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Question sur format RAW

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Fred le Barbu
Bonjour,

les images contenues dans les fichiers RAW sont-elles déjà traitées contre
le bruit numérique ?

De plus, est-ce que l'ensemble des réglages d'image (netteté, saturation,
filtre bruit, etc..) des appareils n'a aucune incidence sur les données RAW
?

Mes questions portent en particulier sur les Olympus.

Merci !

Fred

10 réponses

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Olivier B.
On Thu, 2 Aug 2007 21:41:51 +0200, "Papy Bernard"
wrote:

C'est quoi " la dynamique du capteur" ? Comment la mesure-t- on ?


avant tout en optique, c'est la capaticé d'un capteur à rendre une
plage étendue entre le sombre et le lumineux

Qu'est-ce qui sort du photosite ? Car au fond, c'est la seule information
mesurable, non ?


c'est une tension electrique, la valeur est analogique, mais avant
d'arriver au dsp elle va passer par un décalage successsif dans
plusieurs registres analogique du capteur puis une amplification et un
"coude" analogique optimisant la saturation
Qu'est-ce qu'on en fait ?


on la présente à un convertisseur A/N qui va transformer la valeur
analogique de chaque photosite en echantillon

Que tous ceux qui se (nous) prennent le chou nous expliquent *avant tout*
comment on convertit une information électrique, issue du photosite, en
information logique.


c'est quand meme assez complexe à expliquer sans notions
d'electronique, en gros il y a 2 grand types de conversisseurs, ceux
qui comparent la valeur à un nombree de seuils définits et ceux qui
"pompent" des valeurs unitaires jusqu'à arriver à dépasser la valeur à
numériser, le premier est tres rapide et atait sourent utilisé en
vidéo, le 2eme est tres lineaire et souvant utilisé en audio mais avec
l'evolution on le trouve aussi en vidéo

Après, on pourra discuter du nombre utile de bits.


le nombre utile de bit *utiles* dépend de la dynamique du capteur,
donc de sa capacité à restituer une dynamique cohérente avec le nombre
de bits choisis. Le jour ou les capteur auront une dynamique
extraordinaire ils seront capable de quantifier les faibles lumieres
comme les fortes en une seule prise et les iso auront moins d'impact
qu'aujoud'hui

Le probleme étant ensuite d'utiliser un media capable de les
restituer, on voit ici
http://olivier.2a.free.fr/nolink/testraw.htm

que le raw est utile pour cela car il conserve la dynamique du capteur
alors que le codage de base dans un format jpeg l'ecrase


--
http://olivier.2a.free.fr/
pas de turlututu. apres l'@robase

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Olivier B.
On Thu, 2 Aug 2007 21:41:51 +0200, "Papy Bernard"
wrote:

C'est quoi " la dynamique du capteur" ? Comment la mesure-t- on ?


avant tout en optique, c'est la capaticé d'un capteur à rendre une
plage étendue entre le sombre et le lumineux

Qu'est-ce qui sort du photosite ? Car au fond, c'est la seule information
mesurable, non ?


c'est une tension electrique, la valeur est analogique, mais avant
d'arriver au dsp elle va passer par un décalage successsif dans
plusieurs registres analogique du capteur puis une amplification et un
"coude" analogique optimisant la saturation
Qu'est-ce qu'on en fait ?


on la présente à un convertisseur A/N qui va transformer la valeur
analogique de chaque photosite en echantillon

Que tous ceux qui se (nous) prennent le chou nous expliquent *avant tout*
comment on convertit une information électrique, issue du photosite, en
information logique.


c'est quand meme assez complexe à expliquer sans notions
d'electronique, en gros il y a 2 grand types de conversisseurs, ceux
qui comparent la valeur à un nombree de seuils définits et ceux qui
"pompent" des valeurs unitaires jusqu'à arriver à dépasser la valeur à
numériser, le premier est tres rapide et atait sourent utilisé en
vidéo, le 2eme est tres lineaire et souvant utilisé en audio mais avec
l'evolution on le trouve aussi en vidéo

Après, on pourra discuter du nombre utile de bits.


le nombre utile de bit *utiles* dépend de la dynamique du capteur,
donc de sa capacité à restituer une dynamique cohérente avec le nombre
de bits choisis. Le jour ou les capteur auront une dynamique
extraordinaire ils seront capable de quantifier les faibles lumieres
comme les fortes en une seule prise et les iso auront moins d'impact
qu'aujoud'hui

Le probleme étant ensuite d'utiliser un media capable de les
restituer, on voit ici
http://olivier.2a.free.fr/nolink/testraw.htm

que le raw est utile pour cela car il conserve la dynamique du capteur
alors que le codage de base dans un format jpeg l'ecrase


--
http://olivier.2a.free.fr/
pas de turlututu. apres l'@robase

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Richard

RAW=BRUT, c'est le format qui présente l'image brut de décoffrag e du
capteur en Bayer (ou à peu près) après l'exposition, donc pas de
retour en arrière de ce coté. En plus la fabrication d'un capteur est
une suite d'opérations d'évaporation sous-vide éminement
statistiques, ça veut dire qu'il y a très peu de capteurs avec tou s
les pixels vivants, (demander un prix de capteur d'astronomie de 10M
de pixel pour voir), donc les pixels morts sont astucieusement
remplacés par leur voisins. Donc tous les pixels sortent les uns
derrière les autres avec la dynamique du capteur sur 10, 11, 12 ou 1 4
bits.


C'est quoi " la dynamique du capteur" ?
La dynamique du capteur c'est la différence entre le blanc et le noir

divisé par la plus petite variation mesurable (le bruit). C'est un
rapport +/- grand en dB.

Comment la mesure-t- on ?
Par un éclairage de niveau et de température de couleur normalisée
pendant un temps défini et par la mesure du courant dans le noir.

Si tant est qu'on la mesure, quelle est son unité ?
Utilisez 20 LOG(Ne-sat/ne-total) ou Ne-sat se réfère au signal de
saturation vertical du CCD ;
Ne-sat vertical 85ke-
ne-total : Bruit total du détecteur 20e- rms Note 1
DR : Intervalle de dynamique 76dB Note 2

Esat : Exposition de saturation 2,2µW/cm2 pour une source tungstène à
2854 K, non filtrée et dont l'émission est corrigée;


Qu'est-ce qui sort du photosite ? Car au fond, c'est la seule informati on
mesurable, non ?
Pour un CCD un photosite c'est une diode électronique montée à l'en vers.

Elle ne conduit pas, mais comme tout composant elle à une "capacité"
c'est le condensateur formé par ses deux électrodes. Pour qu'elle soi t
"photo" il faut que les photons de lumière viennent la frapper. Dans le
principe la "capacité" de la diode est chargée au maxi (1V) et les
photons viennent arracher des électrons et déchargent cette capacité . La
saturation correspond à la décharge complète de ce condensateur.

Qu'est-ce qu'on en fait ?
On les recharge ligne par ligne, et on mesure le courant de recharge ?

C'est celui là qui sera le signal du CCD qui va sortir comme une ligne
video dans un registre à décalage analogique. Là c'est encore analo gique
en volt.

Que tous ceux qui se (nous) prennent le chou nous expliquent *avant tou t*
comment on convertit une information électrique, issue du photosite, en
information logique. Après, on pourra discuter du nombre utile de bit s.
La ligne video présente à la queue leu leu les pixels selon une horlo ge

connue. Dans un temps d'horloge un convertisseur analogique-digital
transforme ces volts en bit (un certain nb) et stocke le résultat dans
une case d'une mémoire.

Voir ce document très complet sur un CCD Kodak pour les astronomes dont
les chiffres ci-dessus sont extraits.
http://rockefeller.univ-lyon1.fr/~romeuf/ObservatoiresAugerollesCunlhat/R essourcesTechniques/Kaf/Kaf.html#TIMINGPIXEL

Richard


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Richard

RAW=BRUT, c'est le format qui présente l'image brut de décoffrag e du
capteur en Bayer (ou à peu près) après l'exposition, donc pas de
retour en arrière de ce coté. En plus la fabrication d'un capteur est
une suite d'opérations d'évaporation sous-vide éminement
statistiques, ça veut dire qu'il y a très peu de capteurs avec tou s
les pixels vivants, (demander un prix de capteur d'astronomie de 10M
de pixel pour voir), donc les pixels morts sont astucieusement
remplacés par leur voisins. Donc tous les pixels sortent les uns
derrière les autres avec la dynamique du capteur sur 10, 11, 12 ou 1 4
bits.


C'est quoi " la dynamique du capteur" ?
La dynamique du capteur c'est la différence entre le blanc et le noir

divisé par la plus petite variation mesurable (le bruit). C'est un
rapport +/- grand en dB.

Comment la mesure-t- on ?
Par un éclairage de niveau et de température de couleur normalisée
pendant un temps défini et par la mesure du courant dans le noir.

Si tant est qu'on la mesure, quelle est son unité ?
Utilisez 20 LOG(Ne-sat/ne-total) ou Ne-sat se réfère au signal de
saturation vertical du CCD ;
Ne-sat vertical 85ke-
ne-total : Bruit total du détecteur 20e- rms Note 1
DR : Intervalle de dynamique 76dB Note 2

Esat : Exposition de saturation 2,2µW/cm2 pour une source tungstène à
2854 K, non filtrée et dont l'émission est corrigée;


Qu'est-ce qui sort du photosite ? Car au fond, c'est la seule informati on
mesurable, non ?
Pour un CCD un photosite c'est une diode électronique montée à l'en vers.

Elle ne conduit pas, mais comme tout composant elle à une "capacité"
c'est le condensateur formé par ses deux électrodes. Pour qu'elle soi t
"photo" il faut que les photons de lumière viennent la frapper. Dans le
principe la "capacité" de la diode est chargée au maxi (1V) et les
photons viennent arracher des électrons et déchargent cette capacité . La
saturation correspond à la décharge complète de ce condensateur.

Qu'est-ce qu'on en fait ?
On les recharge ligne par ligne, et on mesure le courant de recharge ?

C'est celui là qui sera le signal du CCD qui va sortir comme une ligne
video dans un registre à décalage analogique. Là c'est encore analo gique
en volt.

Que tous ceux qui se (nous) prennent le chou nous expliquent *avant tou t*
comment on convertit une information électrique, issue du photosite, en
information logique. Après, on pourra discuter du nombre utile de bit s.
La ligne video présente à la queue leu leu les pixels selon une horlo ge

connue. Dans un temps d'horloge un convertisseur analogique-digital
transforme ces volts en bit (un certain nb) et stocke le résultat dans
une case d'une mémoire.

Voir ce document très complet sur un CCD Kodak pour les astronomes dont
les chiffres ci-dessus sont extraits.
http://rockefeller.univ-lyon1.fr/~romeuf/ObservatoiresAugerollesCunlhat/R essourcesTechniques/Kaf/Kaf.html#TIMINGPIXEL

Richard


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Charles VASSALLO
Richard wrote pour le plus grand bénéfice de Papy Bernard

C'est quoi "la dynamique du capteur" ?
Si tant est qu'on la mesure, quelle est son unité ?


La dynamique du capteur c'est la différence entre le blanc et le noir
divisé par la plus petite variation mesurable (le bruit). C'est un
rapport +/- grand en dB.


Comme c'est essentiellement un rapport, ça n'a pas d'unité.

Que tous ceux qui se (nous) prennent le chou nous expliquent *avant tout*
comment on convertit une information électrique, issue du photosite, en
information logique. Après, on pourra discuter du nombre utile de bits.


La ligne video [patati-patata...]
Voir ce document très complet sur un CCD Kodak pour les astronomes
http://rockefeller.univ-lyon1.fr/~romeuf/ObservatoiresAugerollesCunlhat/RessourcesTechniques/Kaf/Kaf.html#TIMINGPIXEL


Non, Papy, ça n'a pas d'importance de savoir en détail comment on s'y
prend. Ce qui compte est de savoir à quoi ressemble le signal qu'on va
convertir et notamment quel est le bruit qui le perturbe; juste un bémol
toutefois, puisqu'une partie de ce bruit est néammoins due à la
circuiterie de lecture du capteur.

Je suis tombé en arrêt sur une figure du lien donné par Richard, que
j'ai trouvé très sugestive, à tel point que je l'ai refaite en plus beau
avec une ou deux annotations de mon cru (et j'espère qu'on me corrigera
si j'ai cafouillé quelque part) sur
http://cjoint.com/?idngM2tdLL

Cette figure suggère que le bruit vient de 3 sources différentes
(i) un bruit quantique (photon shot noise) qui croit en racine carrée de
l'éclairement
(ii) un bruit de lecture qui est sans doute dû à la circuiterie du
capteur, et qui est le bruit dominant sous faible éclairement
(iii) un bruit d'obscurité toujours négligeable.
J'ai indiqué le début et la fin de la dynamique du capteur (près de 10^4
dans le cas de la figure)

On remarque que la figure précise le temps d'exposition et qu'on a le
flux de puissance incidente en abscisse. La question qui vient tout de
suite à l'esprit dans la perspective d'un capteur d'image est : comment
ce graphique évolue-t-il si on change le temps d'exposition et qu'on
prenne l'énergie (et non pas la puissance) incidente en abscisse ?

Charles


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Charles VASSALLO
Richard wrote pour le plus grand bénéfice de Papy Bernard

C'est quoi "la dynamique du capteur" ?
Si tant est qu'on la mesure, quelle est son unité ?


La dynamique du capteur c'est la différence entre le blanc et le noir
divisé par la plus petite variation mesurable (le bruit). C'est un
rapport +/- grand en dB.


Comme c'est essentiellement un rapport, ça n'a pas d'unité.

Que tous ceux qui se (nous) prennent le chou nous expliquent *avant tout*
comment on convertit une information électrique, issue du photosite, en
information logique. Après, on pourra discuter du nombre utile de bits.


La ligne video [patati-patata...]
Voir ce document très complet sur un CCD Kodak pour les astronomes
http://rockefeller.univ-lyon1.fr/~romeuf/ObservatoiresAugerollesCunlhat/RessourcesTechniques/Kaf/Kaf.html#TIMINGPIXEL


Non, Papy, ça n'a pas d'importance de savoir en détail comment on s'y
prend. Ce qui compte est de savoir à quoi ressemble le signal qu'on va
convertir et notamment quel est le bruit qui le perturbe; juste un bémol
toutefois, puisqu'une partie de ce bruit est néammoins due à la
circuiterie de lecture du capteur.

Je suis tombé en arrêt sur une figure du lien donné par Richard, que
j'ai trouvé très sugestive, à tel point que je l'ai refaite en plus beau
avec une ou deux annotations de mon cru (et j'espère qu'on me corrigera
si j'ai cafouillé quelque part) sur
http://cjoint.com/?idngM2tdLL

Cette figure suggère que le bruit vient de 3 sources différentes
(i) un bruit quantique (photon shot noise) qui croit en racine carrée de
l'éclairement
(ii) un bruit de lecture qui est sans doute dû à la circuiterie du
capteur, et qui est le bruit dominant sous faible éclairement
(iii) un bruit d'obscurité toujours négligeable.
J'ai indiqué le début et la fin de la dynamique du capteur (près de 10^4
dans le cas de la figure)

On remarque que la figure précise le temps d'exposition et qu'on a le
flux de puissance incidente en abscisse. La question qui vient tout de
suite à l'esprit dans la perspective d'un capteur d'image est : comment
ce graphique évolue-t-il si on change le temps d'exposition et qu'on
prenne l'énergie (et non pas la puissance) incidente en abscisse ?

Charles


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Olivier B.
On Fri, 03 Aug 2007 13:09:15 +0200, Charles VASSALLO
wrote:

La dynamique du capteur c'est la différence entre le blanc et le noir
divisé par la plus petite variation mesurable (le bruit). C'est un
rapport +/- grand en dB.


Comme c'est essentiellement un rapport, ça n'a pas d'unité.


ben d'un autre coté les dB c'est fait pour non ?

--
http://olivier.2a.free.fr/
pas de turlututu. apres l'@robase


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Olivier B.
On Fri, 03 Aug 2007 13:09:15 +0200, Charles VASSALLO
wrote:

La dynamique du capteur c'est la différence entre le blanc et le noir
divisé par la plus petite variation mesurable (le bruit). C'est un
rapport +/- grand en dB.


Comme c'est essentiellement un rapport, ça n'a pas d'unité.


ben d'un autre coté les dB c'est fait pour non ?

--
http://olivier.2a.free.fr/
pas de turlututu. apres l'@robase


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Ofnuts
Olivier B. wrote:
On Fri, 03 Aug 2007 13:09:15 +0200, Charles VASSALLO
wrote:

La dynamique du capteur c'est la différence entre le blanc et le noir
divisé par la plus petite variation mesurable (le bruit). C'est un
rapport +/- grand en dB.
Comme c'est essentiellement un rapport, ça n'a pas d'unité.



ben d'un autre coté les dB c'est fait pour non ?




Les dB ne sont pas une unité de mesure, juste une représentation d'un
nombre. Dans la pratique, dans certaines cas on définit un niveau de
référence (qui s'exprime dans une vraie unité comme le Watt[*]) et on
mesure en donnant le rapport de la mesure à la référence en dB.

[*] En électronique, 775mV sur 600ohms (en fait 1mW), en acoustique,
0dB: plus faible son audible



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Ofnuts
Olivier B. wrote:
On Fri, 03 Aug 2007 13:09:15 +0200, Charles VASSALLO
wrote:

La dynamique du capteur c'est la différence entre le blanc et le noir
divisé par la plus petite variation mesurable (le bruit). C'est un
rapport +/- grand en dB.
Comme c'est essentiellement un rapport, ça n'a pas d'unité.



ben d'un autre coté les dB c'est fait pour non ?




Les dB ne sont pas une unité de mesure, juste une représentation d'un
nombre. Dans la pratique, dans certaines cas on définit un niveau de
référence (qui s'exprime dans une vraie unité comme le Watt[*]) et on
mesure en donnant le rapport de la mesure à la référence en dB.

[*] En électronique, 775mV sur 600ohms (en fait 1mW), en acoustique,
0dB: plus faible son audible