Format RAW sur smartphones

jdd <jdd@dodin.org> wrote:

la longueur d'onde de la lumière visible est entre 0.4 et 0.8 microns

http://fr.wikipedia.org/wiki/Longueur_d%27onde#La_longueur_d.27onde_en_optique

donc avec un capteur à 1 micron le pixel, on va avoir des soucis

Et ces capteurs font entre 1,2 et 2 microns d'après ce que j'ai
trouvé sur le net. Ce qui justifierai le fait que la course aux
mega-pixels ce soit arrêtée. Or Nokia avec une technologie différente
qui génère plus de données avec ses capteurs 3D.

--
"La théorie, c'est quand on sait tout et que rien ne fonctionne. La
pratique, c'est quand tout fonctionne et que personne ne sait pourquoi.
Ici, nous avons réuni théorie et pratique : Rien ne fonctionne... et
personne ne sait pourquoi !" [ Albert Einstein ]

Le 17/12/2014 12:31, Benoit a écrit :

Si, puisqu'il a une plus grande superficie, la probabilité qu'un
photon tape à côté est plus faible. Je vais faire un tour sur
fr.sci.maths pour avoir les bons calculs.

Au passage, vérifie la probabilité qu'a un photon d'en***er une mouche
en fonction de la taille de la mouche et de la longueur d'onde.

Jean_ <jeanfra2@libre-en-anglais.fr> wrote:

Le 17/12/2014 12:31, Benoit a écrit :
> Si, puisqu'il a une plus grande superficie, la probabilité qu'un
> photon tape à côté est plus faible. Je vais faire un tour sur
> fr.sci.maths pour avoir les bons calculs.

Au passage, vérifie la probabilité qu'a un photon d'en***er une mouche
en fonction de la taille de la mouche et de la longueur d'onde.

Tu fais la mouche et je demande à mon voisin de me prêter son chien
pour faire le photon.


Plonk !

--
"La théorie, c'est quand on sait tout et que rien ne fonctionne. La
pratique, c'est quand tout fonctionne et que personne ne sait pourquoi.
Ici, nous avons réuni théorie et pratique : Rien ne fonctionne... et
personne ne sait pourquoi !" [ Albert Einstein ]

Le 15/12/2014 16:36, Benoit a écrit :

Jean-Pierre Roche <jproche@sanspub.invalid> wrote:

Le 15/12/2014 14:27, F#FF0000 a écrit :

Il commence à être possible de sortir des images brutes des
smartphones récents (Nexus 5+), grâce à Camera FV-5 par
exemple. Mais que reste-t'il aux reflex ? :-)

Le fait qu'un capteur sur un téléphone fait entre 1 et de micromètre
et que la longueur d'onde de la lumière est entre 0,4 et 0,8 micromètre.
Quand un capteur commence à avoir la taille de ce qu'il mesure... pas
prêt d'avoir quelque chose de net.

Erreur.
La longueur d'onde PLUS la finesse spectrale (la définition en
fréquence) du photon font sa longueur, qui dans le domaine optique
visible peut approcher voire dépasser le mètre, en incohérent, et bien
davantage avec les lasers, où les photons ne sont pas individualisés à
la source mais grégaires (bosons). Expérience : interférences à grande
différence de chemin optique, même en incohérent (avant les lasers).

En revanche, le diamètre à l'arrivée sur l'absorbeur (resp. : au départ
sur l'émetteur) a le diamètre de la réaction d'absorption. Soit de
l'ordre du nanomètre dans la plupart des cas. Voire 0,5 nm le grand
diamètre d'une molécule de monoxyde de carbone, pour le photon I.R. qui
a la bonne fréquence, et une longueur d'onde de 4,7 micromètres (2 170
cm^-1).

Et dans l'espace qui sépare l'émetteur de l'absorbeur ? Voir équations
de Clerk Maxwell, et optique de Fresnel. Un calcul violemment approché
donne l'ordre de grandeur et un majorant, là :
http://jacques.lavau.perso.sfr.fr/GEOMETRIE_infond.htm#_Toc47953041

Ce qui sur des longueurs astronomiques peut donner des largeurs
également astronomiques, d'où les interactions bosoniques entre photons
qui rendent possible l'astronomie interférentielle à large base :
durant leur long trajet, et chacun étalé sur un large diamètre, ils ont
eu tout le temps de se mettre en bon accord de fréquence et de phase.
Ce sont des bosons...

Exercice : calculer le diamètre maximal du fuseau de Fermat d'un photon
optique (on prendra lambda = 0,4 µm) venant du Soleil et absorbé sur
Terre. On négligera les diamètres respectifs de l'émetteur et de
l'absorbeur. On se contentera de la distance moyenne de la terre au
Soleil.

Rappel de la définition transactionniste du photon :

Un photon est une transaction réussie entre trois partenaires : un
émetteur, un absorbeur, et l'espace qui ses sépare, qui transfère par
des moyens électromagnétiques un quantum d'action h, et respectivement
une impulsion-énergie qui dépend des repères respectifs de l'émetteur
et de l'absorbeur.
http://www.agoravox.fr/culture-loisirs/culture/article/coluche-nous-avait-explique-154321

Bien que nous partagions les mêmes équations d'évolution que la clique
hégémonique, héritière de la clique Göttingen-København, nous ne
partageons pas les mêmes conditions aux limites : nous, nous tenons
compte des conditions finales autant que des conditions initiales.
Nous ne décrivons donc pas la même physique ; nous ne plantons pas un
"observateur" macrophysique au beau milieu de l'image microphysique ;
nous ne télescopons pas des mailles d'analyse séparées par cinq ou six
ou sept ou huit ordres de grandeurs. Les copenhaguistes si, qui
déguisent leur corpuscule maintenu depuis Rutherford (1911) derrière
des propriétés statistiques magiques : "probabilité d'apparition du
corpuscule" (et de la vierge à Fatima ?).

Pour savoir le diamètre approximatif d'un photon à l'arrivée sur son
absorbeur, il faut préciser la physique de l'absorbeur, surtout si en
plus on lui assigne le rôle d'être le capteur dans notre
instrumentation.
En minéralogie, nous sommes confrontés aux centres F (comme Farben) qui
ont une absorption beaucoup plus forte que le reste du cristal, et le
plus souvent spectrale, d'où une couleur. Dans un mica genre phlogopite
ou biotite, fortement coloré voire noir, à comparer à la muscovite bien
transparente, les centres F sont majoritairement des ions ferriques,
ferreux, manganeux, et titane, voire fluor et lithium, et leur
voisinage électronique sur environ une à deux deux distances
interatomiques du centre. Dans ces cas là, voilà tu sais la largeur du
photon à l'arrivée : quelques Ångströms.

En revanche, en traversant une lentille en très bon verre, ou en se
réfléchissant sur un bon miroir de télescope, un photon non absorbé là
n'a encore aucune raison de se concentrer sur un petit diamètre. S'il
fait encore un mètre de large à l'entrée du télescope de Palomar, de
cinq mètres, c'est probablement encore bon. L'optique le concentrera
aux besoins du capteur. La turbulence atmosphérique se charge déjà de
bien brouiller l'optique.

Cela est représentatif d'une large majorité de solides absorbants dans
le visible. Le cas des colorants organiques est bien plus simple : la
molécule est une balançoire qui peut dribbler avec un électron
délocalisé, le faire osciller entre deux positions extrêmes dans la
molécule ou une partie de la molécule. Ça a une raideur définie, donc
une fréquence définie. La chlorophylle est un colorant un peu spécial,
puisqu'elle peut transmettre habilement l'énergie gagnée en absorbant
le photon.

L'optique de Fresnel (1823) est toujours la bonne.

--
Physique quantique pour les nuls, et sottisier de la quantique :
http://jacques.lavau.perso.sfr.fr/Quantique_pour_les_nuls.html
http://deonto-ethics.org/quantic

Dans son message précédent, jc_lavau a écrit :

Le 15/12/2014 16:36, Benoit a écrit :

Jean-Pierre Roche <jproche@sanspub.invalid> wrote:

Le 15/12/2014 14:27, F#FF0000 a écrit :

Il commence à être possible de sortir des images brutes des
smartphones récents (Nexus 5+), grâce à Camera FV-5 par
exemple. Mais que reste-t'il aux reflex ? :-)

Le fait qu'un capteur sur un téléphone fait entre 1 et de micromètre
et que la longueur d'onde de la lumière est entre 0,4 et 0,8 micromètre.
Quand un capteur commence à avoir la taille de ce qu'il mesure... pas
prêt d'avoir quelque chose de net.

Erreur.
La longueur d'onde PLUS la finesse spectrale (la définition en
fréquence) du photon font sa longueur, qui dans le domaine optique
visible peut approcher voire dépasser le mètre, en incohérent, et bien
davantage avec les lasers, où les photons ne sont pas individualisés à
la source mais grégaires (bosons). Expérience : interférences à grande
différence de chemin optique, même en incohérent (avant les lasers).

En revanche, le diamètre à l'arrivée sur l'absorbeur (resp. : au départ
sur l'émetteur) a le diamètre de la réaction d'absorption. Soit de
l'ordre du nanomètre dans la plupart des cas. Voire 0,5 nm le grand
diamètre d'une molécule de monoxyde de carbone, pour le photon I.R. qui
a la bonne fréquence, et une longueur d'onde de 4,7 micromètres (2 170
cm^-1).

Et dans l'espace qui sépare l'émetteur de l'absorbeur ? Voir équations
de Clerk Maxwell, et optique de Fresnel. Un calcul violemment approché
donne l'ordre de grandeur et un majorant, là :
http://jacques.lavau.perso.sfr.fr/GEOMETRIE_infond.htm#_Toc47953041

Ce qui sur des longueurs astronomiques peut donner des largeurs
également astronomiques, d'où les interactions bosoniques entre photons
qui rendent possible l'astronomie interférentielle à large base :
durant leur long trajet, et chacun étalé sur un large diamètre, ils ont
eu tout le temps de se mettre en bon accord de fréquence et de phase.
Ce sont des bosons...

Exercice : calculer le diamètre maximal du fuseau de Fermat d'un photon
optique (on prendra lambda = 0,4 µm) venant du Soleil et absorbé sur
Terre. On négligera les diamètres respectifs de l'émetteur et de
l'absorbeur. On se contentera de la distance moyenne de la terre au
Soleil.

Rappel de la définition transactionniste du photon :

Un photon est une transaction réussie entre trois partenaires : un
émetteur, un absorbeur, et l'espace qui ses sépare, qui transfère par
des moyens électromagnétiques un quantum d'action h, et respectivement
une impulsion-énergie qui dépend des repères respectifs de l'émetteur
et de l'absorbeur.
http://www.agoravox.fr/culture-loisirs/culture/article/coluche-nous-avait-explique-154321

Bien que nous partagions les mêmes équations d'évolution que la clique
hégémonique, héritière de la clique Göttingen-København, nous ne
partageons pas les mêmes conditions aux limites : nous, nous tenons
compte des conditions finales autant que des conditions initiales.
Nous ne décrivons donc pas la même physique ; nous ne plantons pas un
"observateur" macrophysique au beau milieu de l'image microphysique ;
nous ne télescopons pas des mailles d'analyse séparées par cinq ou six
ou sept ou huit ordres de grandeurs. Les copenhaguistes si, qui
déguisent leur corpuscule maintenu depuis Rutherford (1911) derrière
des propriétés statistiques magiques : "probabilité d'apparition du
corpuscule" (et de la vierge à Fatima ?).

Pour savoir le diamètre approximatif d'un photon à l'arrivée sur son
absorbeur, il faut préciser la physique de l'absorbeur, surtout si en
plus on lui assigne le rôle d'être le capteur dans notre
instrumentation.
En minéralogie, nous sommes confrontés aux centres F (comme Farben) qui
ont une absorption beaucoup plus forte que le reste du cristal, et le
plus souvent spectrale, d'où une couleur. Dans un mica genre phlogopite
ou biotite, fortement coloré voire noir, à comparer à la muscovite bien
transparente, les centres F sont majoritairement des ions ferriques,
ferreux, manganeux, et titane, voire fluor et lithium, et leur
voisinage électronique sur environ une à deux deux distances
interatomiques du centre. Dans ces cas là, voilà tu sais la largeur du
photon à l'arrivée : quelques Ångströms.

Pour le lien entre absorption des photons et longueur d'onde, voilà une
page détaillée (voire même touffue):
http://www.clarkvision.com/articles/digital.sensor.performance.summary/


Cf le deuxième tableau de la page (Table 1b, Absorption in Silicon).

Ce que j'ai compris, c'est que les photons "rouges" (aux plus fortes
longueurs d'ondes du visible) ont des chances d'être les moins bien
absorbés.

Ce que je n'ai pas compris, c'est le lien avec la taille des pixels.

"For example, small sensor digital cameras currently have pixels
smaller than 2-microns. What happens when red photons enter the silicon
and after 5 microns only 63% of them are absorbed, and after 10 microns
(10 pixels) 13% are still moving through the silicon being absorbed at
greater distances from the original pixel? Well, it can't be good in
terms of a color imaging sensor. If the absorbed photon results in an
electron in the conduction band, it likely contributes to photons
several pixels away from the target pixel."

ll manque un bon schéma. Y-a-t'il d'autres sources ? Merci.

Le 17/12/2014 12:46, jdd a écrit :

Le 17/12/2014 12:31, Benoit a écrit :

Si, puisqu'il a une plus grande superficie, la probabilité qu'un
photon tape à côté est plus faible. Je vais faire un tour sur
fr.sci.maths pour avoir les bons calculs.

pas sur que ce soit utile, on arrive là à la physique quantique qui
n'est pas d'accès facile.

si les "aspérités de surface" (à définir :-)) sont plus petites que la
longueur d'onde, l'onde est réfléchie totalement (réflexion spéculaire).

je ne sais pas l'effet que ca a sur un capteur, mais à mon avis ce n'est
pas bon :-)

la longueur d'onde de la lumière visible est entre 0.4 et 0.8 microns

http://fr.wikipedia.org/wiki/Longueur_d%27onde#La_longueur_d.27onde_en_optique


donc avec un capteur à 1 micron le pixel, on va avoir des soucis

Dans votre esprit, les photons sont des medecine balls, et l'optique de
l'artillerie de medecine balls. Difficile de faire plus faux.

Ce que vous savez de la physique quantique, c'est à dire ce qui se
répète partout, n'est rien de plus qu'un déguisement le plus opaque
possible pour l'optique physique (1821) de Fresnel (1788-1827).
L'unique différence par rapport à ce que l'on savait faire au 19e
siècle, est que nous tenons compte d'une condition aux limites de plus :
l'absorbeur et donc l'état final.
Il n'existe aucun "objet" qui soit un "grain de lumière", même s'il est
coutumier de vous carabistouiller à ce sujet. Ni aucune artillerie de
"grains de lumière". Pure légende de style Papeligosse, pour le plaisir
de mentir aux enfants.

Un photon, c'est une transaction réussie à trois partenaires
inséparables : un absorbeur, un émetteur, et l'espace qui les sépare.
Cette transaction est électromagnétique, et elle n'a que deux types de
polarisations possibles, soit plane pour une transition électrique,
soit circulaire pour une transition magnétique.

Il en résulte que nous devons prendre en compte aussi finement la
physique de l'absorbeur que celle de l'émetteur. C'est ça la nouveauté
essentielle.

La longueur d'onde du photon, c'est en long, pas en travers.

Une molécule de monoxyde de carbone, de petit axe 0,30 nm et de grand
axe 0,43 nm absorbe avec une grande efficacité le photon infra-rouge
qui résonne avec sa vibration longitudinale, soit à 2143 cm^-1, ou
64,25 . 10^12 Hz, dont la longueur d'onde vaut 4,67 µm. Cette propriété
spectrale est utilisée pour la mesure des taux de monoxyde de carbone
dans l'air.

Aux extrémités de son trajet, un photon a pour diamètre le diamètre des
réactions respectives émettrice et absorbante. Ces diamètres sont
intrinsèquement flous mais en pratique de l'ordre du nanomètre dans la
majorité des cas.
Et dans l'intervalle, c'est le principe de Fermat qui s'applique : le
diamètre maximal du fuseau de Fermat est celui qui permet à tous les
trajets d'arriver en phase à l'absorbeur.
J'ai donné la formule approchée en 1998 :
http://jacques.lavau.perso.sfr.fr/GEOMETRIE_infond.htm#_Toc47953041

Nous faisons de bonnes diffractométries X dans la mesure où chaque
photon du faisceau X est large de plusieurs nanomètres lors de son
interaction spéculaire avec les plans du cristal, mais aussi dans la
mesure où les cristallites font au moins cette échelle. La taille des
cristallites est fort discriminante : la plupart des argiles, aux
cristallites fort petites, donnent des raies de diffraction molles et
larges. J'ai confondu un escroc international là dessus : la finesse
des raies prouvait qu'il ne s'agissait pas d'argile mais de limon, dans
la carrière qu'il avait fait acheter à son escroqué.

On peut aussi faire des diffractions électroniques dans un microscope
électronique, à condition de diaphragmer et de modifier la focalisation.
Parce qu'un électron est lui aussi une onde.
Avec quelques nouveautés :
Il a une charge électrique (le photon n'en a pas).
Il a un spin intrinsèque 1/2, soit un moment angulaire irréductible, et
un moment magnétique intrinsèque aussi.
Il a quatre composantes (Dirac 1928), dont deux orientées avenir et
deux orientées passé. Le photon n'en a qu'une.
Il a une masse au repos. Le photon n'en a pas, et voyage à temps propre
nul.
L'électron a deux fréquences intrinsèques,
soit la spinorielle, découverte par Louis de Broglie en 1923, qui vaut
mc²/h dans le repère de l'électron,
et l'électromagnétique, découverte par Erwin Schrödinger en 1930, qui
vaut 2mc²/h, toujours dans son repère.
Le photon n'a aucune fréquence *intrinsèque*, car pas de masse.
L'électron a une masse, donc les transformations de Lorentz selon sa
vitesse s'appliquent. Même à la vitesse moyenne du nanomètre par
seconde, la Relativité est impitoyable à ce sujet, d'où les effets
magnétiques des courants, découverts par Ørsted et Ampère.

En diffraction électronique c'est la première fréquence qui compte, car
l'électron interfère avec lui-même, tandis que dans la diffusion
Compton photon-électron (compton scattering dans les publications en
anglais), c'est la seconde fréquence, la fréquence Dirac-Schrödinger
qui donne la bonne équidistance électromagnétique qui réfléchit le
photon X ou gamma. Là encore, les longueurs d'onde qui interviennent
sont en long, pas en travers.

Dans vos capteurs CCD, le diamètre de la réaction d'absorption demeure
dans le domaine du nanomètre. Laissez donc tomber vos inquiétudes non
fondées. Ces capteurs ont sûrement d'autres défauts, mais pas ceux qui
sont hypothésés ici.

--
Physique quantique pour les nuls, et sottisier de la quantique :
http://jacques.lavau.perso.sfr.fr/Quantique_pour_les_nuls.html
http://deonto-ethics.org/quantic

Le 06/01/2015 22:38, jc_lavau a écrit :

Dans vos capteurs CCD, le diamètre de la réaction d'absorption demeure
dans le domaine du nanomètre. Laissez donc tomber vos inquiétudes non
fondées. Ces capteurs ont sûrement d'autres défauts, mais pas ceux qui
sont hypothésés ici.

tout ça est bel et bon, mais ne nous avance pas beaucoup.

un réflecteur radar est en mailles, pas plein.

j'ai mesuré des défauts de surface plane en verre avec des franges
d'interférences en lumière noire (ulra violets).

tant mieux si ca n'a pas d'influence sur les capteurs, on verra bien

jdd

Le 06/01/2015 23:08, jdd a écrit :

Le 06/01/2015 22:38, jc_lavau a écrit :

Dans vos capteurs CCD, le diamètre de la réaction d'absorption demeure
dans le domaine du nanomètre. Laissez donc tomber vos inquiétudes non
fondées. Ces capteurs ont sûrement d'autres défauts, mais pas ceux qui
sont hypothésés ici.

tout ça est bel et bon, mais ne nous avance pas beaucoup.

un réflecteur radar est en mailles, pas plein.

et conducteur. C'est l'essentiel.

Tandis que pour les capteurs CCD, c'est l'absorption qui est le
phénomène utile, et de préférence optimisé.
La réflectance en face avant est nuisible, mais j'ignore les valeurs
précises pour ces capteurs. De nombreux laurasithériens, dont les
chats, les moutons et les boeufs, ont un lucidum tapetum derrière la
rétine (réflectance en face arrière de capteur), pour améliorer la
sensibilité nocturne. Aucun simien ni prosimien n'en a. Même le tarsier
n'en a pas, pourtant entièrement nocturne.

j'ai mesuré des défauts de surface plane en verre avec des franges
d'interférences en lumière noire (ultra violets).

tant mieux si ca n'a pas d'influence sur les capteurs, on verra bien

jdd

--
Le contrat social du scientifique inclut le mandat de se piloter
en exactitude : le système de production des connaissances,
il est présumé le piloter en exactitude et non en traditions, ni
en stratégies de pouvoir, ni en narcissisme, ni en corruption.

Le 06/01/2015 23:19, jc_lavau a écrit :

Le 06/01/2015 23:08, jdd a écrit :

un réflecteur radar est en mailles, pas plein.

et conducteur. C'est l'essentiel.

a bon, pourquoi pas :-)

Tandis que pour les capteurs CCD, c'est l'absorption qui est le
phénomène utile, et de préférence optimisé.
La réflectance en face avant est nuisible, mais j'ignore les valeurs
précises pour ces capteurs.

ben voilà. C'est justement le problème que je voulais évoquer. La partie
réfléchie de la lumière ne sert pas, l'éventualité de franges
d'interférences (s'il y a une surface réfléchissante il y en a peut-être
deux?) détruit l'image.

Mais tout ça est hypothétique et il y a sans doute d'autres paramètres
plus importants comme les espaces entre pixels, les irrégularités de
surface des pixels (je n'ai jamais vu citer ca, mais ca existe
forcément) et tous ceux que j'ignore.

le résultat actuel est déjà un miracle de micro technologie :-(

jdd

Le 07/01/2015 08:53, jdd a écrit :

Le 06/01/2015 23:19, jc_lavau a écrit :

Le 06/01/2015 23:08, jdd a écrit :
Tandis que pour les capteurs CCD, c'est l'absorption qui est le
phénomène utile, et de préférence optimisé.
La réflectance en face avant est nuisible, mais j'ignore les valeurs
précises pour ces capteurs.

ben voilà. C'est justement le problème que je voulais évoquer. La partie
réfléchie de la lumière ne sert pas, l'éventualité de franges
d'interférences (s'il y a une surface réfléchissante il y en a peut-être
deux?) détruit l'image.

Affirmation étrange. Si de la lumière repart, approximativement vers
l'objet à travers l'optique, elle est définitivement perdue pour le
capteur, à l'exception de la fraction captée par les parois qui
devraient être noires, mais ce noir est toujours imparfait.

Et en interférences, à la bosonité près des photons (importante en
astronomie spectrale à large base, négligeable à l'échelle du
laboratoire avec des sources incohérentes), chaque photon interfère
avec lui-même. L'exception des bosons est qu'ils préfèrent se mettre en
troupeaux : accord en fréquence et en phase. Au contraire des
électrons qui s'évitent les uns les autres : fermions.

Bon, tu pensais peut-être à l'effet réseau, due à la périodicité du
réseau de cellules photosensibles sur la surface du capteur ? Zéro pour
lui : il faudrait des incidences quasi-rasantes, alors que là
l'incidence est normale ou quasi-normale. Seules pourraient être actifs
ainsi des bords de cellules bombées. Là encore la solution est dans le
noir le plus mat possible des parois latérales de l'optique.
Là j'ai raisonné en utilisateur de longues focales : télescopes
d'astronomie, ou téléobjectifs de photo animalière. Si vous utilisez
des très courtes focales, le problème des réflexions parasites est
différent.

--
Le contrat social du scientifique inclut le mandat de se piloter
en exactitude : le système de production des connaissances,
il est présumé le piloter en exactitude et non en traditions, ni
en stratégies de pouvoir, ni en narcissisme, ni en corruption.