé de jouer au (petit) soldat, ça va comme çà !
Pour la distribution de puissance sur des pixels : "réfléchis avant parler" (chanson martiniquaise).
Pour la décoration de Marseille, on a César … Si tu le demandes je peux aussi joindre une jolie image avec " Joyeux Noël" bien sûr …

 

Hum, Salut Guy-jacques, il faudra quand même quelques explications à ton tableau, je ne suis pas sur d'avoir compris quoi que ce soit. 1, 01, 21, 2, 21, 31, que sont ces valeurs ?

 

Tu fais probablement référence à l'EVS de Sony, certes certes, mais sur ma Z1 par exemple, point d'EVS, donc aucun espoir d'obtenir la définition procurée par la captation progressive, de plus, et cela toujours selon le document de Adam Wilt, Sony ne préconise l'utilisation de l'EVS (Enhanced Vertical Sharpness) que dans des cas très spécifiques, et pas pour le tournage général, car en plus des artéfacts propres à l'entrelacement (vus plus haut), les mouvements verticaux peuvent provoquer l'apparition et la disparition alternée de détails fins dans l'image.

Ce n'est pas exactement le sujet de cette discution, mais tu n'arriveras jamais à me convaincre de préférer l'entrelacement au profit du progressif. Le progressif prends deux fois plus de bande passante, et bien soit, qu'il le prenne, à l'idiff en février Dalsa va présenter son modèle commercial de camera 4k ORIGIN (2000 lignes, 8 mégapixels), et ça va aller en grandissant, la NHK travaille déjà sur un format à plus de 4000 lignes (33 mégapixels). Combien de temps cela prendra-t-il pour que le 1080p50 soit abordable en termes de débits ?
Puisque qu'on n'y est pas encore je veux bien m'adapter, et admettre que l'entrelacement était une bonne astuce pour économiser en bande passante sans trop sacrifier en définition, mais je me répette encore : vivement que l'on en sorte (je sais, je sais st65 tu hais ces propos, désolée)

 

Dis donc st65, voila qui est frustruant ! Comment ai-je pu passer à côté. Tout l'objet de ce post était de montrer à tout le monde : "Regardez, j'ai trouvé un document EN ANGLAIS mentionnant l'utilisation de la technique" et tu me resors là, devant moi, ton couplet "Aucun document officiel dans la langue de shakespeare ne fait état du pixel shift"
Je veut bien admettre que Shakespeare ne s'exprimait pas exactement comme ses concitoyens modernes, mais c'est néanmoins un document officiel Sony USA que je t'ai dégoté. Vas-tu me faire le plaisir de le prendre en compte dans ton argumentation ?

Concernant la V1 je suis d'accord qu'il y a un vrai flou. La doc que l'on trouve fait état d'une technique décrite comme étant "très différente du spatial offset classique". Voila donc bien une différence donc on peut douter de qualité effective sur le terrain.

Pour la Z1 en revanche, tout ce que j'ai trouvé fait état d'un pixel offset classique, et toi même tu t'efforces de nous prouver que la technique est vieille, connue et généralisée (même sur des cams entrée de gamme, etc...). J'ai vraiment du mal à imaginer que Sony ait sciemment décidé de ne pas utiliser le spacial offset sur sa petite coqueluche HDV.

 

OK, barraalice, …
Pour l'instant, je suppose qu'une optique (bonne) dépose une image (simple) sur un minuscule carré ( 2/100 de mm de côté environ) d' un capteur 1/3".
Le schéma "1" supposerait ce capteur "à pixels carrés", soit dans le cas qui nous préoccupe (???) 1920x1080 (effectifs) et "01" représente une traduction en "niveaux de gris" des flux que ce capteur pourrait fournir .

Les "pixels" (je simplifie) étant rectangulaires (2 x 1) j' ai posé, arbitrairement, deux possibilités justement décalées d' 1/2 pixel ( 21 et 31) et en 26 [= (21+31)/2] effectué une interpolation ultra simple.

Si on ne travaillait qu' avec 21 ou bien 31, ce n'est plus "interpolation" qu'il faudrait réaliser mais "extrapolation" … Tout ceci à un niveau non numérisé (tête de caméra) donc par circuit électronique "hard" … "Fourrier" y est possible … Mais ….

Voilà pour les tags …

De celà, je ne tire pas conclusion que Sony emploie cette technique… Je dis simplement que c'est possible POINT BARRE !

J' admets qu'on puisse supposer une hypothèse contraire, je n' accepte pas, sur une absence de déclaration, la certitude contraire.
L' argumentation consistant à faire reposer une CERTITUDE contraire sur l' absence de déclaration de Sony est farfelue. Et, il faut un sacré culot pour demander une argumentation pro-shifting sans fournir la prétendue interpolation que cette certitude affirme.

Encore qu'après un journaliste (d'un mensuel spécialisé), Pimak et barraalice en rapportant l'un d'une source francophone et l'autre d'une anglophone … et en l' absence de démenti formel, l' absence de déclaration de Sony batte de l' aile …
[l'erreur du journaliste pouvant avoir été une confusion, plus ou moins volontaire, entre un "doublement" des "informations" (960x 2) et le "décalage" qui est, l'inverse, soit 1/2 "pixel" … …]

 

Toujours occupé à débattre sur l'existence ou non du pixel shift du Z1 je vois

Je comprends ta logique! Néanmoins, on peut poursuivre le raisonnement et dire que "si un contructeur ne dit pas qu'il n'y a PAS de "pixel shift", alors, il ne faut pas dire qu'il n'y en a PAS!"

Deux petites remarques supplémentaires:

1) Si tu admet qu'il y a bel et bien "interpolation", alors, permet moi d'ajouter qu'ils auraient fait une erreur grossière en ne se donnant pas la possibilité de faire une "interpollation intelligente". Et comment faire une "interpollation intelligente" si ce n'est, précisément, par l'usage du ... pixel shift! Bref: si pas de pixel shift -> grosse erreur de leur part, jusqu'à preuve du contraire (si tu me trouves un algo d'interpollation plus efficace que ce qu'on peut obtenir avec le pixel shift, chapeau bas!)!

2) Il n'y a vraiment qu'ici, sur ce forum, où le doute sur le "pixel shift" de la Z1 s'exprime... Sur n'importe quel autre forum, de même que de la bouche même de tous les responsables techniques de Sony qu'il m'a été donné de rencontrer et à qui j'ai, par hasard, posé la question (à 3 reprises dans ma vie), personne n'a jamais cherché à mettre en doute le fait que Sony, comme tous les autres, utilise bel et bien le pixel shift (comme il est plus que logique de leur part de le faire). Personne ne semble en faire tout un foin: c'est juste un élément que leur marketing n'a jamais cherché à mettre en valeur. Pourquoi? Va-t'en comprendre ce qui se passe dans la tête des gens du marketing Est-ce que ça veut dire qu'il n'y a peut-être pas de pixel shift chez eux? Ben... seulement si tous se trompent et que tous les documents présentés ici comme ailleurs se trompent aussi sur ce point. Et qu'en plus, ils aient fait l'erreur grossière de se passer de cette technique efficace. C'est un peu tiré par les cheveux comme hypothèse, non?

En tout cas, moi, ca ne m'empêche pas de dormir la nuit