Définition CCD ?

Bonjour à tous,
Nouveau venu sur ce forum, j'espère que ma question n'a pas déjà été traitée dix fois (j'ai essayé de parcourir les FAQ et autres discussions sans trouver, mais ...).

Je cherche à me faire une idée des qualités respectives de différents modèles et je vois, par exemple chez sony, qu'il existe différents types de CCD (1/4, 1/4.7, 1/6 pouces), qui auraient des définitions très différentes. Par exemple, d'après le site www.sony.digital.camcorders.com, le TRV350 (345/355) a un CCD 1/6" avec seulement 290 Kpixels effectifs, contre 690 Kpixels effectifs pour le TRV38 qui a un CCD de 1/4.7".

Ma question est : quelle différence constate-t-on en format DV (ou D8 - j'ai cru comprendre que c'était le même codage) entre ces différents capteurs ?
Je suis intéressé par le nouveau TRV460 pour sa compatibilité Vidéo8, mais il a le même CCD que le 350 (ou 345/355) et il est déjà flingué par des reviews sur ce point (voir www.camcorderinfo.com).

Qu'en pensez-vous ?
MB

 

Ne pas confondre

La "pixellisation" des capteurs CCD des Appareils Photo Numériques est en train de croître presque de façon exponentielle.
La raison en est que leur destination est de fournir des agrandissements imprimés des images qu'ils fournissent.
Et, plus on désire un agrandissement important, plus la définition informatique de l'image doit être élevée. 1 Mpixel "informatique" donne un "bon" tirage 10x15cm, pour 13 x18 … 2Mp et un "bon A4" demande un peu plus de 4Megapixels.
On peut aussi considérer qu' 1 "pixel de capteur" d' APN rend 1 "pixel RGB"(informatique) - en partie directement, en partie par interpolation -

Ce point de vue n'a pas cours pour la production de videoDV, but n°1 d'un camescope.
L'image DV n'est pas destinée à fournir des tirages imprimés agrandis… Au mieux, sur un moniteur pixellisé cette image, en "pal 4x3", "pèse" 720 x 576 "pixels" et sur un écran tv, elle sera bien balayée en 576 lignes mais la définition horizontale n'y dépassera pas … 600 (en étant fort généreux) - ceci que l'écran soit petit ou grand, s'il est très grand on s'en éloigne !
De graves discussions sont tenues sur ce forum pour décréter si oui ou non un capteur CCD de camescope DV ( "PAL" 4 x 3) a vraiment besoin de plus de 414720 "pixels" ( à augmenter un peu pour quelques raisons techniques).
S'il s'agit d'un triCCD, on peut, éventuellement, répondre non… 450Kp doivent suffire… Et c'est le cas des meilleurs, donc…
Pour les monoCCD, il faudrait, selon moi, nuancer largement.
Sans entrer totalement dans la complication, les "données électriques" captées sur les photodiodes (baptisées pixels) sont mélangées pour fournir les données Y, Dr, Db ( combien de pixels pour fournir 1 "Y" ? - c'est-y pas une bonne question ça - ).
Un point sur lequel, on semble être d'accord est que la pixellisation des "petits" capteurs CCD profite bien plus à la photo qu'à la vidéo, voire même que c'est sa seule justification lorsqu'on multiplie … la quantité suffisante .

 

Merci pour ces éléments.

En ce qui concerne le TRV460, puisqu'il n'a que 290 Kpix effectifs (pour 414 Kpix necessaires au DV), a quoi doit-on s'attendre en qualité vidéo (moins de lignes/points)?
Est-ce sensible à l'usage ?

MB

 

Je ne sais rien de ce camescope TRV460 dont le capteur ne compterait que 290Kpix, ce qui effectivement parait étonnant.
"Camcorder-info" est un site US qui décrit (surtout) les camescopes du marché nord-américain : "ntsc 640 x 480" qui, en DVus, affiche 307200pixels … Cependant, on peut y lire que les TRV250 et 450 ont des CCD à 560Kp (probablement 1"/4).
Sur le marché "européen" (pal 720x576), seul le TRV245E est ainsi équipé; les TRV250/345/355 sont équipés de capteurs 1"/6 - 800Kp.
Tous sont des D8 enregistreurs de DV sur cassettes de format hi8.
Ces camescopes ont des adeptes, il suffit d'aller sur le forum "digital 8"pour en trouver parmi les Repairenautes et avoir des renseignements particuliers sur les camescopes de ce choix.
Si, MB84, tu habites l'Europe, sauf cas exceptionnel, tu n'auras pas à utiliser un camescope "ntsc" et, réciproquement, dans cette gamme, l'achat d'un modèle "pal" en Amérique du Nord n'est pas courant.

 

En fait, le problème concerne surtout ce qui se cache derrière les termes "Pixels utiles" et "Pixels totaux"...

Comme j'avais fait une réponse concernant le TRV460 dans cette autre discussion je me suis fait incendier par st65 qui semble penser que les capteurs avec plus de pixels "utiles" ont une meilleure définition d'image (en terme de définition horizontale).

J'ai demandé plus d'explications à st65 puisqu'il semble avoir des informations intéressantes sur ce point.

 

D'abord pour ce qui intéresse MB84, la bonne nouvelle donnée par Cyl20, c'est que ce nouveau modèle D8 TRV460 est doté d'un CCD raisonnablement pourvu en pixels…

Pour l'ensemble de ceux qui voudraient qu'un camescope DV soit conçu essentiellement pour la vidéo…_il semblerait qu'un frémissement d'un renversement de la tendance vers l'ultrapixellisation "photographique" soit en cours.

À présent, d'aucuns, dont je suis, appellent encore photodiode ou senseur ce que la tendance nomme "pixel" à propos de capteur CCD.
C'est pourquoi, j'ai demandé:

J'ai évidemment mon opinion, il faut regarder dans la lunette du coté où sort l'image et pas par celui où elle rentre…
Je pars utiliser mon matériel (divers!!)à la montagne… alors je vous lirai au retour

 

Re: Ne pas confondre

Je ne partage pas ce point de vue. Il a souvent été démontré que les filtres de Bayer ne restituent en pixels que moins des 2/3 du nombre des photosites.
L'interpolation aboutit à des imprécisions colorimétriques sur les détails des images dont la taille est de l'ordre de celle des pixels, imprécision aggravée par la nécessité d'intercaler un filtre optique pour limiter les effets d'aliasing.
Cependant, l'impression de qualité est souvent bien suffisante car beaucoup de photos n'ont pas besoin d'autant de précision et de fidélité dans les détails que celles procurées par les APN haut de gamme. L'inconvénient apparaît surtout lors de recadrages importants des images ou lorsque les sujets présentent des détails répétitifs générateurs de moirés. Certains anciens se souviendront des fameuses diapositives 24x36 Polaroid de piètre qualité.

Pour la vidéo, les contraintes sont moins sévères car on travaille avec des images animées et des cadrages fixés. Le principe des mono-capteurs se rapproche de l'échantillonnage 4.2.2 avec une bande passante chroma égale à la moitié de celle de la luminance.
Pour la majorité des visiteurs du Repaire qui n'exploitent que des images en 4.2.0, la tâche est encore plus simple avec des capteurs mono-CCD.
Le nouveau mono-capteur de JVC avec un photosite par quadrant captant directement la luminance, met à profit les limitations de l'échantillonnage numérique de la couleur en vidéo.
Il y a cependant quelques insuffisances notoires puisque les tri-CCD présentent de meilleures caractéristiques, en particulier pour les bas niveaux de lumière. Il faut bien accepter le fait que les tri-CCD extraient les informations lumineuses à partir de surfaces sensibles trois fois plus grandes que celles des mono-CCD, à diagonales de capteurs égales.

 

Alors on a bien 360 Kpix utiles ?

Tout d'abord je constate en effet que cette discussion recouvre un peu 'l'autre discussion' dont parle Cyl20 (en moins chaud) mille excuses d'avoir ouvert un deuxième front.

De ce qui prècède, je conclus que le TRV460 europe présente 540 Kpix "bruts", qui une fois traités par l'electronique donneront 360 Kpix utiles (les 2/3 dont parle Video98 je suppose). C'est toujours mieux que les 290 Kpix utiles dont parlent les forums US (merci à Guy-Jacques pour l'explication)

Cela reste quand même significativement inférieur aux 414 Kpix du DV, alors quoi ? Cela veut-il dire qu'avec cette camera j'aurais une qualité vidéo inférieure à celle que permet le format DV, par exemple celle d'une camera équipée d'un 800 Kpix mono-CCD, pour ne pas parler des tri-CCD qui n'obeissent pas aux mêmes règles de calcul, si je comprends bien.

MB

 

Une caméra US se contente de 300kPix utiles pour donner une bonne bonne image US. C'est la raison pour laquelle il faut être très attentif à la référence du produit chez Sony. Pas de suffixe indique que c'est du matériel à la norme EIA (525/60). Si le suffixe est E en matériel grand public ou P en matériel professionnel, on a affaire à une version dite européenne en CCIR (625/50).

Du fait des choix techniques opérés par les différents fabricants, il est difficile de déduire la vraie résolution en lisant le peu de paramètres techniques publiés. On ne peut guère faire de bonnes estimations qu'en lisant les fiches produits des capteurs CCD.

Si le fabricant est honnête, il donne une valeur en "lignes" qui doit pouvoir être mesurée sur une mire en lisant le signal direct sur un moniteur monochrome à haute résolution (ou mieux, sur un oscilloscope). Si la caméra donne plus de 400 lignes, c'est déjà mieux que du signal diffusé sur antenne broadcast.

Une caméra mono-CCD remplit difficilement le gabarit du DV, contrairement à une tri-CCD professionnelle. Mais ne te fais pas de soucis, le TRV460E devrait donner des images semblables à ses prédécesseurs, ce qui est déjà bien.

Pour info, une fiche produit pour un capteur CCD Sony à la norme CCIR où les photosites sont annoncés pour des pixels. Ça donne cependant une bonne idée de la différence entre l'annonce commerciale et la réalité technique.
http://www.framos.de/pdf_sheets/ICX089AK.pdf
et une deuxième en prime :
http://www.framos.de/pdf_sheets/ICX239AKE.pdf

 

Et juste une information concernant certains suffixes chez s.ny :
ICX89AK :

le A indique la version du produit

le K indique le type de filtre :
K = filtre mosaîque complémentaire
L = version sans filtre destiné à être collé sur un prisme de 3-CCD ou tout simplement pour cam N&B
Q = filtre basé sur couleurs primaires

(dans ce dernier cas, il y a d'autres suffixes)
-------------------

Et je maintiens que "414000 pixels" sont insuffisants pour obtenir la meilleure image possible en DV !

capteurs s.ny

540 Kpix/320 Kpix : env. 350-380 lignes

800 Kpix/400 Kpix : env 450 lignes

Seul le capteur 1070 Kpix/690Kpix doit atteindre le max de l'enregistreur ; je ne l'ai pas testé

Possesseurs de ce type de capteur, la balle est dans votre camp.

Procédure de test ici :

http://www.repaire.net/forums/showthread.php?postid=262207/post262207

 

Je suis d'un peu loin ces débats d'experts car je ne maîtrise pas les techniques dont on parle ici.
Ce que j'en ressort néanmoins, c'est qu'avec une caméra comme la TRV640, j'aurai une image avec une définition un peu meilleure qu'en analogique, avec tous les avantages du numérique, mais nettement en retrait de ce que permet le format DV.

La question suivante, si on fait abstraction des avantages que je peux trouver au D8 pour mes anciennes cassettes, est la suivante :
- peut-être vaut-il mieux doubler le prix, et acheter un 3-CCD comme le panasonic NV-GS 70, qui, si je comprends bien, n'aurait aucun mal à remplir le format DV avec ses 3x540 Kpix.

Je ne connais pas encore les gammes de produits en 3-CCD, mais j'ai l'impression qu'il y a assez peu de modèles "grand public" aux environs de 1500 €.
Le panasonic NV-GS 70 semble être contesté sur la sensibilité.
Qu'en pensez-vous ? Y a-t-il d'autres choix dans les mêmes prix ?

 

st65, je n'ai toujours pas lu de réponse concernant ma question "qu'est-ce qu'un pixel utile" ? Une autre question serait "comment compte-t-on les pixels utiles ?

La différence affichée concernant les capteurs SONY entre pixels totaux / pixels utiles me semble être au départ un problème causé par le stabilisateur numérique qui mange quasiment la moitié de la surface des capteurs.

414\,000 pixels c'est la taille d'une image DV. Comme il a été dit précédemment, un pixel c'est le plus petit élément d'une image informatique. Parler de pixel pour un capteur CCD est un abus de langage regrettable et trompeur puisqu'il faut plus d'un photosite de capteur pour faire un pixel d'image DV.

Comme tu le faisais remarquer par ailleurs, l'équation "3 photosites (de tri-CCD) = 1 pixel" est elle aussi inexacte car les points qui constituent l'image DV ne sont pas codés en RVB sur 24 bits mais en Luminance/chrominance sur 8+4 bits. Cependant, avec 3 photosites par pixel, les tri-CCD sont théoriquement capables d'obtenir la meilleure image possible.

Je possède personnellement le capteur 1,070 MegaPhotosites que tu n'as pas essayé. J'ai comparé mes images à celles prises par des caméras moins dotées en photosites sans trouver de différence flagrante (sauf peut-être en conditions de faible éclairage, où la comparaison serait plutôt en ma défaveur !)... Je n'ai pas estimé il est vrai la définition de ma caméra. Si jamais j'ai du temps je m'amuserais peut-être à le faire.


Quant au Panasonic GS70, il est effectivement controversé. Les raisons de cette controverse semblent être:
- La taille des capteurs (trop petits)
- La présence d'un stabilisateur numérique (qui utilise une bonne partie des capteurs).
J'ai l'impression qu'il y a déjà quelques décus du GS70 !

 

D'accord avec toi VSB.

N'oublions pas non plus le facteur de compression par 5 du DV.

Quelles que soient les manipulations faites pour acheminer les signaux, l'espace RVB final est bien en 24 bits avec de nombreuses nuances interpolées. Les signaux analogiques RVB reconstitués le seront à partir de la luminance en 8 bits badigeonnée de chrominance, échantillonnée sur 8 bits, 4 fois plus grossière. Le résultat est une perte de fidélité des couleurs sur les détails et les aplats, perte considérée comme acceptable pour l'œil.
C'est le prix à payer pour payer moins cher le matériel. Pour mon usage amateur, mon budget a choisi du D8, pour mon usage professionnel, la norme DV est un peu légère.
Je suis d'accord avec une grande partie du point de vue de st65 sur le fait que l'utilisations de mires spécifiques permet de faire un choix raisonné.

 

Dès que je dispose d'un peu de temps, j'essaie d'expliquer clairement, documents professionnels à l'appui, la structure et le fonctionnement des CCD

cordialement

 

Vous pouvez lire ces pages en attendant les explications de st65.
Fonctionnement d'un CCD.