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Capteur et réciprocité

Auteur: Henri Gaud  Date:   06-01-2003 20:01 Bonjour, Je me pose la question de la loi de réciprocité et des capteurs numériques, j'imagine que c'est un peu différent, linéaire ou pas. Je n'ai jamais posé plus de 30 secondes avec un capteur, et comme c'est à la limite pour moi (non pas du mesurable mais du corrigeable), je fais que poser la question sans avoir la réponse. Henri Gaud

Re: Capteur et réciprocité

Auteur: Yves Colombe  Date:   06-01-2003 22:48 Je pense que vous parlez des CCD (je ne connais pas bien les CMOS). A ma connaissance ils ne présentent aucun effet de non-réciprocité à proprement parler, c'est à dire de comportement différent à haut et bas éclairement pour une exposition donnée et un temps d'acquisition donné (mise sous tension). Mais bien sûr il y a en pose longue un effet important qui est le courant d'obsurité. C'est * la * source de dégradation de l'image en pose longue; je ne pense pas qu'il entraîne de modification des couleurs. Avec les puces refroidies par éléments Peltier ce courant reste raisonnable - je ne sais pas à quelle température descendent les dos numériques de studio mais pour les "cameras" scientifiques -40°C est courant (et bien au-dessous, selon les exigences). A noter que c'est surtout la non-homogénéité du courant d'obscurité qui est gênante : les photosites ont chacun une caractéristique différente, d'où un "bruit", qu'il faut mettre entre guillements puisqu'il peut être largement corrigé en prenant une image noire de référence. Le véritable bruit (le bruit de photon par exemple) ne peut, lui, être corrigé.

Re: Capteur et réciprocité

Auteur: Henri Gaud  Date:   06-01-2003 23:04 Bonjour, A Yves, Merci de vos infos, mais pour la réciprocité entre 1/100 000s et 100 heures vous pensez que le rendement est linéaire ou que les problèmes annexes vont masquer le terrain. Henri Gaud

Re: Capteur et réciprocité

Auteur: Yves Colombe  Date:   06-01-2003 23:19 Pour 1/100 000 s je pense qu'il n'y a aucun problème (et même bien au-dessous); pour 100 heures, tous les capteurs non refroidis seront saturés par le courant d'obscurité depuis longtemps (quand? c'est votre question). Les capteurs refroidis à -90°C (ils le sont parfois) peuvent tenir des centaines d'heures sans problème (le courant d'obscurité est alors de l'ordre de 4 électrons par photosite et par heure, alors que la capacité d'un photosite est de plusieurs centaines de milliers d'électrons). Pour des conditions plus habituelles, si ça vous intéresse je peux peut-être regarder quelques fiches techniques dans la semaine pour donner un ordre de grandeur (quel capteur?).

Re: Capteur et réciprocité

Auteur: Henri Gaud  Date:   07-01-2003 09:42 Bonjour, Il s'agit simplement de curiosité de ma part (j'ai un boitier avec un capteur CMOS de 11 Mo Pixel) et les capteurs étant une sorte de nouveauté pour la photographie non scientifique, la sensito de ceux-ci nous reste pour l'instant inconnue. En fait je ne sais pas tout-à-fait comment fonctionne un capteur et quelles sont ces limites. Je comprends maintenant qu'elle dépasse sans problèmes les possibilités du photographe de terrain, même avec un capteur non refroidi. Henri Gaud

Re: Capteur et réciprocité

Auteur: E. Bigler  Date:   07-01-2003 12:05 Henri G. a parlé de linéarité, je ne sais pas quelle question est derrière ce mot de linéarité. En détection photo-électrique sur capteurs silicium, la linéarité entre le nombre d'électrons qui s'accumulent et le nombre de photons qui entrent est excellente. En photo argentique, il y a ce fameux pied de la courbe où rien ne se passe. le mécanisme est très compliqué avec le piégeage des charges dans la gélatine (animale ! sinon pas de bonne sensibilité !!) Cette linéarité n'est pas la linéarité de courbe classique de Hurter et Driffield entre les densités et la lumination. Autrement dit, comme l'oeil a , in fine, une sensibilité logarithmique, on doit ré-introduire quelque part une transcripion lin-log pour que les gammes de gris soient plaisantes à l'oeil. Si on ne tient pas compte du courant d'obscurité, la linéarité entre le nombre de photone entrants en le nombre de photoélectrons captés dans le CMOS est bien meilleure que 3 décades, 1:1000 ou encore dix zones (un zone = facteur 2), du moins pour les détecteurs classiques individuels que je connais (photofiodes silicium, pour lesquelles on a 4 décades de linéarité soit 1:10000)

courbe classique de Hurter et Driffield

Auteur: E. Bigler  Date:   07-01-2003 12:11 La courbe classique argentique c'est : densité en fonction du **log* de la lumination bien entendu, où il y a la partie "linéaire" utilisable. Comme disent les mauvaises langues, dans une échelle log-log comme celle-là, il y a toujours une partie linéaire pour n'importe quelle loi de variation ;-);-) Pour un capteur silicium, en dehors du courant d'obscurité, le signal en termes de courant ou de charges est linéaire par rapport à la lumination (nombre de photons reçus fois le temps de pose). Pour repasser en log des luminations, pour avoir en sortie quelque chose de "visuellement photographique" il faut sans doute prendre le log du signal de sortie...

Re: Capteur et réciprocité

Auteur: tin  Date:   07-01-2003 12:27 La question de la linearite concerne aussi l'ensemble electronique derriere le capteur,il serait interesant de voir une vue faites a 0° et une autre a 35° du meme sujet,je suis presque sur que les differences au niveaux de la crhomie seront trés importantes.

Re: Capteur et réciprocité

Auteur: Henri Gaud  Date:   07-01-2003 15:16 Bonjour, Tin, je ne suis pas un scientifique, mais j'ai réalisé des vues (avec mon boitier numérique précédent) entre -10° et + 50° sans problème de chromie, mais il est vrai que je n'ai pu photographier les mêmes sujets en ne faisant varier que la température. Pour ce que je vois, ce problème a l'air bien pris en compte. Henri Gaud

Re: Capteur et réciprocité

Auteur: tin  Date:   07-01-2003 16:42 Bien sur Henry du moment que l'outil permet de faire le blanc,ou meme une auto calibration,mais d'un point de vue technique on echape pas au refroidisement si on veux un bruit minimum et regulier.

Re: Capteur et réciprocité

Auteur: Jean-Marie Cazaux  Date:   07-01-2003 19:31 J'ai appris beaucoup de choses en suivant les échanges de ce forum et je voudrais poser une question de Candide. Comment assurer le refroidissement du capteur, surtout lorsque celui-ci est incorporé à un boîtier noir exposé au soleil ? merci de vos réponses. Jean-Marie

Re: Capteur et réciprocité

Auteur: tin  Date:   07-01-2003 19:38 J e ne connais pas la solution pour les apareils de reportage,mais pour les dos en studio on utilise l'effet pelletier.

Re: Capteur et réciprocité

Auteur: tin  Date:   07-01-2003 19:41 http://www.seem-semrac.fr/seem/6Etudes/etudetpF.htm.L'ortographe toujours ma faute.

Re: Capteur et réciprocité

Auteur: E. Bigler  Date:   07-01-2003 19:44 Le courant d'obscurité, c'est (en sens inverse) comme les temps de cuisson à la cocote minute : en gros, un facteur 2 tous les 10 degrés C ;-);-) Pas besoin d'azote liquide. à -40 deg. C on est déjà pas mal. On fait cela assez bien avec un module Peltier sur un petit volume.

Re: Capteur et réciprocité

Auteur: Joel Pinson  Date:   07-01-2003 19:45 Pas grave Tin, moi aussi j'apprends beaucoup de choses, même avec des fautes d'orthographes ! ;-)

effet Peltier

Auteur: E. Bigler  Date:   08-01-2003 09:36 Merci Tin pour ce pointeur vers une page passionnante sur cet effet qui était autrefois une curiosité pour vieux savants à barbiche, d'efficacité négligeable et inutilisable en pratique. On trouve maintenant dans des glacières portatives pour le grand public. le module Peltier c'est une espèce de sandwich, une face qui refroidit, une face qui chauffe et le tout sans machine thermique !! et réversible en plus selon le sens du courant !! tellement miraculeux qu'on se demande pourquoi on ne s'en est pas servi plus tôt ! Il faut pour que cela marche évacuer la chaleur de la face qui chauffe, comme pour un frigo. Si vous enfermez tout le système dans une boîte en polystyrène, comme pour un frigo qu'on laisserait ouvert, cela ne peut globalement que chauffer !! il y a eu progrès considérable dans la science des matériaux. je ne serais pas étonné que les modules qui arrivent dans le grand public soient le résultat de développements spatiaux ou militaires, oserai-je dire pendant la "Guerre Froide" ;-);-)

Re: Capteur et réciprocité

Auteur: Jean-Marie Cazaux  Date:   09-01-2003 00:32 Merci pour toutes ces explications et ce lien excellent. Que les militaires aient des choses à refroidir, en commençant dessous le casque, je le pensais ;-) Jean-Marie

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