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[photons] Petits capteurs et faibles luminosités

19 réponses
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PaulAubrin
Si j'ai bien compris un intéressant article dont on a parlé ici, la
mauvaise qualité des photos en faible lumière avec les petits capteurs
serait irrémédiable puisqu'elle résulte du faible nombre de photons
collectés.
Les plus grands capteurs impliquent des optiques plus grandes, avec une
pupille d'entrée de plus grande surface qui collectent plus de photons.

Tout d'abord, il y a le cÍ´té positif : dans de bonnes conditions
d'éclairage, un capteur de petit format bien fait pourra donner de
bonnes photos.
Ensuite, si le problème est la surface de la pupille d'entrée de
l'objectif, n'existe t-ils pas des façons de l'agrandir (concentration
de lumière) pour les appareils photos adaptés aux prises de vue en
faible lumière (je sais, il y a le problème du rapport entre la distance
focale et la taille du capteur) ?

10 réponses

1 2
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jdanield
Le 29/08/2022 Í  10:30, PaulAubrin a écrit :
faible lumière (je sais, il y a le problème du rapport entre la distance
focale et la taille du capteur) ?

faire comme pour les télescopes: multiplier les appareils photo (c'est
ce qui semble se faire, d'ailleurs)
ensuite je suis septique sur l'incapacité des capteurs. Ça fait un demi
siècle qu'on annonce qu'on a atteint la limite de taille des composants
électroniques et on en fait encore de plus petits.
un photon ce n'est pas gros, tant que le capteur est plus gros il y a de
l'espoir
jdd
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Thierry HOUX
Le 29/08/2022 Í  10:30, PaulAubrin a écrit :
Si j'ai bien compris un intéressant article dont on a parlé ici, la
mauvaise qualité des photos en faible lumière avec les petits capteurs
serait irrémédiable puisqu'elle résulte du faible nombre de photons
collectés.
Les plus grands capteurs impliquent des optiques plus grandes, avec une
pupille d'entrée de plus grande surface qui collectent plus de photons.
Tout d'abord, il y a le cÍ´té positif : dans de bonnes conditions
d'éclairage, un capteur de petit format bien fait pourra donner de
bonnes photos.
Ensuite, si le problème est la surface de la pupille d'entrée de
l'objectif, n'existe t-ils pas des façons de l'agrandir (concentration
de lumière) pour les appareils photos adaptés aux prises de vue en
faible lumière (je sais, il y a le problème du rapport entre la distance
focale et la taille du capteur) ?

En fait, par exemple sur les smartphones, on a recours Í  plein
d'algorithmes pour compenser ce handicap, et même Í  recomposer une image
avec plusieurs objectifs.
Sur le fond, c'est au niveau du capteur que le problème est. Avec un
capteur qui pourrait fournir une image correcte avec 1 photon par pixel,
on pourrait largement diminuer encore la taille.
On aurait du coup d'autres problèmes avec l'optique.
Donc il s'agit d'être clair sur ce qu'on veut faire, son niveau
d'exigence, la taille et le poids du matériel qu'on peut tolérer, pour
déterminer le matériel qui te convient. Il n'y pas de réponse idéale,
elle est propre Í  chacun.
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Benoͮt L.
Le 29 aoÍ»t 2022 Í  10:46, jdanield d'un élan de joie s'exprima ainsi :
Le 29/08/2022 Í  10:30, PaulAubrin a écrit :
faible lumière (je sais, il y a le problème du rapport entre la distance
focale et la taille du capteur) ?

faire comme pour les télescopes: multiplier les appareils photo (c'est
ce qui semble se faire, d'ailleurs)

Ce ne serait pas multiplier les prises de vue ? Plus tu prends de photos
que tu empiles, plus ton image sera «Â propre ».
À ce sujet Google vient de publier un travail sur une technologie
permettant de récupérer du signal dans ces cas-lÍ . Avec, toutefois, une
centaine d’images si j’ai bien compris :
<https://www.dpreview.com/news/6268499546/seeing-in-the-dark-google-researchers-use-ai-to-create-novel-hdr-views-from-noisy-raw-images&gt;
Le document Google :
<https://arxiv.org/pdf/2111.13679.pdf&gt;
ensuite je suis septique sur l'incapacité des capteurs. Ça fait un demi
siècle qu'on annonce qu'on a atteint la limite de taille des composants
électroniques et on en fait encore de plus petits.
un photon ce n'est pas gros, tant que le capteur est plus gros il y a de
l'espoir

Le problème n’est pas la taille du photon puisqu’il n’a ni masse, ni
taille/volume. Le problème est que deux photo-sites cÍ´te Í  cÍ´te ne
donnent pas le même nombre de photons, il y a toujours un petit écart dÍ»
au «Â bruit de fond* » et moins tu reçois de signal (des photons) plus ce
bruit de fond est présent.
Prends une pose longue avec un bouchon sur l’objectif et tu auras des
pixels qui ne sont pas noirs. Prends un paquet de photos et empiles-les
: ton image est toute noire. Tout du moins, la différence entre les
pixels devient de plus en plus faible, le bruit s’estompe.
Ça me donne envie de faire un test un de ces soirs. :)
P.S. Le bruit présent dans les ISO élevés est certainement dÍ» Í  ça.
--
Souvenez-vous qu'on peut être hermétique – et ne rien renfermer.
N'oubliez pas qu'hermétique cela veut dire aussi « bouché » !
-+- Sacha Guitry dans «Â Antivax te faire foutre » -+-
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efji
Le 29/08/2022 Í  12:02, "BenoÍ®t L." a écrit :
Le 29 aoÍ»t 2022 Í  10:46, jdanield d'un élan de joie s'exprima ainsi :
Le 29/08/2022 Í  10:30, PaulAubrin a écrit :
faible lumière (je sais, il y a le problème du rapport entre la distance
focale et la taille du capteur) ?

faire comme pour les télescopes: multiplier les appareils photo (c'est
ce qui semble se faire, d'ailleurs)

Ce ne serait pas multiplier les prises de vue ? Plus tu prends de photos
que tu empiles, plus ton image sera «Â propre ».

Les Iphones récents le font, sans le dire, et Í  main levée. C'est
absolument bluffant. Ils ont même un cran de plus dans l'intelligence:
quand il fait très sombre et qu'il y a besoin d'une pose de 2 ou 3
secondes, il dit "ne bougez plus" au moment o͹ on clique et il affiche
deux collimateurs qu'on doit essayer de faire coincider pour ne pas
bouger. Si on a été sage il sort une image stackée super clean, Í  bas
iso. Si on a trop bougé il monte les isos et sort une image plus
granuleuse, mais jamais bougée.
P.S. Le bruit présent dans les ISO élevés est certainement dÍ» Í  ça.

"monter les isos" revient juste Í  amplifier le signal, et donc le bruit
qui le pollue. Mais le bruit de base est toujours le même.
C'est une coeincidence que le bruit de la montée en iso ressemble tant
au grain de l'argentique pour les forts iso, alors que le phénomène n'a
absolument rien Í  voir. Le grain argentique était dÍ» au fait qu'on
augmentait la taille des grains d'argent dans la pellicule pour que
chaque grain reçoive plus de lumière et ainsi la rendre plus sensible.
--
F.J.
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Benoͮt L.
Après mÍ»re réflexion, le 29 aoÍ»t 2022 Í  12:54, efji eu l'idée d'écrire :
Le 29/08/2022 Í  12:02, "BenoÍ®t L." a écrit :
Le 29 aoÍ»t 2022 Í  10:46, jdanield d'un élan de joie s'exprima ainsi :
Le 29/08/2022 Í  10:30, PaulAubrin a écrit :
faible lumière (je sais, il y a le problème du rapport entre la distance
focale et la taille du capteur) ?

faire comme pour les télescopes: multiplier les appareils photo (c'est
ce qui semble se faire, d'ailleurs)

Ce ne serait pas multiplier les prises de vue ? Plus tu prends de photos
que tu empiles, plus ton image sera «Â propre ».

Les Iphones récents le font, sans le dire, et Í  main levée. C'est
absolument bluffant. Ils ont même un cran de plus dans l'intelligence:
quand il fait très sombre et qu'il y a besoin d'une pose de 2 ou 3
secondes, il dit "ne bougez plus" au moment o͹ on clique et il affiche
deux collimateurs qu'on doit essayer de faire coincider pour ne pas
bouger. Si on a été sage il sort une image stackée super clean, Í  bas
iso. Si on a trop bougé il monte les isos et sort une image plus
granuleuse, mais jamais bougée.

Pourquoi ne pas faire comme le stacking ou le pano, cÍ d repositionner
les images pour qu’elles se superposent «Â parfaitement » pour réduire,
voire supprimer, le bruit ?
P.S. Le bruit présent dans les ISO élevés est certainement dÍ» Í  ça.

"monter les isos" revient juste Í  amplifier le signal, et donc le bruit
qui le pollue. Mais le bruit de base est toujours le même.

Oui, le % de bruit par rapport au signal est le même. Quand tu
augmentais le son de la chaÍ®ne, le craquement du disque rayé ne
disparaissait pas.
C'est une coeincidence que le bruit de la montée en iso ressemble tant
au grain de l'argentique pour les forts iso, alors que le phénomène n'a
absolument rien Í  voir. Le grain argentique était dÍ» au fait qu'on
augmentait la taille des grains d'argent dans la pellicule pour que
chaque grain reçoive plus de lumière et ainsi la rendre plus sensible.

Et, avec plusieurs images avec du grain, on savait en obtenir une sans ?
--
Une relation de moins d’1 mois, c'est pas une "ex", c'est un essai
gratuit, comme Netflix. -+- SLD dans «Â L’amour c’est comme le flipper,
seules les parties gratuites comptent » -+-
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PaulAubrin
Le 29/08/2022 Í  11:37, Thierry HOUX a écrit :
Le 29/08/2022 Í  10:30, PaulAubrin a écrit :
Si j'ai bien compris un intéressant article dont on a parlé ici, la
mauvaise qualité des photos en faible lumière avec les petits capteurs
serait irrémédiable puisqu'elle résulte du faible nombre de photons
collectés.
Les plus grands capteurs impliquent des optiques plus grandes, avec
une pupille d'entrée de plus grande surface qui collectent plus de
photons.
Tout d'abord, il y a le cÍ´té positif : dans de bonnes conditions
d'éclairage, un capteur de petit format bien fait pourra donner de
bonnes photos.
Ensuite, si le problème est la surface de la pupille d'entrée de
l'objectif, n'existe t-ils pas des façons de l'agrandir (concentration
de lumière) pour les appareils photos adaptés aux prises de vue en
faible lumière (je sais, il y a le problème du rapport entre la
distance focale et la taille du capteur) ?

En fait, par exemple sur les smartphones, on a recours Í  plein
d'algorithmes pour compenser ce handicap, et même Í  recomposer une image
avec plusieurs objectifs.
Sur le fond, c'est au niveau du capteur que le problème est. Avec un
capteur qui pourrait fournir une image correcte avec 1 photon par pixel,
on pourrait largement diminuer encore la taille.
On aurait du coup d'autres problèmes avec l'optique.
Donc il s'agit d'être clair sur ce qu'on veut faire, son niveau
d'exigence, la taille et le poids du matériel qu'on peut tolérer, pour
déterminer le matériel qui te convient. Il n'y pas de réponse idéale,
elle est propre Í  chacun.

Dans le vieux temps, je portais partout mon sac photo avec mon réflex,
son 50mm, les deux zooms, les filtres, les pellicules neuves... De nos
jours, dans la mesure du possible, j'essaie de m'en tenir Í  300-350 grammes.
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efji
Le 29/08/2022 Í  14:45, "BenoÍ®t L." a écrit :
Après mÍ»re réflexion, le 29 aoÍ»t 2022 Í  12:54, efji eu l'idée d'écrire :
Le 29/08/2022 Í  12:02, "BenoÍ®t L." a écrit :
Le 29 aoÍ»t 2022 Í  10:46, jdanield d'un élan de joie s'exprima ainsi :
Le 29/08/2022 Í  10:30, PaulAubrin a écrit :
faible lumière (je sais, il y a le problème du rapport entre la distance
focale et la taille du capteur) ?

faire comme pour les télescopes: multiplier les appareils photo (c'est
ce qui semble se faire, d'ailleurs)

Ce ne serait pas multiplier les prises de vue ? Plus tu prends de photos
que tu empiles, plus ton image sera «Â propre ».

Les Iphones récents le font, sans le dire, et Í  main levée. C'est
absolument bluffant. Ils ont même un cran de plus dans l'intelligence:
quand il fait très sombre et qu'il y a besoin d'une pose de 2 ou 3
secondes, il dit "ne bougez plus" au moment o͹ on clique et il affiche
deux collimateurs qu'on doit essayer de faire coincider pour ne pas
bouger. Si on a été sage il sort une image stackée super clean, Í  bas
iso. Si on a trop bougé il monte les isos et sort une image plus
granuleuse, mais jamais bougée.

Pourquoi ne pas faire comme le stacking ou le pano, cÍ d repositionner
les images pour qu’elles se superposent «Â parfaitement » pour réduire,
voire supprimer, le bruit ?

C'est exactement ce que font les iphone. Ils le font aussi dans d'autres
situations, en pleine lumière, pour supprimer les passants et les
voitures qui bougent dans une vue urbaine par exemple ou pour simuler
une pose longue quand on photographie la mer ou un torrent.
P.S. Le bruit présent dans les ISO élevés est certainement dÍ» Í  ça.

"monter les isos" revient juste Í  amplifier le signal, et donc le bruit
qui le pollue. Mais le bruit de base est toujours le même.

Oui, le % de bruit par rapport au signal est le même. Quand tu
augmentais le son de la chaÍ®ne, le craquement du disque rayé ne
disparaissait pas.
C'est une coeincidence que le bruit de la montée en iso ressemble tant
au grain de l'argentique pour les forts iso, alors que le phénomène n'a
absolument rien Í  voir. Le grain argentique était dÍ» au fait qu'on
augmentait la taille des grains d'argent dans la pellicule pour que
chaque grain reçoive plus de lumière et ainsi la rendre plus sensible.

Et, avec plusieurs images avec du grain, on savait en obtenir une sans ?

Impossible Í  faire sans informatique. Seuls les astrophysiciens y
parvenaient.
--
F.J.
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Thierry HOUX
Le 29/08/2022 Í  14:57, PaulAubrin a écrit :
Dans le vieux temps, je portais partout mon sac photo avec mon réflex,
son 50mm, les deux zooms, les filtres, les pellicules neuves... De nos
jours, dans la mesure du possible, j'essaie de m'en tenir Í  300-350
grammes.

J'ai eu tendance Í  cette extrême, et pour ce faire je m'étais procuré le
Lumix TZ100, 312g, très bien en voyage.
Mais après, j'ai voulu faire un peu plus, et ce dernier n'était pas
suffisant, alors je me suis orienté vers le MFT.
Un peu plus lourd et encombrant, mais encore très correct.
Lumix GX9, 565g avec un Leica 15mm, 770g avec Leica 12-60:
https://bit.ly/3QZ2LQx
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Benoͮt L.
Avec enthousiasme, le 29 aoÍ»t 2022 Í  14:57, efji écrivit :
Le 29/08/2022 Í  14:45, "BenoÍ®t L." a écrit :
Après mÍ»re réflexion, le 29 aoÍ»t 2022 Í  12:54, efji eu l'idée d'écrire :
Pourquoi ne pas faire comme le stacking ou le pano, cÍ d repositionner
les images pour qu’elles se superposent «Â parfaitement » pour réduire,
voire supprimer, le bruit ?

C'est exactement ce que font les iphone. Ils le font aussi dans d'autres
situations, en pleine lumière, pour supprimer les passants et les
voitures qui bougent dans une vue urbaine par exemple ou pour simuler
une pose longue quand on photographie la mer ou un torrent.

Ça me fait penser Í  des photos (de qui ?) d’un carrefour avec les
piétons sagement sur le trottoir et pas une voiture dans la rue.
Pour la simulation de pause longue, j’avais fait ça avec du stacking et
une réduction de l’opacité des images au fur et Í  mesure. Je ne sais
plus qui (toi ?) m’avait donné le «Â truc » qui consiste Í  rendre une
image deux fois plus transparente que celle en-dessous.
Oui, le % de bruit par rapport au signal est le même. Quand tu
augmentais le son de la chaÍ®ne, le craquement du disque rayé ne
disparaissait pas.
Et, avec plusieurs images avec du grain, on savait en obtenir une sans ?

Impossible Í  faire sans informatique. Seuls les astrophysiciens y
parvenaient.

Comment le faisaient-ils en tirage papier ?
--
Benoͮt
On pense Í  l'étiquette,
Qu'une fois les vendanges faites.
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efji
Le 29/08/2022 Í  15:14, "BenoÍ®t L." a écrit :
Avec enthousiasme, le 29 aoÍ»t 2022 Í  14:57, efji écrivit :
Le 29/08/2022 Í  14:45, "BenoÍ®t L." a écrit :
Après mÍ»re réflexion, le 29 aoÍ»t 2022 Í  12:54, efji eu l'idée d'écrire :
Pourquoi ne pas faire comme le stacking ou le pano, cÍ d repositionner
les images pour qu’elles se superposent «Â parfaitement » pour réduire,
voire supprimer, le bruit ?

C'est exactement ce que font les iphone. Ils le font aussi dans d'autres
situations, en pleine lumière, pour supprimer les passants et les
voitures qui bougent dans une vue urbaine par exemple ou pour simuler
une pose longue quand on photographie la mer ou un torrent.

Ça me fait penser Í  des photos (de qui ?) d’un carrefour avec les
piétons sagement sur le trottoir et pas une voiture dans la rue.

C'est classique. Et maintenant accessible d'un clic Í  Mr et Mme Michu.
Pour la simulation de pause longue, j’avais fait ça avec du stacking et
une réduction de l’opacité des images au fur et Í  mesure. Je ne sais
plus qui (toi ?) m’avait donné le «Â truc » qui consiste Í  rendre une
image deux fois plus transparente que celle en-dessous.

Possible.
Oui, le % de bruit par rapport au signal est le même. Quand tu
augmentais le son de la chaÍ®ne, le craquement du disque rayé ne
disparaissait pas.
Et, avec plusieurs images avec du grain, on savait en obtenir une sans ?

Impossible Í  faire sans informatique. Seuls les astrophysiciens y
parvenaient.

Comment le faisaient-ils en tirage papier ?

Aucune idée.
--
F.J.
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