Tri CCD/CMOS: indispensable?

En cherchant des infos sur les nouveaux caméscopes canon je suis tombé sur un forum que certains d'entre vous doivent connaître dans lequel un certain Antoine s'enthousiasmait sur le Canon LEGRIA HF S10: mono CMOS

"- la capteur de 8 Mp, avec une taille de 1/2,6". Le plus fin et le plus gros capteur du marché. 8 Mp, c'est 4 x 2 Mp. Je sais, jusqu'ici, bof... 2 Mp, c'est la définition du Full HD : 1920 x 1080 = 2 Mp. Avec 8 Mp, nous avons donc quatre photosites par pixels. Avec une matrice de Bayer standard, un capteur un 8 Mp a un rendu de 2 VRAIS megapixels. La précision colorimétrique arrive donc au niveau d'un triCMOS."

Pendant ce temps là sur un autre forum du repaire sur la cam ikonoscop, il y a des pro qui disent :
"Déjà le fait que la F23 soit en Tri CCD alors que la A-Cam DII n'exploite qu'un mono CCD Bayer me laisse quand même dubitative
Moi pas: le gain dû au tri-CCD est, à ce niveau-là (2/3"), relativement marginal, si et seulement si l'algo de débayerisation est efficace. Ceci sera indubitablement le cas, vu que cette débayerisation se fera au montage et non dans la caméra. Ce qui veut dire qu'on pourra profiter de beaucoup des solutions déjà mise-en-oeuvre pour la Red... "

Je dois vous avouer qu'entre
- la taille des capteurs
- le nombres de pixels
- la fameuse "debayerisation"
et sans doute tout plein d'autres trucs que je comprend pas vraiment, je suis un peu perdu!

Est ce que vous pouvez m'aider à comprendre tout ça ? merci beaucoup.

edit: j'ai posté dans le forum AVCHD parce que je parlait d'un caméscope enregistrant sous ce format, si je devrait m'adresser autre part, indiquez le moi merci

 

Nirgal, vas lire les mémoires de "L´assistant Camera - Memoire de fin d´étude" (4 fichiers .pdf) à cette adresse, ça commence à dater un peu, mais tu aura des réponses à tes questions.
Welcome to Athalys
Il y a bien d'autres documents intéressants à découvrir.

Pour ce qui est du rapport entre un tri-capteur et un mono-capteur, il faut bien savoir que la surface de substrat est trois fois plus grande pour le premier par rapport au second, à diagonale d'image égale. Les photosites peuvent donc être plus gros pour un tri-capteur, au bénéfice de la sensibilité et du rapport signal sur bruit, avec toutes les conséquences que ça entraîne.
Attention, le mono-capteur n'a pas que des défauts !

 

Merci pour le lien, moi qui arrivait pas à m'endormir, ça va me faire de la lecture...
Je suis sur que je vais apprendre plein de chose mais je me permet de poser une petite question pour les matheux:

Mon mono capteur canon de 1/2,6 " il équivaut à quelle taille de tri capteur?

 

Dans la pratique, j'ai pu comparer les caméras suivantes directement:
-canon xh-a1 (tri-ccd)
-canon hf100 (mono cmos)
-panasonic hdc-sd9 (tri-ccd bas de gamme)

J'ai aussi comparé la panasonic hdc-sd100 (tri-cmos) à la hdc-sd9.

Tu trouveras mon avis dans les fiches de test, mais pour résumer:

-en plein soleil, les deux Canon sont quasi indiscernables, la sd9 est un quart de poil moins nette
-en intérieur, plus la lumière est faible, plus la XH-A1 écrase les autres.

Le rendu des couleurs Panasonic est différent de Canon, mais pas nécessairement meilleur (c'est une question de goût). Les deux petites Panasonic permettent de comparer directement le ccd et cmos: netteté pareil, rendu des couleurs différent.


Donc pour répondre à ta question: tri-CCD de haut de gamme utile quand la lumière vient à manquer, mais pas indispensable. Encore que: c'est quand même un peu idiot que toutes les mini-caméras HD donnent d'aussi mauvais résultat quand la lumière baisse un peu: filmer la famille en intérieur est sans doute l'usage que la majorité des acheteurs va en faire...

 

Plutôt d' accord avec les communications de video98 et de jerome-HC1.
Mon grain de sel cependant.

La réponse au choix CCD vs CMOS est maintenant donnée par les fabricants.

En ce qui concerne les camescopes HD "grand-public" : c'est CMOS.

Dans les "hauts-de-gamme" [ "prosumer" ], en HDV, Sony équipe ses modèles en CMOS alors que Canon reste fidèle au CCD , et Panasonic ( en AVCHD et DVCPRO HD ) reste aussi pro CCD.
Le CMOS est avantageux pour le fabricant.
Pour le vidéaste … ???
Les deux se valent …
Le CMOS est, de par sa conception, légérement déficitaire en sensibilité.
Le CCD est pénalisé par le smear [trainée lumineuse verticale induite par une source lumineuse apparaissant comme violente par rapport au reste de l' image].
Dans un cas comme l' autre ces "défauts" s' estompent avec les produits récents.
Le CMOS reste pénalisé par l' "effet roller shuter" [qu'on trouvait déjà sur les appareils photo à obturateur à translation de fente ( ou rideaux)] : un objet vertical ( poteau électrique p. ex.) est rendu oblique si un déplacement rapide horizontal relatif existe ente le camescope et cet objet ( filmage depuis le TGV p. ex. )…[SIZE="1"] Défaut tout à fait relatif qui fut jadis recherché ( impression de vitesse ) et même suggéré : inclinaison inversée de la calandre d'une … célèbre marque d' autos alors typée vroom-vroom.[/SIZE]


Tri ou Mono capteur.

Les camescopes "hauts-de-gamme" sont tous "tri-capteurs", deux en 1/4" [ FX7 / V1 ], les autres en 1/3" que ce soit Sony, Canon ou Panasonic.
Exception chez Sony, le modèle HVR-A1(E), qui reste Mono CMOS 1/3" ["soeur" de la - regrettée- HC1(E)], exception attendue chez JVC …

Les camescopes HD "grand-public" sont tous mono-capteur, de calibre 1/3" (ou voisin ) à l' exception de ceux produits par Panasonic qui reste fidèle au tri-capteurs … 1/6" [ l ' arithmétique "calibre-pixellisation" *** rend tous ces petits camescopes à peu près équivalents en terme de sensibilité, il existerait un avantage aux "monos" en termes de "définition" - particulièrement pour les Canon - et, comme le signale jerome-HC1 une particularité colorimétrique assez typique de Panasonic ( on aime ou pas ! ).

Il existe, un chez Panasonic et un chez Sony, deux camescopes HD "d'initiation" d' aspect "pro" et basés sur des camescopes "grand-public", donc à considérer ainsi pour ces questions.

nb: j'ai eu HC1E, j'ai FX7E, CX7 et actuellement je dispose d' un HDC-SD100 ( Pana tri CMOS 1/6" - 3x 960x540 ).

*** arithmétique évoquée ci-dessous par video98 … et qui m' a griller au cors de mes "corrections" !

 

S'il n'y avait qu'un paramètre en jeu ce serait simple pour répondre, malheureusement ce n'est pas aussi linéaire que ça pourrait paraître. Le nombre de photosites et surtout leur surface unitaire jouent beaucoup dans la comparaison.

Il faut bien comprendre que les indications de sensibilité sont plus une aide à l'appréciation de sensibilité relative que des valeurs vraiment utilisables.
Lorsqu'on veut travailler à bas niveau de lumière, on doit accepter des compromis de qualité tant en vidéo qu'en film cinéma. Il n'est pas si loin le temps où il était admis que pour filmer en intérieur en Super 8 il fallait beaucoup de lumière et des torches de 500 Watts à 1000 Watts étaient des accessoires courants. Pour un usage amateur en vidéo, des torches de 100 W à 250 W peuvent suffire, encore faut-il apprendre à maîtriser les règles de l'éclairage, essentielles en prise de vue.

 

Pas sûr, le niveau de bruit est plus bas. C'est du moins le cas en photo (exemple des reflex Canon).

 

Bon, la conception de la "gauffre" MOS est "simple":
deux électrodes métalliques [ M de Mos*] prennent en sandwich la couche Oxyde Silicium.
Quant une pastille de cette gauffre sert de photodiode, le flux de photons doit passer au travers d' une couche de métal.
Au début de cette fabrication ( années 60/70 ) la technologie ne permettait pas d'obtenir une couche métallique "transparente" (d' où la technologie encore en cours en "CCD": pas d' électrode en surface, les photons tombent directement sur le substrat).
La blague est bien connue où, après avoir défini la transparence comme permettant le passage de la lumière, l' instit demande à ses élèves de lui citer un "corps transparent", il obtient la réponse : "le grillage, m'sieur ! "…
L' électrode en Cuivre du CMOS a maintenant cette consistance … Il n'empêche que quelques photons se cognent sur les mailles d' où la phrase relevée …

Elle est suivie de

(l' autre étant l' effet de smear, mieux contrôlé par le mode de transfert des charges des CCD récents équipant les camescopes hauts-de-gamme ).
Je ne renie ni l'une ni l' autre.

Et, pour l' occasion, je reviens sur l' arithmétique "taille / pixellisation", citée plus haut.

La solution de ce problème n'est, malheureusement pour elle ou heureusement pour la réalité, pas aussi simpliste que l' "arithmétique" qui suit.

Si l'on compare deux systèmes de capture du point de vue sensibilité, on peut considérer :

1 - le rapport de surface des capteurs,
2 - le rapport de pixellisation de ces capteurs
pour "déterminer" le rapport de la surface d'un photosite de l'un à celle de l' autre, puisque, à flux de photons égal, la quantité de photons capturés dépend de cette surface.

Dans le cas d'un capteur 1/2,6 " 8Mpixels ( soit "8 000 000" photosites ) versus un capteur 1/6" 518 400 pixels ou photosites;
- les surfaces sont dans le carré du rapport des diagonales (1/2,6) / ( 1/6) soit 6/2,6 c'est à dire environ 5 fois moins pour le "petit".
- mais la pixellisation est dans le rapport 8 000 000 / 518 400 soit environ 15 fois plus pour le "gros".
Résultat, chaque photosite du "petit" devrait bénéficier de 3 fois plus de surface que chaque photosite du "gros" et, celà devient …*une "base pour …*discuter" de leur sensibilité relative.


Si on les compare du point de vue définition, là, on peut penser que celle-ci dépend du nombre de photosites et donc considérer le rapport entre ces dotations.

Mais, si pour un "tri-capteur" on peut s'autoriser à croire qu'un trio de photosites fournit l'information pour constituer 1 pixel YUV, on s'autorise aussi à croire qu'il en faut 4 ( structure "Bayer") avec un mono-capteur.
Le "gro-mono" à 8 "Mpixel" fournirait assez d'information pour 2 MpixelsYUV, contre 518 400 pour le "petitri" …
Oui, … mais ce dernier est "astucieux"…
L'astuce est connue sous le terme "décalage de pixels", dans le cas de ce panasonic, horizontal et vertical, il est censé multiplier l' information par 2 x 2 d'où le résultat : 518400 x 4 = 1920 x 1080 !

Tout ça défrise et frise … l' élucubration.

Faute de mieux, la solution est de … croire ce qu'on peut voir et, je pense qu'en gros, il faut croire … jerome-HC1 !

 

C'est gentil de me croire, mais je ne suis pas sûr d'avoir bien compris à quel sujet.

Autre chose: pour Panasonic, dire que le décalage de pixels frise l'élucubration est exagéré. L'image fournie par leurs petits camescopes a bien une résolution digne du HD. Ainsi, par exemple, le SD9 est légèrement moins bon que le Canon HF100, mais nettement meilleur que la Sony HC-1. J'ai eu les trois en main et ai pu faire la comparaison directe sur la même scène.

 

D'abord dans ce que tu as écrit au post #4.
Puis dans ce dernier :

Je n'en doute pas, j'ai un Panasonic HDC-SD100 !
Comme tu l'as écrit sa colorimétrie diffère de celle des autres, elle est typée avec des couleurs franches tirant un peu sur le pastel …
Dans d' autres discussions j'en ai mis des "clips" [ de nuit "Ballet de Dam … euses", de jour un mouvement de caméra sur un fouillis de branchages …]. Visuellement, même avec du grain ( nuit ), ses images traduisent bien une ambiance, mais, je n'ai aucun moyen pour mesurer la définition en LPH, ce dont la plupart d' entre nous ne se préoccupent pas… Par contre à une dizaine de mètres on distingue bien les petits bourgeons sur de fines branches … agitées !

Je ne qualifie pas le décalage de pixels d' élucubration, je suis même un de ceux qui, au Repaire ait pris une position opposée … ça fait bien 4 / 5 ans !
Non, ce qui "frise l' élucubration" c'est de penser que cette arithmétique que j'ai présentée est un modèle correct …
Si c'était aussi simple que ça, ma petite fille qui va entrer en sixième serait capable de concevoir un capteur !

 

Merci à tous pour vos réponses.
Je suis pas sur d'avoir tout compris mais dans les grandes lignes, sans rentrer dans les détails, il semble tout de même que tout le monde s'accorde à dire que on ne peut croire que ses yeux !!!

Donc le capteur Canon auquel je faisais référence, il va falloir voir ce qu'il donne en vrai. J'imagine qu'il y en a certains sur le repaire qui seront sur le coup d'ici quelques mois ou même semaines

La question que je me posais, au départ, au delà des débats techniques, concernait la gamme prosumer de canon.
En effet, vu les résultats de l'APN Eos 5D MarkII, qui enregistre de la video en full HD avec un capteur 24x36 de 21,1 MP, est ce qu'on peut pas imaginer qu'ils décident de sortir des mono capteurs en 2/3", équivalent 16mm ou APS-C pour leurs caméras pros?

Le tout enregistrerait en MJPEG 2000 (norme ciné) sur des cartes mémoires SDXC (jusqu'à 2TO et 300mo/sec- elles devraient sortir en 2010)... mais je m'égare, il est tard.
En fait il est plutôt très tôt donc je dois être en train de raconter des bêtises mais qu'est ce que vous en pensez?

 

D'après le dernier n° ( de Mars ) de Caméra Vidéo & Multimédia, ce camescope Canon à capteur 1/2,6" ( 8 Mp dont 6 pour la vidéo) donne des résultats remarquables en sensibilité et "résolution" …
Si c'est vérifié par la clientèle, ça montrerait bien que l' arithmétique élémentaire est une base d' estimation mais pas un modèle significatif.

 

Bonjour guy-jacques ..J'ai parcouru cet article aussi ..à relire ..car j'ai cru voir quelque part qu'il n'y avait que 2Mp consacrés à la Vidéo mais
cela se comprends mieux ainsi :

>>>( http://www.magazinevideo.com/tests-en-ligne.php?Clef=202 )<<<<
Bertrand

 

Samedi dernier (28/02) j' écrivai post #8 de cette discussion :

Je n'avais pas lu cet article … de T. Philippon [ Repairenaute et journaliste … à C. V. & M. ! )…
Mais, d'après son collègue*, sur les 8 Mpixels seulement 6 seraient consacrés à la vidéo, celà (ne) fait donc (que) 1, 5 Mega-Quadruplet RVVB !
Il n'empèche que ce collègue* ( de T. Philippon ) lui attribue :
"un bon résultat à 1,5 lux",
et déclare effectivement :
"Avec notre mire de référence HD, nous avons parfaitement reproduit 1920 points par ligne." [ ce "nous" doit inclure Jean-Luc ]
Reste à confirmer tout ça … en avril …