a propos de la dynamique

Non, Alice, meme un capteur Cmos basique possede une dynamique incroyable !

Incroyable au point que certaines petites caméras n'ont meme pas d'iris !

Les capteurs à tubes, avec leurs nombreux défauts, possedaient déjà une dynamique superieure aux 100 IRE de la norme, les CCD ont fortement amélioré cet état de fait, et les CMos vont encore plus haut.

pour donner un ordre d'idée :

CRT : 130 à 150%
CCD : 300 à 500 %
CMos : 400 à 1000 %



A+

Es-tu d'accord avec moi en ce qui concerne l'utilisation du IRE ?

 

Voici, pris dans la palette de tests de W.Winne, une comparaison entre un camescope Cmos 1/3' de base, et un camescope CCD 1/3' plus sohistiqué.



le Cmos :


le CCD :


On voit bien la différence de dynamique, que ce soit dans les valeurs sombres (la route au premier plan) ou les valeurs claires (le bandeau lumineux jaune du toit)


Bien que le Cmos ait une reserve de dynamique énorme, surtout dans les plus hautes lumieres, c'est la sophistication de l'électronique qui fait la différence et donne avantage au modele le plus onéreux.



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1000% de l'IRE, tu veux dire 60 diaphs de dynamique ??? mais quand est-ce que tu as tenu une camera pour la dernière fois ?

 

Alice, il ne s'agit pas de caméra, mais de capteurs !

 

Excuses, c'était une boutade c'est tout

 

Tu peux dire ce que tu veux et sortir toutes les chartes du monde entier, cela n'enlèvera pas le fait que, toute autre chose étant égale, plus les pixels sont gros, plus le capteur devient sensible. Or, la dynamique d'un système caméra est intimement liée à la sensibilité du capteur, au "noise floor" de l'entièreté du système et à la profondeur d'échantillonage de l'ADC associé au capteur. Certes, certains exagèrent, comme Dalsa avec ses 16 bits/canal (on peut être certain que 2 bits au moins sur les 16 sont "noyés par le bruit").

En d'autre termes, plus le rapport signal/bruit est élevé, plus la dynamique (normallement mesurée en décibel ou, également, comme l'a signalé Alice, en diaphs) pourra être élevée. Alice et Video98 te l'ont dit, mais n'importe quel professionnel de l'image te dira exactement la même chose que nous. De temps en temps, il faut sortir de tes manuels d'utilisateur et autres notices techniques et constater avec tes propres yeux: une caméra à petit capteur a une dynamique de m***e (moins de 5 diaphs) alors qu'une Genesis, une Dalsa, une D20 ou une Red dépassent allègrement les 11 diaphs de dynamique. Si ça ne te saute pas aux yeux, court vite chez ton médecin et demande une greffe occulaire d'urgence!!!

Bref, dire que "la taille du capteur n'a aucune influence sur la dynamique de l'image", c'est aussi faux que de dire que "la taille du capteur n'a aucune espèce influence sur la résolution effective de l'image" (raisonnement que tu soutiens mordicus depuis longtemps, ignorant allègrement les limitations dues à l'optique, dont le pouvoir de résolution est incapable d'approcher celui nécessaire au besoin des petits capteurs!!). Bien entendu, ne me fait pas dire ce que je n'ai pas dit: d'autres facteurs interviennent pour déterminer la dynamique ou la résolution d'une caméra que la simple taille du capteur. Mais, de toute façon, nul besoin d'en faire une discussion technique: un simple raisonnement par l'absurde suffit à prouver l'absurdité de ta théorie: si la taille des capteurs n'avait aucune influence sur la dynamique et la sensibilité (les deux étant directement liées), s'il suffisait de faire un "traitement électronique sophistiqué" pour avoir une énorme dynamique, pourquoi les constructeurs prendraient-ils la peine de continuer à fabriquer des caméras avec de gros capteurs??? Pour "amuser la galerie"?

Et surtout, pourquoi tous les professionnels de l'image qui travaillent en numérique prendraient-ils la peine de débourser des fortunes pour des caméras à gros capteurs? Parcequ'ils sont "trop plein de fric", qu'ils ont des yeux plein de m***e et surtout, qu'ils n'ont pas eu la chance d'avoir eu droit à une explication technique de st65 sur le fait qu'il est absurde de penser qu'une grosse caméra puisse produire une meilleure image qu'une chtite Canon HDV???? Laisse moi rire :lol: :lol: :lol: :lol: :lol:

 

signal-to-noise ratio / rapport signal sur bruit

 

Merci pour ta remarque amusante Alice, qui, je le suppose, m'est directement adressée, mais, par delà le sarcasme, je pense que nous avons ceci en commun: nous n'aimons pas que soient propagés des propos trompeurs -- même si, stricto sensu, ils ne sont pas entièrement faux: st65 a raison de dire "meme un capteur Cmos basique possede une dynamique incroyable". Le hic, c'est qu'il oublie de mentionner le fait qu'il ne suffit pas d'avoir un capteur "à la dynamique excellente" et d'y adjoindre une "électronique sophistiquée" : ce qui compte, c'est la dynamique de l'ensemble du système. Non st65, on ne parle pas simplement de "capteurs" sur le Repaire engénéral ni même ici, quand on cherche à comprendre ce qui limite la dynamique. Non st65, "isoler le capteur" sur ses caractéristiques techniques de bases pour tenter de deviner la manière dont tout un système caméra fonctionne, ce n'est PAS une bonne méthode. Tu refais la même erreur que lorsque tu prétendais que la taille du capteur n'était en rien liée à la résolution d'un système caméra (ce qui revient à dire que seul compte le nombre de pixels, leur taille n'étant, selon toi, qu'un facteur totallement secondaire), alors que ce qui compte pour la résolution des images, ce n'est pas le nombre de pixels du capteur, mais la performance du couple "capteur ET optique", performance qui, elle, dépendra de beaucoup de facteurs, mais sera généralement le plus limitée par l'optique au pouvoir de résolution de plus en plus insuffisant au fur et à mesure qu'on rend les pixels plus petits . Donc, cette performance (et la résolution effective des images) sera effectivement limitée par la taille des pixels, que cela te plaise ou non!

Pour revenir à la dynamique, quand on parle de l'ensemble du système, le rapport signal/bruit (ne rigole pas Alice) -- ainsi que, dans certains cas un peu extrèmes et donc rarrissimes, la profondeur d'échantillonage -- est réellement ce qui limitera le plus la dynamique de l'image. Or, tu peux tourner la chose comme tu veux, mais c'est un fait certain que le rapport signal/bruit du système dans son ensemble, lui, il est directement lié à la taille des pixels, et donc, à la taille du capteur.

Pour dire les choses autrement, pour autant que l'image numérique soit correctement exposée (c'est à dire le plus à droite possible de l'histogramme, sans clipper les blancs, bien entendu), la seule chose qui viendra limiter les détails dans les zones sombres (et donc, la "dynamique de l'image") c'est... le bruit: quant il devient aussi "important que le signal", mieux vaut le couper tout court (et donc, "bye bye la super dynamique de l'image que le super capteur CMOS pouvait fournir en théorie"). C'est précisément l'erreur qu'a faite Panasonic avec sa HVX200: à trop vouloir "électroniquement augmenter la dynamique de l'image", on finit par se retrouver avec des noirs bruités, quelque soit le niveau de gain utilisé pour filmer l'image.

Bref, dire que les caméras qui ont des gros capteurs ne doivent leur dynamique accrue qu'à de sophistiqués traitements électroniques, c'est tout simplement une absurdité! Mais bon... je sais que tu n'admettras jamais ce fait! Pas plus qu'un jour je n'espère te voir admettre le fait que ce que Sony appelle "Spatial Offset" n'est autre chose que ce que Pana appelle "Pixel Shift"...

 

Mais non, mais non . C'est juste que j'ai peu d'espoir de voir quoi que ce soit de contructif sortir de cette conversation. Je l'exprime avec un peu d'humour, c'est tout...

 

Bonjour Arkham,

pour comprendre un systeme, ou ensemble de composants, il faut connaitre les caractéristiques de chacun de ces composants.
Tu me rétorqueras que ce qui est un impératif pour l'ingé qui conçoit le systeme, ne l'est pas pour l'utilisateur final. Mais si on schématise à l'extreme l'utilisateur final n'a besoin que de connaitre le prix, suivant le vieil adage qui veut que "pas cher, pas bon".

Entre ces deux extremes, il y a beaucoup de positionnements possibles, et si je propose une réflexion sur ce theme, ce n'est évidemment pas pour prouver qu'un camescope à trois sous est meilleur qu'un HDCam à 60 000 euros.

Oui, une cellule, ou photosite, de plus grande surface, recevant plus d'énergie, va etre plus sensible dans les basses lumieres mais va saturer plus vite dans les hautes lumieres, et au final la dynamique n'aura pas varié.

Cette dynamique est essentiellement liée à la nature du capteur. Sans entrer dans les détails, on peut dire que le CCD, sensible aux basses lumieres, est limité dans les hautes lumieres ; le Cmos qui est moins sensible dans les basses lumieres a une resistance tres élevée aux hautes valeurs lumineuses, ce qui lui confère une dynamique supérieure au CCD.

Comme indiqué plus haut, la sensibilité d'une caméra n'a rien à voir avec sa dynamique et discuter des sources et de la nature du bruit dans une caméra nous entrainerait trop loin.
:lol: Mais on peut dire que plus le prix augmente, plus la sensibilité et la dynamique augmentent :lol:

Je sais que ce n'est pas gentil de se moquer, mais un échantillonnage "16 bits" découpe en 65536 niveaux ou bits. On peut avancer sans crainte de trop se tromper que les dernieres centaines de bits seront non significatives.
Découper aussi finement va peut etre permettre d'améliorer le traitement des touts petits signaux, dont le bruit intrinsèque du capteur ; la seule contrainte étant de pourvoir traiter ce flux en temps reel !


Ce qu'il faut retenir de tout cela, c'est que la norme qui définit le signal video est la principale fautive. Il faut avoir recours à des astuces electroniques pour faire entrer le maximum de dynamique dans ce cadre étroit.

A+

La suite tout à l'heure....

En attendant, un petit moment de détente ; si la dynamique n'est pas limitée par la norme video, pourquoi le KNEE a t-il été inventé ?


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" Crois pas ça ..."

Salut Alice

Car pour les "non pro" .. cette discussion est intéressante....en tout cas pour ce qui dépasse les simples notions de bon sens que tout enfant peut appréhender ...du genre :
" ...pourquoi tous les professionnels de l'image qui travaillent en numérique prendraient-ils la peine de débourser des fortunes pour des caméras à gros capteurs? ..." :bravo
(au delà quand même de là maternelle élémentaire soit supérieur à... 2 ans !!! )
Bertrand

 

Aïe... Je sens que la discussion va être longue et pénible... comme d'habitude! Le hic, c'est que je n'ai ni le temps ni l'envie de chercher à nouveau à te convaincre du fait que tu te trompes (une fois n'est pas coutume), tout comme je dois te prévenir que toi aussi, tu n'arriveras pas à me convaincre que toutes les personnes au monde impliquées professionnellement dans la conception, le design ou l'utilisation de caméras se trompent et que toi, enfin, après avoir bien épluché les data sheet des constructeurs de CCD/CMOS, tu va leur apprendre à tous la Vérité.

Mais bon, disons juste que la "sensibilité du capteur n'est pas DIRECTEMENT liée à la dynamique du système caméra", mais est néanmoins liée à son niveau de bruit qui lui limite directement la dynamique de la caméra. OK? Non? Pfff....

Puis-je me permettre de t'inviter à venir vite t'inscrire sur la mailing list "cinematography.net", qui regroupe une bonne partie des experts de l'industrie ainsi que la plupart des dir.phot au monde. Viens donc expliquer à tout le monde ta théorie

Stu Maschwitz par exemple, (Sin City, Superman Return, Pirates des Caraibes, Vanilla Sky, the Day after Tomorrow, et j'en passe quantité d'autres) y a dit encore, il y a de cela 10 jours: "Low noise means you can underexpose more, holding more highlight values while maintaining usable shadow detail, which means more dynamic range."

Bien entendu, Stu ne comprends rien, je suppose selon toi, à l'image, aux caméras numériques et sera enchanté de t'entendre lui expliquer combien il se trompe en disant ça.

 

Je ne suis pas un professionnel de l'image, mais de l'electronique.

Le discours que je tiens, et que j'argumente de facon claire et précise, est que la dynamique d'une tete de caméra tient plus de la qualité du traitement électronique que de la taille et de la nature de son capteur
Mais bien sur, gros capteurs et traitement sophistiqué (et prix) vont de pair d'où une possible confusion.

PS : il ne faut pas confondre les caméras spécifiquement destinées au secteur du cinéma numérique, où là tout est possible, et les caméras destinées au secteur broadcast destinées à une diffusion sur le systeme de television conventionnel.

 

Je suis un professionnel de l'image tout en ayant été formé pour être un professionnel de l'électronique (puisque je rappelle que je suis ingénieur en électronique à la base)

Oui! Mais cela ne l'empêche pas d'être faux!

Mais QUEL traitement électronique? Le knee? Le toe? La compression de dynamique? Aucun de ces traitements ne coute quoi que ce soit comparé au cout d'implémentation d'un capteur de grande taille et des optiques qui vont avec. Fais preuve de bon sens que diable, pour une fois dans ta vie: s'il suffisait de faire un "super méga traitement électronique" pour avoir une grande dynamique, il y a belle lurette que les constructeurs ne prendraient plus la peine de faire des caméras à gros capteurs! A quoi peuvent donc servir les "gros capteurs"? Simplement à aller de pair avec un "traitement sophistiqué" et avec un "prix" élevé? Laisse-moi rire...

Je le répète pour la dernière fois: la taille du pixel (liée à la taille du capteur) a une influence directe sur la sensibilité et donc le niveau de bruit ("noise floor" comme on dit en pratique dans le jargon des électroniciens). Or, c'est précisément ce niveau de bruit (qui détermine, par définition, le rapport signal/bruit) qui est un des facteurs les plus limitatifs pour la dynamique de l'image! C'est si simple et si logique que même celui qui n'a jamais fait d'électronique de sa vie devrait être capable de le comprendre.

Inutile de tergiverser! Je terminerai donc mon intervention ici par quelques autres citations avant pour moi de quitter cette discussion -- sans issue, comme toutes les discussions qui visent à remettre en question tes "certitudes", certitudes acquises non pas par l'observation, la science, l'expérience ou par les faits, mais par la seule lecture de data-sheet et autres documents à vocation marketoïde...

Toujours sur la liste CML (cinematography.net) qui regroupe, je le rappelle, tous les plus grands spécialistes de l'image numérique dans le monde:

Phil Rhodes: "The dynamic range on a video camera is defined by how much noise you're prepared to accept in the shadows."

Graeme Nattress: ">>Film essentially has infinite bit depth, as does the human eye.

You're right that as it's analogue, it doesn't have a bit depth per se, but you can compute an equivalent bit depth based upon the SNR / Dynamic range of the analogue. When you compute that, you find it's no-where-near infinite. The noise floor stops you dividing the signal into an infinite amount of steps as soon as the size of the steps drops below the size of the noise."


Wikipedia: "Signal-to-noise ratio is closely related to the concept of dynamic range, where dynamic range measures the ratio between noise and the greatest un-distorted signal on a channel." (Signal-to-noise ratio - Wikipedia, the free encyclopedia)

Je pourrais te citer également TOUS les livres d'électronique que j'ai chez moi! En réalité, pas un seul expert en électronique (ni, à fortiori, d'expert en image) dans le monde ne semble penser comme toi que le SNR n'a aucun rapport avec la dynamique d'une image! PAS UN SEUL!

Alors, je me fiche pas mal de te voir "argumenter de façon claire et précise" si tant est que ce que tu tentes de prouver, c'est que "le soleil tourne autour de la terre", tu as tort! Un point c'est tout!

 

Comme d'habitude tu noie tout dans ta logorrhée verbale rendant toute discussion impossible.

exemple
"Je pourrais te citer également TOUS les livres d'électronique que j'ai chez moi!"
Tu sais qu'il ne suffit pas de posseder des livres.


"En réalité, pas un seul expert en électronique (ni, à fortiori, d'expert en image) dans le monde ne semble penser comme toi que le SNR n'a aucun rapport avec la dynamique d'une image! PAS UN SEUL!"


Comment peux tu te vanter de connaitre tous les experts en electronique ?
Le "signal to noise ratio" a bien sur à voir avec la dynamique, que ce soit à l'echelle du capteur ou de la caméra complete.


etc, etc...
A+