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Lorsque vous achetez un appareil photo, les vendeurs qui la plupart du temps n’y connaissent pas grand chose, croient comme vous que plus il y a de pixels, mieux c’est. Et surtout essaient de vous en persuader pour vous vendre le dernier modèle évidemment plus cher que les autres. Grave Erreur !
Une photo est en fait composée de millions de pixels, comprendre de points, si petits qu’on ne les différencie pas lorsque l’on regarde une photo mais que l’on peut distinguer si par exemple on agrandi fortement l’affichage d’une photo sur l’écran de l’ordinateur, par exemple à 300%.
Il faut savoir déjà qu’un pixel n’a pas de taille définie. Par exemple, la taille du pixel d’un capteur d’appareil full frame ne sera pas la même que celle d’un appareil compact.
Pour mieux comprendre :
Un capteur 24 x 36 de réflex fait 24 x 36 mm de côtés soit soit 864 mm2.
Un capteur 1/2.3 de compact classique fait en général : 6.16 x 4.62 mm soit soit 28.46 mm2.
Admettons que nous logions 14 millions de pixels sur chacun de ces capteurs. Vous comprenez donc facilement que les pixels du boitier full frame 24×36 seront bien plus gros que les pixels sur le capteur du compact qui doivent rentrer dans une surface nettement plus petite.
La mode auprès des particuliers est d’avoir le plus de pixels possible. On pense que 14 c’est mieux que 10 et moins bien que 16. Pourtant que vous preniez un compact de 14 millions de pixels ou un de 16 millions il faudra les loger sur la même surface ! Le capteur ne grandi pas avec le nombre de pixels, donc vous aurez des pixels de plus en plus petits. Cette mode est entretenue par les marques qui d’années en années poussent le nombre de pixels et font donc penser que c’est mieux.
Les photosites :
Etant donné que je ne veux pas vous saouler avec trop de technique je vais essayer de faire simple.
La surface du capteur est constitué de millions d’éléments organisés en damier. Ces éléments sont de minuscules zones sensibles à la lumière. On les appelle des photosites. Plus il sont gros et meilleure sera l’image particulièrement en haute sensibilité.
Ce sont eux qui captent la lumière lorsque vous prenez une photo. Suivant la quantité de lumière reçue, les photosites produisent des charges électriques d’intensités variables qui vont permettre de créer les pixels de la photographie.
Les couleurs :
Le capteur est monochrome, la lumière se décomposera à travers des filtres internes (matrice de Bayer) pour obtenir le mode rouge, vert et bleu (RVB).
Pour retranscrire la couleur d’une image, chaque photosite est recouvert d’un filtre. Un filtre rouge stoppe donc les rayonnements vert et bleu ; un filtre bleu arrête les rayonnements rouge et vert, etc. La sensibilité d’un photosite est moins importante pour la couleur verte, il faudra donc deux photosites pour s’occuper de cette couleur. Pour s’approcher au mieux la sensibilité de l’oeil il y a un filtre rouge, deux filtres verts et un filtre bleu.
Il faut donc 4 photosites pour mesurer une couleur (un pour le rouge, deux pour le vert et un pour le bleu) et donc créer un pixel. Un pixel est l’information renvoyée par 4 photosites. La structure de la matrice de Bayer permet aux pixels de se partager plusieurs photosites (Explication de ce partage dans un commentaire à 11h57 plus bas) et de créer ainsi les couleurs intermédaires. Techniquement à la suite de ce partage, à la sortie, il y aura autant de pixels que de photosites.
Voilà un exemple de capteur CCD et son filtre de Bayer.
La taille des photosites :
On a compris que plus on entasse de pixels plus il vont être minuscules, cela entraîne un problème lors de la miniaturisation : l’entassement des photosites va provoquer un parasitage, c’est-à-dire du bruit, (on ne parle pas ici de son, mais de perte de qualité de l’image à cause de points plus ou moins colorés qui vont en partie effacer les détails et dont parfois les couleurs vont baver les unes sur les autres) surtout dès que l’on va utiliser une sensibilité importante.
Le Bruit est un Défaut que l’on retrouve en photographie numérique il correspond en gros à ce qu’on appelait le grain en photo argentique, on parle de bruit quand des points colorés par exemple apparaissent sur les zones de couleur sombre et altèrent la qualité et le piqué d’une photographie . (pour en savoir plus sur le bruit et voir à quoi ça ressemble voir dans la rubrique « Termes barbares »).
Le bruit est lié a des signaux parasites traités par les photosites, plus le photosite est petit moins il reçoit de lumière. Un manque de lumiere engendre du bruit, la taille des photosites a donc une importance. Plus la surface des photosites est faible plus le risque d’avoir du bruit est important . Les reflex numériques possédants des capteurs plus grands avec des photosites plus gros sont moins exposés à ce defaut qu’un compact .
La sensiblité choisie a également aussi son importance puisqu’en augmentant la sensiblité du capteur on augmente également le phénomène de bruit.
Je pense que vous commencez à comprendre qu’un appareil photo compact annonçant 16 millions de pixels ne sera pas forcément meilleur qu’un autre compact incluant seulement un capteur de 10 millions de pixels sur un capteur de même taille.
Les marques ont amélioré le traitement du bruit en hautes sensibilités de façon marquante sur les réflex pour produire des images plus belles même en faible lumière, par contre au niveau des compacts, même si il y a eu des progrès ce n’est toujours pas la panacée. C’est pourquoi je râle quand par marketing les marques sortent des boitiers affichant de plus en plus de millions de pixels sur leurs compacts qui sont dotés de capteurs qui ne font quand même que quelques millimètres de côté il faut le rappeler.
Pour rappel :
Réflex 24×36 et APS-C
- Capteur 24×36 full frame : 24 x 36 mm soit 864 mm2
- Capteur APS-C : 23,4 x 15,7 mm (environ suivant les marques de capteurs) soit environ 367.38 mm2
Compacts :
- Capteur 1/1.7 : 7,5 x 5,6 mm soit 42 mm2
- Capteur 1/1.8 : 7.18 x 5.32 mm soit 38.20 mm2
Capteur 1/2.3 : 6.16 x 4.62 mm soit soit 28.46 mm2 - Capteur 1/2.7 : 5.30 x 4 mm soit soit 21.2 mm2
(Pour plus d’infos sur les capteurs cliquez sur ce lien : Capteurs)
Imaginez les photos que l’on pourrait avoir si la course aux pixels n’allait pas si loin, avec moins de pixels mais des pixels plus gros nous aurions des photos de bien meilleure qualité surtout lorsque la lumière manque, pour les photos en intérieur par exemple ou dans les lieux sombres.
De plus si cela peut se compendre pour les réflex qui s’adressent plutôt à des experts qui font parfois des tirages de grande taille, cette augmentation du nombre de pixels n’offrent que peu d’intérêt sur les compacts dont les propriétaires font de moins en moins de tirages papier.
Comme je le disais dans un commentaire :
Pour afficher une photo sur un écran de télévision, en 1920 x 1080 pixels en 100 dpi, soit un peu plus de 2 millions de pixels, nul besoin d’images de 16 millions de pixels même en recadrant.
Alors même le fait de dire que ça permet de recadrer ne tient pas, il y a quand même une sacrée différence entre 16 millions et 2 millions !
Pour ceux qui font quand même des tirages en 10×15 cm, une photo en 300dpi (tirages d’art) doit faire 1772 x1181 pixels donc à peu près aussi 2 millions de pixels (2.092732 millions de pixels). Donc pour 99% des personnes ce nombre de pixels supplémentaires ne sert strictement à rien. Les fabricants de boitiers feraient mieux de plus s’attaquer à la gestion du bruit en hautes sensibilités et à la dynamique qui est le point faible des compacts classiques.
P.S. Pour un tirage d’art en 300 dpi en 20 x30 cm il faut un fichier de 3543 x 2362 pixels soit environ 8 millions de pixels (8.368 566 millions de pixels). Et en tirages classiques en 180 dpi en 20 x 30 cm, 3 millions de pixels suffisent.
J’espère que cet article bien que peut-être un peu rébarbatif vous aura été utile et que vous aurez compris pourquoi un appareil photo de 16 millions de pixels n’est pas forcément meilleur qu’un boitier de 10 millions de pixels. Et que ce n’est pas parce qu’un compact aura autant de pixels qu’un réflex qu’il donnera des photos de la même qualité, le capteur du réflex étant beaucoup plus grand, les photosites seront aussi plus gros et permettront donc une meilleure image et moins de bruit en haute sensibilité.
Un exemple type en appareil compact : Le panasonic TZ10 avec un capteur de 14 millions de pixels ne produit pas de meilleures images que l’excellent modèle précédent, le TZ7, dont le capteur ne comportait que 12 millions de pixels. Cela dit c’est un excellent compact mais la montée en pixels n’a rien apporté.
Pardon aux débutants qui ont du penser que j’écrivais du chinois 
Pourtant croyez-moi j’ai essayé d’employer le moins de termes techniques possible.
Pour mieux encore visualiser la différence de taille de capteurs les voici :
Impressionnant non ?
Surtout quand on voit la différence entre le capteur de compact et le capteur d’un 24 x 36 full frame. (Tout à fait à droite, non ce n’est pas une tache sur votre écran, c’est la taille du capteur du compact par rapport aux autres, et encore c’est un capteur 1/2.3 : 6.16 x 4.62 mm il y a encore plus petit en capteur de compact avec le capteur 1/2.7 qui mesure 5.30 x 4 mm ).
Je n’ai pas osé mettre le capteur d’appareil moyen format
C’est quand même vraiment impressionnant que l’on arrive maintenant à entasser des millions de pixels sur une chose aussi petite ! Les derniers capteurs de compacts de cette taille entassent 16 millions de pixels (donc 16 millions de photosites)… c’est un peu comme si on entassait 96 millions de pixels sur un capteur 24 x 36 full frame ! Est-ce bien raisonnable ?
Quand on y pense ça parait presque surréaliste et on se rend mieux compte de la précision que demande la fabrication de ces puces qui arrivent à nous délivrer de si belles images à partir de quelque chose d’aussi minuscule, de cables, de photosites monochromes et d’un filtre RVB posé sur le capteur pour reproduire les couleurs, d’un traitement du signal, etc. et la vitesse à partir de laquelle, ce petit boitier arrive à nous envoyer instantannément l’image reproduite sur notre écran d’appareil photo de façon instantannée. L’électronique et la technologie me laisse pantoise et je suis toujours bluffée quand on réalise comment ces images arrivent jusqu’à nous.
Voir aussi :
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leicam
février 7th, 2011 à 09:49
Oui je sais je ne suis pas vraiment un débutant….mais je voulais te dire, pepite , que tes explications sont, comme d’habitude, trés bien faite et vulgarisées.
Et puis pour le commun des mortels nul besoin d’ entrer dans des démonstrations physico-mathématiques.
J’ai retrouvé cet ancien article qui m’ avais beaucoup intéressé à l’ époque et qui illustre trés bien déjà ce que tu expliques sur la course aux pixels.
astrosurf_test
pepite
février 7th, 2011 à 10:44
Coucou Leicam
Merci pour ton lien.
C’est très amusant de lire un article qui date d’il y a une dizaine d’années, le prix des appareils (1500 euros pour un compact de 3 millions de pixels), le poids des fichiers d’un appareil 3 millions de pixels qui paraissait monstreux à l’époque, le bruit si mal géré dû à la montée du nombre de pixels sur le capteur, etc.
On mesure les progrès fait depuis même si au niveau du signal/bruit la montée en pixels est toujours caractéristique de la dégradation de l’image malgré les traitements internes appliqués par les boitiers avant de délivrer l’image
On atteint à l’heure actuelle le maximum de la capacité de ces tous petits capteurs de compacts et il serait temps que les marques cessent cette course qui ne sert plus à rien puisque la majorité des gens n’imprimeront jamais dans un format supérieur au 30×40, que la qualité d’image en pâti au-dessus de 12 millions de pixels et que la taille minuscule des photosites devient réellement critique.
Merci pour cet article qui nous ramène des années en arrière mais qui prouve bien que l’on pourrait faire mieux si on s’occupait de la qualité d’image délivrée au lieu d’une course marketing à « c’est moi qui ai la plus grosse » (pardon pour cette expression mais qui reflète la course que se font les constructeurs au détriment de la qualité d’image).
A noter que même si l’article d’Astrosurf est truffé de fautes d’orthographe, Astrosurf est un site de référence pour la photographie astronomique.
pepite
février 7th, 2011 à 11:15
Merciiii
Lorsque j’ai écrit cet article je me suis dit que j’allais faire fuir tout le monde !
Que les termes techniques rebutants (même en essayant d’être les plus clairs possible) allaient vous faire refermer le blog tout de suite… et à ma grande surprise vous avez déjà mis 5 petits coeurs à cet article, preuve que ce sujet vous a intéressé. Je vous en remercie, c’est grâce à vous et à vos appréciations ou non que je peux voir les sujets qui vous intéressent pour cibler mes articles.
Je n’hésiterai donc pas à continuer de vous écrire de temps en temps quelques articles techniques.
N’hésitez pas à laisser un commentaire ou/et ajouter un petit coeur en fin d’article, c’est ce qui me permet de voir si un sujet vous intéresse.
Merci encore
Pour que l’on se rende bien compte de la différence de taille des capteurs je vous remet la photo que j’ai mis dans l’article sur les capteurs (dont le lien figure dans l’article ci-dessus) qui illustre bien la différence des différents capteurs d’appareils photos :
La photo illustre la différence de taille des capteurs. Du réflex 24 x 36 full frame au compact. On se rend ici encore plus compte que pour un boitier par exemple de 14 millions de pixels la taille des photosites d’un compact va être infiniment plus petite sur le capteur d’un compact que sur un capteur de réflex.
Et en taille réelle (si le blog veut bien conserver les proportions exactes) la taille du capteur qui équipe par exemple le Panasonic TZ20 ou le Sony HX9 :
L’un entassant 14 millions de pixels et l’autre 16 millions de pixels sur une aussi petite surface !
(J’ai un peu peur que suivant la résolution de votre écran la dimension réelle ne soit pas respectée mais sachez qu’il mesure 6.16 x 4.62 mm).
…Grrr sur mon écran il s’affiche en bien plus grand ! Pourtant sous photoshop je lui avais donné les dimensions réelles. Pfuuu vous n’avez plus qu’à prendre une règle pour vous rendre vraiment compte de la taille de ce capteur. Enfin ça vous permet quand même de vous rendre compte que ce capteur tient très peu de place dans votre boitier.
Ca permet aussi de se rendre compte des prouesses technologiques quand on pense qu’à partir de cela on peut faire des tirages de 40 x 30 cm de qualité !
Olivierdu95
février 7th, 2011 à 12:26
merci beaucoup Pépite pour cet article enrichissant et je trouve que tu as su utiliser les mots justes pour que tout le monde comprenne
pepite
février 7th, 2011 à 12:27
Merci Olivier
MOTO 78
février 7th, 2011 à 15:49
Merci Pépite pour ton article clair et précis.
Les fabricants sont dirigés par les services marketing et l’amélioration de la qualité d’image n’est pas leur priorité. Il existe bien des appareils haut de gamme genre G Canon ou P7000 Nikon où on est revenu à des valeurs plus raisonnables mais sur les APN grand public, le leitmotiv est plus de pixels, plus de gadgets…
Tu cites le cas de l’évolution de la gamme TZ qui s’applique malheureusement aussi aux FZ dont la qualité d’image stagne ou se dégrade.
Dom
février 7th, 2011 à 17:14
Merci Pépite : j’ai tout compris du premier coup
(Et puis une piqûre de rappel de temps en temps sur ce sujet ne fait pas de mal…)
pepite
février 7th, 2011 à 17:35
Dom,
Je me doutais bien qu’un photographe comme toi comprendrait tout du premier coup ! Ca doit être plus dur à ingurgiter pour les photographes débutants
Moto,
Merci pour le compliment, j’ai pris un exemple, j’aurai aussi bien pu prendre un autre exemple avec d’autres marques que Sony et Panasonic
C’est le sujet global dont je voulais parler, les marques montant en concurrence les unes par rapports aux autres avec cette courses aux pixels, c’est un peu la même chose pour toutes. On voit depuis le début 2010 que les capteurs s’essouflent et que les boitiers compacts ne proposent plus actuellement que des améliorations mineures par rapport au modèle précédent.
Il est exact cependant que Canon et Panasonic sont bien conscients du problème puisque leurs deux boitiers compacts experts avancés : le LX5 pour Pana comme le S95 et le G12 pour Canon, nouvellement sortis, n’ont « que » 10 millions de pixels à entasser sur leur capteur
Les boitiers hybrides avec des capteurs plus grands amènent un nouveau soufffle mais je me pose la question de savoir si on ne va pas avoir le même phénomène de saturation des photosites si on continue cette course folle aux millions de pixels sur les hybrides.
Messieurs les constructeurs améliorez nous la dynamique (même si ce terme parle moins aux débutants) plutôt que nous mettre des plus en plus de photosites sur des capteurs qui ne sont pas élastiques
Olf
février 8th, 2011 à 16:58
Pour nuancer le propos et apporter un contre exemple, d’après le site dxo mark, le capteur sony 16 mpxl est meilleur que le sony 14 mpxl dans tous les domaines testés (rapport signal sur bruit, profondeur des couleurs, dynamique), et ce quelque soit la sensibilité (et en plus, il dispose d’une sensibilité de 100 ISO où ses caractéristiques sont encore meilleures).
Il n’y a donc pas de loi systématique pour dire que la réduction de la taille des photosites entraîne une perte de qualité d’image (même brute), même si ça peut être souvent le cas, notamment sur la dernière génération de compacts.
Olf
février 8th, 2011 à 17:01
Ah oui, je parle des capteurs des nex et a580
pepite
février 8th, 2011 à 17:15
Tu parles donc de capteurs APS-C et non de capteurs de compacts ce qui n’est pas la même chose, les capteurs APS-C étant bien plus grands que les capteurs de compacts
L’article traite principalement des capteurs de compacts, il y a encore de la marge pour les capteurs de réflex APS-C dont on a vu qu’ils étaient bien plus grands.
Olf
février 8th, 2011 à 17:39
Tout à fait.
D’ailleurs, je me demande si sur les compacts on peut encore attendre une amélioration en résolution d’image, étant donné qu’on doit sacrément s’approcher de la densité de pixel où la diffraction est problématique même à pleine ouverture… Et là, c’est indépendant de la technologie de capteur utilisée.
pepite
février 9th, 2011 à 09:16
Pour ceux que ça intéresse, je vous donne un lien vers un document nettement plus technique (qui parle des capteurs en général et non seulement des capteurs de compacts) :
wikipedia_capteurs
Cela ravira Gael qui m’a écrit que j’avais fait une petite erreur en écrivant à propos des photosites verts :
J’ai écrit :
« Pour retranscrire la couleur d’une image, chaque photosite est recouvert d’un filtre. Un filtre rouge stoppe donc les rayonnements vert et bleu ; un filtre bleu arrête les rayonnements rouge et vert, etc. La sensibilité d’un photosite est moins importante pour la couleur verte, il faudra donc deux photosites pour s’occuper de cette couleur.
Il faut donc 4 photosites pour mesurer une couleur (un pour le rouge, deux pour le vert et un pour le bleu) et donc créer un pixel. »
Wikipédia nous dit :
Sur chaque groupe de quatre photosites on trouve un pour le bleu, un pour le rouge et deux pour le vert ; cette répartition correspond à la sensibilité de notre vision.
Dans un autre article on peut lire :
Comme les photosites ne peuvent pas être strictement contigus pour des raisons techniques (il faut laisser la place pour les circuits récupérant le signal) chacun d’eux est chapeauté par une lentille microscopique qui recueille la lumière sur toute la surface disponible et la concentre sur le photosite. Ce quadrillage est à son tour recouvert par une matrice de micro-filtres colorées à raison d’un micro-filtre par photosite. Ce quadrillage filtrant est appelé filtre de Bayer du nom de son inventeur, ingénieur chez Kodak. À chaque photosite est associé un filtre rouge, vert ou bleu. Et pour s’approcher au mieux la sensibilité de l’oeil il y a un filtre rouge, deux filtres verts et un filtre bleu.
J’ai donc modifié légèrement mon texte dans l’article :
Le capteur est monochrome, la lumière se décomposera à travers des filtres internes pour obtenir le mode rouge, vert et bleu (RVB).
Pour retranscrire la couleur d’une image, chaque photosite est recouvert d’un filtre. Un filtre rouge stoppe donc les rayonnements vert et bleu ; un filtre bleu arrête les rayonnements rouge et vert, etc. La sensibilité d’un photosite est moins importante pour la couleur verte, il faudra donc deux photosites pour s’occuper de cette couleur. Pour s’approcher au mieux la sensibilité de l’oeil il y a un filtre rouge, deux filtres verts et un filtre bleu.
On pourrait aussi chipoter au niveau de la vision humaine, aucune personne ne voyant exactement les même couleurs que son voisin, le cerveau interprétant différemment les couleurs suivant la personne qui les regarde, un bleu-vert pouvant paraitre bleu pour certains et vert pour d’autres (c’est juste un exemple), certains d’entre nous allant jusqu’au daltonisme. Suivant les couleurs qui en côtoient une autre notre perception d’une couleur peut aussi être complètement différente que si nous voyons cette couleur toute seule. Il est cependant reconnu que notre oeil est plus receptif au vert, ce qui nous fait paraitre le photosite vert (avec son filtre)… il faudrait donc chipoter encore en disant que ce filtre vert a été doublé en s’appuyant sur une vision humaine moyenne correspondant à des mesures scientifiques (mais non générales) s’appuyant sur un codage des couleurs puisqu’il faut bien s’appuyer sur quelque chose… mais on ne va pas en parler des heures
Bref le résultat est le même il faut donc deux verts pour un bleu et un rouge
Autre article très intéressant pour ceux que les termes techniques ne rebutent pas :
astrosurf_capteurs
Ca date un peu mais c’est intéressant.
On pourrait chipoter, rentrer encore plus dans la technique ajouter que :
Devant le capteur est disposé un filtre passe-bas … Enfin les photosites étant assez sensibles aux infra-rouges, un filtre arrêtant les infra-rouges devra flanquer le filtre passe-bas, à moins que ces deux fonctions soient rassemblées sur le même filtre. Si les infra-rouges arrivaient sur les photosites ils les impressionneraient et provoqueraient une dérive des couleurs notable. En effet selon leur longueur d’onde ils peuvent être détectés soit par les photosites rouges, soit par les photosites verts, les filtres de Bayer étant peu sélectifs à ces longueurs d’onde. En outre ils apporteraient du flou à l’image parce qu’ils ne sont pas focalisés exactement dans le même plan que la lumière visible. Les essais montrent que les appareils datant de quelques années laissent passer une petite quantité d’infra-rouges. Il est même possible, en utilisant des temps de pose longs, de faire avec eux des photographies dans l’infra-rouge en mettant un filtre adapté sur l’objectif. Les appareils récents ont un filtre nettement plus efficace.
Etc, mais je voulais faire un article clair, lisible par la majorité et ne pas entrer dans trop de technique.
On pourrait donc ajouter beaucoup de choses mais je n’avais pas pour but de rentrer dans un dossier scientifique
Ce n’était ni le but, ni le sujet de l’article.
Le sujet étant la taille de plus en plus minuscule des photosites par rapport à la taille du capteur des compacts.
pepite
février 9th, 2011 à 11:57
Une petite précision cependant pour différencier les photosites des pixels :
Un photosite est d’origine monochrome, il fait partie des parties physiques du capteur, c’est grâce au filtre de Bayer au dessus du capteur que sont affectées affecter les couleurs. Les couleurs manquantes (puisque le filtre de Bayer ne comprend que le rouge, le vert et le bleu) sont ensuite reconstituées par interpolation des couleurs correspondantes des photosites voisins. Le pixel en est donc le rendu à la sortie.
Un pixel est l’information renvoyée par 4 photosites. Mais la structure de la matrice de Bayer permet aux pixels de se partager les photosites.
(Pour la technique) Ainsi pour la majorité des capteurs « classiques » (canon/Nikon/sony/Pentax etc, les capteurs Fuji et Fovéon ayant une construction différente) :
(A,B,C… vertical et 1,2,3… horizontal)
Le pixel A1 est composé des photosites A1-2 et B1-2 (2 vert, 1 rouge, 1 bleu)
Le pixel A2 est composé des photosites A2-3 et B2-3 (2 vert, 1 rouge, 1 bleu)
Le pixel B1 est composé des photosites B1-2 et C1-2 (2 vert, 1 rouge, 1 bleu)
Le pixel VH (Vertical Horizontal) est composé des photosites VH, V(H+1), (V+1)H, (V+1)(H+1)
etc…
Les pixels se chevauchent
Donc pour un capteur de H x L pixels, il y a (H+1) x (L+1) pixels
X millions de photosites correspondent aux millions de pixels annoncés, seulement, les photosites ont une seule composante R, V ou B selon la matrice de bayer , là où les pixels auront été traité par le boitier de manière à reconstituer une couleur RVB par pixel (interpolation sur les couleurs des photosites)
Photosite = Point de base de capture de lumière sur le capteur (1 composante par photosite)
Pixel = point de base sur le fichier informatique (3 composantes par pixel)
MOTO 78
février 9th, 2011 à 12:12
D’accord avec toi Pepite, il ne s’agit bien entendu pas d’un problème de marque d’APN (d’autant que la plupart des marques utilisent les mêmes capteurs) mais d’entassement de pixels sur les compacts. Par voie de conséquence les progrès en terme de traitement d’image et de fabrication de capteurs n’apportent pas d’amélioration en terme de qualité d’image; au contraire la diffraction intervient de plus en plus tôt à chaque augmentation du nombre de pixels.
pepite
février 9th, 2011 à 12:16
Tout à fait. Et à moins que les ingénieurs n’arrivent à trouver quelque chose permettant de passer outre, on arrive à un mur à moins de passer à des capteurs plus grands pour les compacts, comme les capteurs APS-C ou de nouveaux capteurs micro quatre tiers dont sont dotés certains hybrides.
Les inovations intéressantes étant pour le moment surtout intéressantes du côté des écrans mieux définis, du panoramique par balayage (Sony HX9, TX5), du GPS (Panasonic série FZ), écran orientable (Samsung EX1, Canon G12), sensibilitité (Canon S95), et autres évolutions qui apportent du confort d’utilisation mais rien quant à la qualité de l’image.
pepite
février 11th, 2011 à 15:45
Je vous ai ajouté une image en fin d’article comparant la taille des divers capteurs, c’est quand même impressionnant ! Quand on les voit côte à côte on se demande même comment certains compacts peuvent sortir de si belles images.
On comprend bien sûr que l’on obtienne des photos encore meilleures avec le 24×36, mais quelle prouesse technologique quand même !
pepite
février 11th, 2011 à 16:30
Un petit mot sur les capteurs FUJI pour ses compacts.
Les capteurs Fuji sont basé sur la mosaique de Bayer classique mais utilise une disposition diffrente. Les photosites sont octogonaux et permettent un meilleur « taux de remplissage » (il y a plus de lumière qui frappe le photosite au lieu de l’électronique associée).
Fuji dont on savait déjà qu’il avait la réputation de gérer les hautes sensibilités et la dynamique sur son réflex S5 pro (disparu des catalogues depuis) avait fait un effet retentissant il y a quelques années lorsque qu’il a sorti son premier compact capable de délivrer des photos exploitables à 400 iso avec son compact F10.
La demande pour toujours plus de pixels sur des capteurs numériques devient ensuite critique alors que la taille des capteurs ne suit pas. Ce qui pose comme nous l’avons vu dans l’article des problèmes de granulation, de sensibilité, de plage dynamique. En 2008 Fujifilm décide donc de renouveler ses capteurs.
Après le succès de son capteur SUPER CCD qui alliait gros pixels pour les basses lumières et petits pixels pour les hautes lumières, Fuji va plus loin dans sa démarche et met au point un tout nouveau type de capteur, « SUPER CCD EXR« , un capteur qui a la faculté de se transformer pour répondre aux besoins imposés par les conditions du moment de la prise de vue.
Pour la génération suivante Fuji utilise donc deux photosites par pixel : un grand photosite qui est très sensible, et un plus petit qui a comme avantage ne ne pas être ébloui en cas de forte intensité lumineuse et de réduire ce qu’on appelle communément les « zones grillées » pour les couleurs claires, évitant ainsi qu’une zone très lumineuse perde ses détails et se transforme en une horrible tache blanche comme on le voit parfois sur les nuages dans un ciel bleu intense. Les capteurs Fuji ont en générale a une dynamique plus étendue.
On voit bien sur l’image quand on observe les diagonales que les pixels se suivent deux à deux pour les rouges et pour les bleus.
Le capteur devient capable de s’adapter suivant les prises de vues.
En mode standard, l’appareil prend une photo comme tout compact classique lorsque la luminosité est « normale » et en pleine résolution.
Pour les photos de nuit et en faible luminosité, il associe les informations de deux photosites voisins et de même couleur afin de créer un seul et unique point plus homogène et plus précis.
Pour augmenter la dynamique étendue Fuji décide que l’appareil ne prendra pas une photo mais deux.
Ses photosites deviennent spécialisés, l’un se chargeant d’enregistrer les informations présentes dans les hautes lumières et l’autre dans les ombres. Il fusionnera ensuite automatiquement les deux images sans que vous ne vous rendiez compte de rien. Pour enregistrer au mieux dans les zones d’ombres Fuji joue sur le temps d’accumulation qui sera donc plus long (mais vous ne vous rendez compte de rien, il ne met pas plus de temps à prendre la photo, ça se joue sur descentième de seconde).
Ce nouveau capteur Super CCD EXR permet de choisir librement le gain dont on a besoin (temps d’accumulation multiplié par deux, quatre ou plus en fonction de la plage dynamique dont on a besoin). Il a cependant un inconvénient, celui de réduire la résolution dans le cas de scènes de faible luminosité ou présentant des sujets à fort contraste, la faisant chuter de 12 millions de pixels à 6 millions.
Vous pouvez cependant choisir d’activer le mode EXR ou non en donnant soit la priorité au nombre de pixels, soit à la dynamique ou les hautes sensibilités.
Le nouveau boitier de Fuji le X100 est quant à lui équipé d’un capteur CMOS APS-C, l’appareil n’étant pas encore finalisé ni sorti on en connait pas les caractéristiques définitives au niveau du capteur sauf que c’est un 12 millions de pixels.
Corbes
février 27th, 2011 à 11:44
Attention quand même aux lois de la numérisation ! Il faut se rappeler le théorème de Nyquyst-Shannon : pour échantilloner correctement une fréquence donnée, il faut que la fréquence d’échantillonnage soit au moins le double de celle-ci.
Si on admet qu’il est important de « passer » correctement 50 lignes / mm (en équiv. 24 x 36), cela donne : 36 x 50 = 1800 lignes à passer en horizontal et 1200 lignes en vertical. Le respect de la règle ci-dessus implique donc d’avoir au moins 3600 pixels en horizontal et 2400 pixels en vertical. Comme la matrice de Bayer (le filre mosaïque coloré placé devant les pixels du capteur) induit une perte supplémentaire, il faut rajouter environ 20 %, ce qui donne un capteur de 4320 x 2880 pixels c’est à dire à peu près 12,5 Mpix. Et ceci pour un format 3:2. Si on transpose en 4:3, cela donne 14 Mpix. CQFD !
Donc, pas trop de pixels, mais pas moins d’une certaine quantité non plus !
En fait, des capteurs à grand nombre de pixels ne se justifient que pour des capteurs de grande taille, ainsi que le rappelle Pépite, et surtout, l’utilisation d’objectifs de grande qualité, capables de passer plus de 50 lignes/mm avec un taux de contraste élévé. A vos portefeuilles !
pepite
février 27th, 2011 à 11:49
Merci Corbes
Nous sommes bien d’accord
Il y a trop de pixels sur les compacts, et surtout pour les réflex comme je le dis toujours la qualité des optiques est importante et il vaut mieux un Canon 550D avec un objectif « L » haut de gamme qu’un 5D avec un cul de bouteille et dans ce cas le prix de revient est le même, il faut juste ne pas avoir fait le mauvais choix.
Un réflex ne donnera tout son potentiel qu’avec de bonnes optiques, comme une chaine ne donnera un bon son qu’avec des enceintes à sa hauteur
C’est bien que tu le dises aussi, car ça a du mal à rentrer dans la tête des gens.
De plus les optiques restent quand les boitiers passent de plus en plus rapidement.
J’ai 4 optiques L pour mes boitiers Canon, elles ont vus passer un 10D qui valait 3000 euros à son lancement et serait invendable à l’heure actuelle ! et depuis elles ont vus passer d’autres boitiers. Je ne regrette absolument pas, ces objectifs s’ammortissent avec le temps et leur prix est quasiment le même à l’heure actuelle que lorsque je les ai acheté, alors que les boitiers un an après ont déjà perdus près de 30% de leur valeur et 4 ans plus tard ne valent plus rien (financièrement).
Corbes
février 27th, 2011 à 14:51
Je trouve que, sur ce point, les constructeurs jouent plutôt le jeu : les appareils d’entrée de gamme sont souvent équipés de capteurs de 10 Mpix, les moyenne gamme de 12 à 14 Mpix et seuls les hauts de gamme vont au delà, jusqu’à 25 Mpix pour certains « full frame ».
Les bas et moyens de gamme sont vendus en kit avec des optiques de qualité moyenne à bonne et les hauts de gamme sont souvent vendus boîtiers seuls.
Tout cela est, en somme, assez cohérent.
pepite
février 27th, 2011 à 14:54
Ca dépend je trouve que les boitiers d’entrée de gamme chez certains constructeurs ne sont pas accompagnés d’optiques qui tireraient la quintessence du capteur.
Simon pages
mai 1st, 2011 à 00:50
Bonjour
J ai atterri sur votre site car jessayai de comprendre l intérêt que voient les marques à augmenter sans arrêt le nombre de pixel de leurs boitiers. J’ai a peu près compris ce que vous avez expliqué par rapport a cela cependant je ne comprends pas ce que ça fait que les pixels deviennent de plus en plus petit puisqu’il y en a de plus en plus.
Puissiez vous m éclairer.
Cordialement
pepite
mai 1st, 2011 à 09:08
Bonjour Simon, je pense que la réponse est dans le texte, je cite :
Plus les photosites sont gros et meilleure sera l’image particulièrement en haute sensibilité.
Ce sont eux qui captent la lumière lorsque vous prenez une photo. Suivant la quantité de lumière reçue, les photosites produisent des charges électriques d’intensités variables qui vont permettre de créer les pixels de la photographie.
…On a compris que plus on entasse de pixels plus il vont être minuscules, cela entraîne un problème lors de la miniaturisation : l’entassement des photosites va provoquer un parasitage, c’est-à-dire du bruit, (on ne parle pas ici de son, mais de perte de qualité de l’image à cause de points plus ou moins colorés qui vont en partie effacer les détails et dont parfois les couleurs vont baver les unes sur les autres) surtout dès que l’on va utiliser une sensibilité importante.
Le bruit est lié a des signaux parasites traités par les photosites, plus le photosite est petit moins il reçoit de lumière. Un manque de lumiere engendre du bruit, la taille des photosites a donc une importance.
La sensiblité choisie a également aussi son importance puisqu’en augmentant la sensiblité du capteur on augmente également le phénomène de bruit.
Le bruit provoquant ces parasites gommant une partie des détails de l’image il est certain que la photo sera moins bonne et paraitra moins nette.
On voit bien le résultat du bruit sur cette portion de photo vue à 100%, le mur qui devrait être lisse (peinture) est plein de parasites et le meuble dont on devrait voir les détails du bois perd tous ces détails à cause des parasites.
Et là un crop en vue 66% d’une photo issue d’un appareil Ricoh très récent équipé d’un module de compact, le photo est à seulement 400 iso, la perte de détails et de netteté est énorme :
Alors qu’avec un réflex comme le Pentax K-x avec un capteur beaucoup plus grand je peux saisir une miniscule fourmi tout en l’ayant nette, un crop de la photo :
Ci-dessous un crop d’une photo cette fois prise à 3200 iso avec le même réflex que pour la fourmi dans une église très sombre ce qui m’avait obligé à monter fortement en sensibilité, même si l’image est dégradée par l’énorme montée en sensibilité, on remarque que les parasites sont nettement moins gênant que sur la photo prise à seulement 400 iso avec le Ricoh.
Avec un léger post-traitement cette dernière photo sera exploitable, ce qui n’est pas le cas de celle du Ricoh. L’avantage du plus grand capteur et de photosites plus gros est bien réel.
Tu as eu raison de soulever ce point, rien ne vaut la preuve par l’image
Pour mieux expliquer le phénomène, imaginons que chaque photosite est un puits, plus le puits est profond et étroit, moins la lumière extérieure pourra facilement accéder au fond du puits, c’est exactement ce qui se produit quand on multiplie le nombre de photosites (et donc de pixels) en réduisant leur taille.
Et un petit shéma :
J’essaie toujours de faire simple et explicite mais quand on rentre dans la technique j’avoue que ce n’est pas toujours facile à expliquer de façon claire.
Twendy
août 11th, 2012 à 23:50
Bonsoir,
Je suis intéressée de l’appareil photo NIKON Coolpix P300 (ou P310, c’est là que j »hésite beaucoup) après avoir lu vos articles : « Millions de pixels affichage et impression » et « Capteurs rétro éclairés », si c’est bien ce que j’ai compris, le P310 (16 Mpx) m’apportera des photos moins belles que le P300 (12.2 Mpx même capteur rétro éclairé: 1/2.3″) ou tout simplement ne changera rien ?
Votre réponse me serait très précieuse avant l’achat.
Bien cordialement
pepite
août 12th, 2012 à 08:45
Je pense que ça ne changera pas grand chose au niveau de la qualité d’image surtout si vous ne faites pas de tirages sur papier, par contre le P310 apporte quelques améliorations comme un nouveau système de stabilisation et sur sa face avant un bouton Fn paramétrable.
A noter tout de même que beaucoup d’utilisateurs se plaignent d’avoir une multitude de points blancs sur les photos de nuit ou avec un fond sombre aussi bien avec le P300 qu’avec le P310. Ce ne sont donc pas les boîtiers que je choisirai.
Sony vient d’annoncer un boitier qui donne des images magnifique : le RX100 mais il faut avouer qu’il est beaucoup plus cher.
—> Aubade_photos_Sony_RX100
Cet appareil comporte un capteur certes beaucoup plus chargé en pixels mais beaucoup plus grand que les capteurs de compacts classiques dans un boitier ultra-compact avec tous les modes experts que l’on trouve sur un réflex. Les photos délivrées par cet appareil sont réellement superbes pour ce type de boitier.