D3 versus E30

Le
Charles VASSALLO
Bonjour à tous

Pour meubler mon temps libre de retraité, je me suis livré à un peu de
physique amusante avec mon Olympus E-30 et le Nikon D-3 d'un copain :
j'ai fait des relevés de dynamique. Ma curiosité est partie de la
lecture de dpreview qui crédite tous les boitiers récents (Nikon, Canon,
Olympus,etc) de la même dynamique autour de 8,5 EV.

[In petto : La définition de la dynamique selon dpreview n'étant pas des
plus limpides, ça permet d'accumuler une foultitude de courbes
ésotériques dans les reviews. Ça fait sérieux, mais quand on arrive
finalement à dire que tous les boitiers arrivent à la même performance,
on ne vexe personne]

Bref, j'ai mis mon nez dans la marmite et j'ai relevé la chose moi-même
avec la méthode du pauvre, c.à.d prendre une série de photos d'une
feuille blanche en faisant varier le temps de pose sur une dizaine d'EV
(cf http://www.pixelvalley.com/dossiers/plage-dynamique.php). Ma seule
originalité est que je suis allé relever le signal brut enregistré dans
le fichier raw, grâce au logiciel RawAnalyser
(http://www.cryptobola.com/PhotoBola/RawnalyzeDownload.shtm ). Ça permet
de relever à la fois le signal détecté et le bruit.

La figure http://cjoint.com/data/jhmbDOtvla.htm permet de comparer le
D3 à 200 ISO et le E30 à 100 ISO ; les courbes de signal sont en haut,
celles du bruit en bas. On voit que pour créditer le E30 d'une
dynamique de 9 EV, il faut démarrer d'un rapport signal/bruit d'à peine
1 EV. Bon, c'est acceptable ; ça correspond à ce que Imatest
(http://www.imatest.com/guides/modules/stepchart#dynamic ) appelle
dynamique totale. Si on préfère démarre de S/B = 2 EV (dynamique de
qualité moyenne pour Imatest), on n'a plus que 8 EV pour le E-30. De
son côté, le D3 peut prétendre à 9,5 EV en qualité moyenne et à
quasiment 10 en dynamique totale.

Je me doutais bien que le D3 était très performant et le E-30 pas tant
que ça, et je me ferai une raison : c'est avec un E30 que je travaille
et le D3 est décidément trop lourd pour mes articulations défraichies.
Sans compter l'embonpoint réduit de mon cochonnet

Mais la figure montre d'autres points curieux. Quand je parlais de
physique amusante
(i) D'abord, du côté des hautes lumières, les deux boitiers arrivent
quasiment au même rapport S/B. Bon, pourquoi pas ? En principe, le bruit
devrait alors être un pur bruit de photons, et, si le capteur du D3 est
4 fois plus grand, il contient 2 fois plus de pixels et on le fait
bosser à 200 ISO au lieu de 100 : que tout ça s'égalise, ça paraît normal.

(ii) Ce qui est beaucoup plus curieux est que le bruit du D3 va
descendre beaucoup plus vite que le bruit de photons, et qu'ainsi le D3
va prendre un avantage de plus en plus marqué au fur et à mesure qu'on
diminuera la lumière.

Ça me conduit à lancer deux questions, pour lesquelles je serais ravi
d'avoir des explications, si possible pas trop fatigantes à suivre
— pourquoi le bruit de fond des gros capteurs (en lumière très faible)
est-il si faible (ici, 2 EV de mieux que le capteur 4/3) ?
— comment le bruit peut-il varier plus vite avec l'éclairement que le
bruit de photons ? Ce comportement bizarre est encore plus marqué avec
le D3 à 100 ISO (cf http://cjoint.com/data/jhmcn3ziRC.htm )

Charles
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Fred
Le #20086061
Charles VASSALLO wrote:

Ça me conduit à lancer deux questions, pour lesquelles je serais ravi
d'avoir des explications, si possible pas trop fatigantes à suivre
— pourquoi le bruit de fond des gros capteurs (en lumière très faible)
est-il si faible (ici, 2 EV de mieux que le capteur 4/3) ?



Je ne suis pas sûr que ce soit lié aux grands capteurs, mais plutôt à la
façon de Nikon de traiter le signal, y compris dans les RAWs. Cf. Ch.
Buil par exemple
http://www.astrosurf.com/buil/nikon_test/test.htm
Charles VASSALLO
Le #20086191
Fred wrote:
Charles VASSALLO wrote:

Ça me conduit à lancer deux questions, pour lesquelles je serais ravi
d'avoir des explications, si possible pas trop fatigantes à suivre
— pourquoi le bruit de fond des gros capteurs (en lumière très faible)
est-il si faible (ici, 2 EV de mieux que le capteur 4/3) ?



Je ne suis pas sûr que ce soit lié aux grands capteurs, mais plutôt à la
façon de Nikon de traiter le signal, y compris dans les RAWs. Cf. Ch.
Buil par exemple
http://www.astrosurf.com/buil/nikon_test/test.htm



Merci pour la réponse, mais je ne crois pas que ce soit ça. Mes mesures
pour les débuts de dynamique faisaient intervenir des temps de pose très
courts, pour lesquels le mécanisme décrit par Buil ne devrait pas
intervenir.

charles
Fernand Naudin
Le #20086501
> - pourquoi le bruit de fond des gros capteurs (en lumière très faible)
est-il si faible (ici, 2 EV de mieux que le capteur 4/3) ?




Parce que un grand capteur recoit plus d'énergie par unité de surface
(les photosites sont plus grands que sur un petit capteur),
il est donc tout à fait logique de voir s'améliorer le rapport signal/bruit.
Delestaque
Le #20087181
Charles VASSALLO wrote:
Fred wrote:
Charles VASSALLO wrote:

Ça me conduit à lancer deux questions, pour lesquelles je serais
ravi d'avoir des explications, si possible pas trop fatigantes à
suivre — pourquoi le bruit de fond des gros capteurs (en lumière très
faible) est-il si faible (ici, 2 EV de mieux que le capteur 4/3) ?



Je ne suis pas sûr que ce soit lié aux grands capteurs, mais plutôt
à la façon de Nikon de traiter le signal, y compris dans les RAWs.
Cf. Ch. Buil par exemple
http://www.astrosurf.com/buil/nikon_test/test.htm



Merci pour la réponse, mais je ne crois pas que ce soit ça. Mes
mesures pour les débuts de dynamique faisaient intervenir des temps
de pose très courts, pour lesquels le mécanisme décrit par Buil ne
devrait pas intervenir.

charles



comme je ne suis pas vraiment versé dans ce domaine, mais que, c'est
interessant de te lire, les capteurs qui équipent ces appareils sont ils les
mêmes ?
par ailleurs, la question posée par Fred est également interessante.
je m'associe à sa question.

--
G.Ricco
alainoSPAMlivier
Le #20087291
Juste une remarque (voire une question). Il me semble que dpreview
suggère que la dynamique du E-30 est "optimale" en 200 ISO. C'est
sérieux ou bien ?

--
http://www.monolympus.com
Charles VASSALLO
Le #20087621
Fernand Naudin wrote:
- pourquoi le bruit de fond des gros capteurs (en lumière très faible)
est-il si faible (ici, 2 EV de mieux que le capteur 4/3) ?




Parce que un grand capteur recoit plus d'énergie par unité de surface
(les photosites sont plus grands que sur un petit capteur),
il est donc tout à fait logique de voir s'améliorer le rapport signal/bruit.



Ce raisonnement est recevable concernant le bruit de photons (celui qui
varie avec la dose reçue) mais pas pour le bruit de fond qui prédomine
pour les doses faibles, au début des dynamiques.

Amha

Charles
Charles VASSALLO
Le #20087691
Alain Olivier wrote:
Juste une remarque (voire une question). Il me semble que dpreview
suggère que la dynamique du E-30 est "optimale" en 200 ISO. C'est
sérieux ou bien ?



On y lit que la «sensibilité de base» est 200 ISO. Je n'ai pas regardé,
mais la réponse pour 100 ISO est effectivement décalée par rapport aux
autres que j'ai testées (400 et 1600)

Concernant leurs chiffres de dynamique, ça correspond à des mesures sur
des fichiers JPEG avec des critères à eux ; les miens concernent ce
qu'on recueille en raw avec des S/B précis. Tous ces chiffres, en EV :

iso dpreview raw,S/B>2 raw,S/B>4
100 8,4 9,3 8
400 8,6 8,5 7,4
1600 7,5 6,5 5,4

A 1600, je vois une grosse baisse de dynamique, pas eux...

charles
Jean-Claude Ghislain
Le #20088161
"Charles VASSALLO" a écrit :

Pour meubler mon temps libre de retraité, je me suis livré à un peu de
physique amusante avec mon Olympus E-30 et le Nikon D-3 d'un copain :
j'ai fait des relevés de dynamique.



Juste pour le fun et sans aucune prétention scientifique, j'ai réalisé
un test un peu semblable avec un vieux Nikon D40 des familles.
Photographie, en raw, d'une surface blanche en faisant varier
l'exposition sur 15 IL et puis recherche avec Nikon Capture de l'image
complètement blanche et de la complètement noire.

A 1/4 de seconde c'est complètement blanc et à 1/2000 c'est complètement
noir, on est donc pas loin des 10 IL de dynamique à 200 iso. Faut dire
que le D40 a des photosites aussi gros, à un chouya près, que ceux d'un
D3...

--
JCG
Charles VASSALLO
Le #20088151
Jean-Claude Ghislain wrote:
"Charles VASSALLO" a écrit :

Pour meubler mon temps libre de retraité, je me suis livré à un peu de
physique amusante avec mon Olympus E-30 et le Nikon D-3 d'un copain :
j'ai fait des relevés de dynamique.



Juste pour le fun et sans aucune prétention scientifique, j'ai réalisé
un test un peu semblable avec un vieux Nikon D40 des familles.
Photographie, en raw, d'une surface blanche en faisant varier
l'exposition sur 15 IL et puis recherche avec Nikon Capture de l'image
complètement blanche et de la complètement noire.

A 1/4 de seconde c'est complètement blanc et à 1/2000 c'est complètement
noir, on est donc pas loin des 10 IL de dynamique à 200 iso. Faut dire
que le D40 a des photosites aussi gros, à un chouya près, que ceux d'un
D3...



C'est bien le principe. RawAnalyser permet ensuite de couper les EV en
quatre... (achtung, n'allez pas le chercher en croyant que c'est un
derawtiseur gratuit de plus, vous seriez déçu)

charles
Jean-Claude Ghislain
Le #20088341
"Charles VASSALLO" a écrit :

C'est bien le principe. RawAnalyser permet ensuite de couper les EV en
quatre... (achtung, n'allez pas le chercher en croyant que c'est un
derawtiseur gratuit de plus, vous seriez déçu)



Je viens de faire le même test avec un Fuji S6500fd, sa sensibilité de
base est de 100 iso, mais j'ai photographié à 200 iso comme avec le
Nikon. J'ai mal échelonné mes prises de vues, car à 1/4000 je n'ai pas
encore un noir complet, mais cet appareil est décidément très étonnant,
sa dynamique doit se trouver entre 8 et 9 IL (en raw).

Je vais refaire le test, mais plus soigneusement avec une trentaine de
prises de vues mieux échelonnées et avec environ 1/2 IL d'écart.

--
JCG
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