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VirusPhoto » Forum » Discussions sur la photo » La photographie numérique

Noter la discussion : Sensibilité ISO Numérique

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  #1  
non lus 27/02/2013, 15h50
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Question

Sensibilité ISO Numérique


Bonjour !

Je suis en train d'essayer de comprendre ces fameux "ISO Numérique".

J'ai bien compris qu'il s'agit d'une translation entre la sensibilité des photosites, et la sensibilité du papier d'antan.

Mais, ce que j'ai de la peine à comprendre, dans un cas comme dans l'autre, c'est l'origine de ce fameux "bruit" !

Si je prends une feuille de papier rouge uni en photo, en ISO 100, je vais donc obtenir une belle photo rouge très uniforme, avec vraiment peu de différences entre un pixel rouge et son voisin.

Bien. Maintenant, je prend la même photo en ISO 3200, et j'adapte ma vitesse pour avoir une photo d'une même exposition.

Et là, boum, plein de bruit ! Mais pourquoi ? OK; oui c'est plus sensible, mais un tel pixel rouge qui vient de la feuille de papier doit bien être très similaire (et même identique) au pixel voisin ? Pourquoi est ce que, tout à coup, deux pixels voisins pourraient être d'un rouge très différent ?

Qu'est ce que la sensibilité viens faire là dedans ?

C'est un peu comme si il y avait des "photons farceurs" qui viennent parfois interférer ? Y'a quoi ? Une sorte de vigile à l'entrée du capteur, qui dit que tel photon peut entrer, parce qu'il est de la bonne couleur, et tel autre ne peut pas, parce que c'est un photon farceur ? ... Alors, quand on est à 100 ISO, le vigile laisse entrer seulement les photons super-fiables, alors qu'en 3200 ISO, ben le vigile laisse un peu entrer tout le monde, sinon, y'aurait plus assez de photons à l'intérieur ?
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  #2  
non lus 27/02/2013, 16h02
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Les iso correspondent a une sensibilité théorique quand tu monte en ISO tu ne fait en fait qu augmenter le signal fournis par le capteur, qui va de ce faite augmenter les anomalie dus aux bruits thermique et de quantification.

Si tu veux une comparaison pratique ca serais comme monté a 200% le son sur VLC sur de la musique tu une qualité moindre car tu aura une sorte d amplification logiciel et non materiel.

en esperant avoir été clair
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  #3  
non lus 27/02/2013, 16h12
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Voir : http://www.virusphoto.com/260577-bru...ml#post2467539 (bruit et obscurité)
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  #4  
non lus 27/02/2013, 16h16
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Salut,

Citation:
Posté par LeeCooper Voir le message
C'est un peu comme si il y avait des "photons farceurs" qui viennent parfois interférer ? Y'a quoi ? Une sorte de vigile à l'entrée du capteur, qui dit que tel photon peut entrer, parce qu'il est de la bonne couleur, et tel autre ne peut pas, parce que c'est un photon farceur ? ... Alors, quand on est à 100 ISO, le vigile laisse entrer seulement les photons super-fiables, alors qu'en 3200 ISO, ben le vigile laisse un peu entrer tout le monde, sinon, y'aurait plus assez de photons à l'intérieur ?


Ce pourrait être une bonne image de la réalité mais je ne crois pas que cela se passe ainsi.
Il y a plusieurs facteurs qui génèrent du bruit numérique, mais tu te concentres uniquement sur le bruit lié à la sensibilité ISO, alors voilà, en essayant d'être clair :

Les photons sont capturés par les photosites du capteur, c'est un signal analogique. Ce signal analogique est ensuite converti en signal numérique.
Plus tu augmentes la sensibilité ISO, plus tu augmentes l'amplification du signal. Cela veut dire qu'à sensibilité élevée, l'APN a beaucoup moins d'informations pour interpréter l'image.

Pas assez de photons entrants => pas assez d'électrons dans le signal numérique => erreurs d'interprétation => bruit numérique.

EDIT : Ah bah grillé par PBK... ^^
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  #5  
non lus 27/02/2013, 16h17
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Posté par LeeCooper Voir le message
Je suis en train d'essayer de comprendre ces fameux "ISO Numérique".
Ce sont des équivalences. Il ne faut pas croire que les capteurs sont tous étalonnés sur les 100 ISO.
Par exemple, le 80 ISO du 5D Mark II est (à peine) moins bruité que le 100 ISO. C'est pourquoi la dynamique et le bruit sont mieux géré à 320 ISO qu'à 200 ISO ou à 640 ISO qu'à 800 ISO.

Citation:
Posté par LeeCooper Voir le message
Bien. Maintenant, je prend la même photo en ISO 3200, et j'adapte ma vitesse pour avoir une photo d'une même exposition.
Déjà, la qualité des 3200 ISO dépend autant de la génération du capteur, que de sa taille ou de sa marque.
Ensuite ça dépend du photographe. Certains ne savent pas exposer et donc leur photo doient être retravaillées ou sont parfois irrécupérables.
Maintenant avec un capteur moderne, si tu visionnes sur ton écran normalement, que tu imprimes en A4 normalement, ça se passera bien. Mais si tu agrandis de trop, c'est tout à fait normal que tu vois le bruit...
Le bruit est l'amplification et c'est comme pour le son, tu prends un Wav et tu doubles son volume, tu auras du crachat...

EDIT: je bosse trop, pas le temps de taper et voir qu'on a déjà répondu
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  #6  
non lus 27/02/2013, 16h33
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Et donc, pour faire suite à mon message et en revenir à ton histoire de feuille rouge, c'est la même chose avec tes yeux (capteur) et ton cerveau (processeur d'image). Fais ce test :

Prend ta feuille rouge et éteint la lumière. La feuille ne sera pas rouge... mais noire. Il n'y a pas assez de lumière entrant dans tes yeux pour que ton cerveau puisse interpréter la couleur de la feuille.

Laisse entrer un peu de lumière dans la pièce. Tes pupilles vont se dilater (tu montes en sensibilité), tu vas commencer à distinguer des couleurs mais il n'y a encore pas assez de lumière pour que ton cerveau puisse interpréter et savoir si c'est du rouge, du rose, du mauve, de l'orange, ou du brun.

Et plus tu vas laisser entrer de la lumière dans ta pièce, plus les informations arrivant dans ton oeil permettront à ton cerveau d'interpréter correctement la couleur, jusqu'à un moment où la lumière est suffisante pour qu'il puisse interpréter une couleur correctement.
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  #7  
non lus 27/02/2013, 17h09
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Citation:
Posté par boba Voir le message

EDIT : Ah bah grillé par PBK... ^^

Nan mais c est bien en faite j avais la flemme de developper (je suis un peu létargique ces temps-ci).
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  #8  
non lus 28/02/2013, 04h45
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Posté par boba Voir le message
Prend ta feuille rouge et éteint la lumière. La feuille ne sera pas rouge... mais noire. Il n'y a pas assez de lumière entrant dans tes yeux pour que ton cerveau puisse interpréter la couleur de la feuille. Laisse entrer un peu de lumière dans la pièce. Tes pupilles vont se dilater (tu montes en sensibilité), tu vas commencer à distinguer des couleurs mais il n'y a encore pas assez de lumière pour que ton cerveau puisse interpréter et savoir si c'est du rouge, du rose, du mauve, de l'orange, ou du brun.

En combinant ton explication limpide (et pleine de bon sens) avec le contenu de cette page, qui contient notamment :

Citation:
Posté par www.photo-lovers.com
Les sources de bruit se divisent en trois catégories principales pour les CCD:
Le bruit photonique: le flux de photons reçu est soumis à un processus de Poisson (comme la majorité des processus physiques de ce type), et il présente donc un bruit proportionnel au carré du signal. Ce bruit est inévitable, et lié à la nature physique de la lumière et de sa capture. Il est proportionnel au nombre de photons capturés.
Le bruit de lecture: il s'agit du bruit généré dans la phase de quantification du nombre d'électrons contenus dans le photocapteur. Il s'agit essentiellement du bruit généré par le pré-amplificateur analogique.
Le bruit thermique: à l'intérieur des couches de silicium qui composent le capteur, des électrons sont générés en raison de l'agitation thermique. Une caractéristique (malheureuse) de ce bruit est qu'il est proportionnel au temps d'exposition, alors que le bruit de lecture est, lui, fixe.

Je commence à comprendre. Déjà, je comprends que si je ne suis pas ingénieur dans le domaine de l'optique, couplé avec de sérieuses compétences en physique des particules, je ne suis pas près de comprendre en détail. Comprendre qu'ôn ne comprend rien est mieux que de l'ignorer

En gros, je comprends que les photosites sont si susceptibles qu'un rien les brouille ! Rien que la chaleur ambiante provoque un certain bruit (J'ai testé : une photo prise avec le bouchon sur l'objectif n'est pas complètement noire ! Ouh ces coquins de photosites ! Après, il y a d'autres facteurs que je ne comprends pas des masses, mais il semblerait que la nature même de la lumière provoque aussi du bruit, y'a certainement aussi les photons blagueurs, les pixels défectueux et l'âge du capitaine.

BREF...

du bruit, on en a tout le temps, mais on ne s'en rend pas compte sur une photo bien éclairée.

Quand on n'a pas assez de photons représentatifs qui ont terminé leur courte vie dans mon capteur (Que ce soit à cause de l'ouverture de diaphragme, de temps de pause ou de pas assez d'ISO), ce peu de photons permettent juste de dire : "Bon ben voilà, c'est à peu près rouge, ce pixel". C'est à dire qu'il y a, certes, quelques informations "rouges", mais mélangées avec tout autant de bruit que si on était en pleine lumière !

Et, du coup, tant qu'on laisse sous exposé, on a à peu près du noir (ou du marron foncé), mais si je décide d'exiger plus de "clarté" (ISO plus sensibles), ben voilà ! y'a pas de miracle : oui, je vais avoir plus de rouge, mais tellement mélangé avec n'importe quoi que dans un pixel, ce sera du rouge-rose, et dans celui d'â côté, du beige ! Et donc, la photo est soit sous-exposée, soit nulle.

D'ailleurs, j'en arrive à me demander si je n'ai pas simplement intérêt à laisser 100 ISO perpétuellement, et éclaircir mes photos en post-prod plutôt que d'augmenter les ISO puisque de toute façon, la précision de mon capteur ne change jamais ?
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  #9  
non lus 28/02/2013, 07h50
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Peut être qu'avec une comparaison avec l'argentique ça passera mieux comme explication .

Si nous prenons une pellicule 100 Asa et que nous la "poussons" à 400 au développement , les grains argentiques bavent et explosent !!!!!!!!
Le capteur a une valeur ISO native , à la quelle il donne le meilleur résultat possible , si tu le pousses il bave et il explose

Pour ma part le M9 qui est plus que réputé ne pas digérer les haut ISO , je le travaille le plus souvent possible , dans ses valeurs les plus basses , venant de l'argentique , être au taquet à 800 Iso ne me gène pas du tout , d'autant plus qu'en télémétrique les vitesses vers le bas (1/10eme) sont parfaitement maîtrisées !!!
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  #10  
non lus 28/02/2013, 09h49
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Posté par LeeCooper Voir le message

En gros, je comprends que les photosites sont si susceptibles qu'un rien les brouille ! Rien que la chaleur ambiante provoque un certain bruit (J'ai testé : une photo prise avec le bouchon sur l'objectif n'est pas complètement noire ! Ouh ces coquins de photosites ! Après, il y a d'autres facteurs que je ne comprends pas des masses, mais il semblerait que la nature même de la lumière provoque aussi du bruit, y'a certainement aussi les photons blagueurs, les pixels défectueux et l'âge du capitaine.


Alors déjà l age du capitaine c est le triple de l age de paul quand il aura la moitié de l age de son père.

Une photo avec le bouchon sera noir en fonction de ta sensibilité et de ton temps d expo si tu fais avec le bouchon une photo a 1/4000s a iso 100 elle sera noir car exposé peu de temps sans amplification derrière, donc des conditions optimal.



Citation:
Posté par LeeCooper Voir le message

D'ailleurs, j'en arrive à me demander si je n'ai pas simplement intérêt à laisser 100 ISO perpétuellement, et éclaircir mes photos en post-prod plutôt que d'augmenter les ISO puisque de toute façon, la précision de mon capteur ne change jamais ?

Si tes conditions de lumière sont bonnes oui le mieux reste de shooter dans la valeur native ( genre si tu shoot au flash, ou avec une lumiere du jour forte ) mais en conditions de faible luminosité rester a 100 iso ça veux dire un exposition plus longue (pour peu que tu veuilles en plus avoir une grande profondeur de champs) donc pour éviter le flou de bouger faut sortir le trépied et ne pas faire de sujet mobile (bien sur sauf si le but est d avoir une trainé dus au mouvement du sujet, ce qui est tres interessant a travailler). Donc dans beaucoup de cas une montée en Iso est une bonne chose.

Quand a éclaicir tes photos en post prod tu peux les burner jusqu'a un certain niveau mais mal exposé tu perd les informations dans les hautes et basses lumières et tu ne les recuperera pas en post prod même en travaillant en raw (je parle même pas du jpeg). Maintenant tu peux monter facilement a 800 iso sans avoir trop de bruit qui peut être traiter en post prod.
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  #11  
non lus 28/02/2013, 12h20
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Posté par LeeCooper Voir le message
D'ailleurs, j'en arrive à me demander si je n'ai pas simplement intérêt à laisser 100 ISO perpétuellement, et éclaircir mes photos en post-prod plutôt que d'augmenter les ISO puisque de toute façon, la précision de mon capteur ne change jamais ?

Alors, lorsque tu augmentes l'exposition en post production cela va créer du bruit.
Lorsque tu diminues l'exposition en post production cela enlève du bruit.
Lorsque tu sous expose à la prise de vue pour garder un ISO bas, des zones seront bouchées, zones que tu auras du mal à rattraper en post production.

A partir de là, tu as bien compris la meilleur méthode :

Il vaut mieux surexposer légèrement à la PDV à ISO élevé (on appelle ça exposer à droite), pour réduire ensuite l'exposition en post production afin d'éliminer du bruit, plutôt que de descendre en ISO et de surexposer en post production ensuite, ce qui va créer beaucoup de bruit.

Tomcat t'as dit aussi que certaines valeurs ISO étaient meilleures que d'autres, cela s'explique de la même manière :

Chez Canon, lorsque tu shootes à 125ISO, c'est en réalité une photo à 100ISO dont l'expo est augmentée de manière logicielle par l'APN, pour simuler 125ISO (même résultat que lorsque que l'on augmente l'expo en post prod, cela crée du bruit).
A l'inverse, lorsque tu shootes à 160ISO, c'est en réalité une photo à 200ISO dont l'expo est diminuée de manière logicielle par l'APN pour simuler 160ISO (on baisse l'expo en post prod, cela retire du bruit).

Évidemment sur des valeurs ISO basses, la différence est quasi nulle, mais dès que tu montes un peu...

Et donc les valeurs ISO les plus propres sont des multiples de 160ISO : 160, 320, 640, 1250 (valeur arrondie), 2500, etc.

En photo l'intérêt reste limité (sauf pour certaines applications) car en shootant en RAW, on a une bonne latitude de traitement du bruit en post prod.

Par contre, en vidéo, où tu shootes en JPEG (bruit difficilement traitable), l'intérêt de shooter à des multiples de 160ISO est très intéressant.
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  #12  
non lus 28/02/2013, 14h17
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Sur un canon 7D la meilleur exposition est de combien d'IL ?

0,5 , 1 , 1,5 ?

ps: je shoot en raw et passe toujours par camera raw en post prod.

Merci
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  #13  
non lus 28/02/2013, 14h27
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Posté par joamuz Voir le message
Sur un canon 7D la meilleur exposition est de combien d'IL ?

0,5 , 1 , 1,5 ?

ps: je shoot en raw et passe toujours par camera raw en post prod.

Merci

Je suis pas canon mais ca dépendra de la facon dont tu mesure l expo matricielle / spot / pondéré central.
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  #14  
non lus 28/02/2013, 14h31
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Posté par PBK
Une photo avec le bouchon sera noir en fonction de ta sensibilité et de ton temps d expo si tu fais avec le bouchon une photo a 1/4000s a iso 100 elle sera noir car exposé peu de temps sans amplification derrière, donc des conditions optimal.

Eh ben j'ai testé hier : Sensibilité 100 ISO, 1/8000ème de seconde, bouchon fermé : la photo n'est PAS complètement noire
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  #15  
non lus 28/02/2013, 14h32
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Posté par PBK Voir le message
Je suis pas canon mais ca dépendra de la facon dont tu mesure l expo matricielle / spot / pondéré central.



Interessant ! Tu peux développer ?

( pour l'instant je ne shoot qu'en mesure évaluative )
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