Auteur: Emmanuel Bigler
Date: 20-06-2008 10:13
Pour répondre rapidement :
Il y a tout d'abord une difficulté à se représenter l'action de la matrice de Bayer à couleurs entrelacées.
J'ai essayé d'aborder ces question dans le premier de mes deux articles
http://www.galerie-photo.com/film-contre-silicium-resolution.html
Donc il est préférable de repartir d'une matrice monochrome.
Avec un tel capteur, le modèle est extrêmement simple, l'image qui est échantillonnée spatialement résulte de la moyenne de l'image optique prise sur l'ouverture carrée du pixel. Ceci se traduit par un petit affaiblissement des hautes fréquences spatiales mais qui n'est pas très important.
Ensuite l'image résultante est échantillonnée sur une grille, la prise d'échantillons étant centrée sur le centre de chaque pixel. Il y a chez Fuji des matrices à réseau hexagonal, me semble-t-il, mais dans le principe restons-en à la grille à mailles carrées.
On peut appliquer le théorème d'échantillonnage qui nous donne la limite classique : il faut au moins deux échantillons par période pour pourvoir reconstituer a posteriori l'image analogique, supposée à spectre limité. Ce spectre est forcément limité à cause de la diffraction.
L'effet de la diffraction est très simple, le spectre de l'objet est multiplié par la fonction de filtrage liée à la diffraction par une pupille circulaire selon la courbe classique qui part de 100% et qui descend doucement jusqu'à la fréquence de coupure finale 1/(N.lambda).
Donc la meilleure image numérique possible c'est celle pour laquelle la période d'échantillonnage est deux fois plus fine que la période de coupure de diffraction.
On atteint cette condition dans les tous petits appareils à tout petit capteur, mais on peut être sceptique sur le fait que le optiques-zoom utilisées soient limitées par la diffraction.
Donc le fin du fin c'est une optique de chambre de course, libérée de toutes les contraintes liées à la présence d'un miroir-reflex, qui atteint par exemple à f/8 la limite de diffraction, avec lambda = 0,7 microns pour se placer dans le cas le plus défavorable, cela nous donne une période de coupure de 5,6 microns. Donc la grille de pixels doit être au pas de 2,8 microns. On n'en est pas tout à fait là mais on y viendra peut-être un jour pour les capteurs à usage professionnel.
Dans ces conditions, il n'y a plus à craindre de moiré, c'est la diffraction qui joue le rôle de filtre anti-moiré, le spectre de l'image étant absolument limité par la butée de 1/(N.lambda)
Mais l'échantillonnage correct ne suffit pas.
Pour l'image couleurs on voit que cela se complique à cause de l'entrelacement des couleurs.
De plus il faut tenir compte du bruit. Plus les pixels sont petits plus c'est bruiteux.
http://www.galerie-photo.com/film-contre-silicium-bruit.html
Les logiciels de reconstruction d'image qui fournissent un fichier au photographe font partie des secrets de fabrication des constructeurs. Donc il est impossible de savoir ce qui est fait dedans. Certes il y la reconstruction de l'image à partir des échantillons, et il est fort à parier qu'on ne se contente pas du calcul classique expliqué dans le bouquin de Françon & Maréchal dès les années 1960-70 !!
Les traitements appliqués consistent, c'est de la devinette, à un lissage du bruit plus ou moins astucieux et à un bricolage de netetté en trafiquant dans le bon sens le spectre de l'image échantillonnée !
Du coup on peut, nous dit-on, fournir à partir d'un capteur au format quatre-tiers (diagonale de l'ordre de 21 mm, le facteur-de-conversion-des-focales pour le quatre-tiers étant 50% par rapport au 24x36) des images qui satisfont même les professionnels !
On n'arrête pas le progrès !
|
|
