Auteur: Emmanuel Bigler
Date: 16-12-2008 11:32
Je m'immisce dans cette discussion qui parle en fait de détection d'images par un photo-détecteur en silicium.
Si on remonte à l'effet photo-électrique l'entrée du système, chaque pixel est capable de stocker un certain nombre maximum d'électrons à chaque exposition, il y a une valeur maxi qui correspond à une saturation. Sur le fond c'est cela qui nous importe au départ et je ne suis pas certain que cette valeur fondamentale soit indiquée dans les fiches techniques des appareils.
Je suis même tenté de dire que cette notion n'a plus de sens s'il y a prétraitement systématique du bruit par regroupement astucieux et néanmoins secret de pixels dans les zônes bruitées de l'image (voir plus bas).
Par exemple si on reprend les articles de M. Christian Buil, celui sur l'analyse détaillée du capteur du CANON EOS 5d,
http://www.astrosurf.com/buil/5d/test.htm
http://www.astrosurf.com/buil/5d/test2.htm
on voit que pour cet appareil aujourd'hui périmé, le nombre maxi d'électrons est de l'ordre de 15000, ce qui nous donne une fluctuation naturelle de l'ordre de 120 électrons pour ce signal maxi (racine carré de 15000), ce bruit minimum représente les 8 millièmes du signal lorsque le pixel est saturé.
Lorsqu'on est avec un signal de l'ordre du dixième du maxi soit 1500 électrons, le bruit ne peut pas être inférieur à 38 électrons environ soit environ 2,5% du signal.
Si on regarde ce que représente un échantillonnage sur 14 bits, chaque marche représente 1/16000 du signal soit 60 millionièmes ! On est loin de ce que la physique nous impose avec ses 8 millièmes de bruit au signal maximal !
On voit donc que même sans tenir compte de divers bruits additionnels avant, pendant et après l'échantillonnage, prendre 14 bits c'est du du superflu. mais çà coûte sans doute moins cher d'échantillonner sur 14 bits et de l'imprimer dans les docs que d'augmenter le rendement quantique du capteur et d'augmenter le nombre total d'électrons stockables !
Pour reprendre les conclusions de C. Buil sur l'EOS 5D, le nombre total de niveaux est de l'ordre de 3600 soit un échantillonnage sur environ 12 bits (12 bits = 4096 niveaux)
Pour que les 14 bits soient significatifs il faut que le nombre de niveaux effectifs soit augmenté d'un facteur 4 tout comme le rapport signal/bruit, pour que cela corresponde physiquement à quelque chose.
Il faut donc pour augmenter de 4 fois le rapport S/B, ce qui impose d'augmenter de 4x4 = 16 fois le nombre d'électrons maxi dans chaque pixels.. ou groupe de pixels astucieusement combinés en cachette !
Peut-être que le D700 a-t-il de plus gros pixels moins bruiteux que l'EOS 5D... pour le savoir, il faudrait donc sur ce D700 que C. Buil décortique pour nous le capteur du D700 de la même façon que l'EOS 5D, ce qui n'est pas forcément faisable puisque les fabricants ont tendance à livrer des fichiers de plus en plus retouchés et de plus en plus loin du vrai signal brut en nombre d'électrons reçus effectivement sur chaque pixel !!
Déjà dans l'article cité en référence, C. Buil remarque qu'il y a quelque chose de pas clair avec le Nikon D200, trahissant un bricolage par regroupement de pixels pour lisser le bruit en faibles lumières...
Comme disait Pascal M. : Emmanuel tu oublies le logiciel !
Nous y voilà ! le logiciel est parfaitement capable de regrouper des pixels sans le dire... du coup çà lisse le bruit ; du moment que le photographe ne le voit pas dans le fichier final sous une forme de baisse résolution...
Mais quand les pixels sont « propres » on est moins exigeant sur leur nombre effectif !
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