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Tailles de pixels, jusqu'ou on pourra aller...?
« le: 30 Juil, 2023, 09:24:56 am »
Bonjour,
Il n'y a pas de rubrique technique donc je pose ça là..
Test comparatif avec le 500mm F5.6 PF pour imaginer ce que donnerait un boitier avec beaucoup de pixels; monté sur le Z9, puis sur une caméra monochrome avec des pixels très petits, qui donnerait ~200Mpx en capteur full frame, ~90Mpx en APS-C.
A noter que cet objectif est excellent mais pas top top niveau. Et le capteur monochrome en plus de sa résolution a l'avantage de ne pas avoir de matrice pour faire la couleur, qui détériore le piqué.

C'est un billet de banque pris à 10m de distance, un crop zoomé à + de 400% pour le Z9, et 200% pour la caméra pour bien illustrer la différence.
La limite de diffraction théorique est à F4 pour la taille de pixels de la caméra, j'ai poussé jusqu'à mettre un doubleur donc 1000mm F11, il y avait un gain de détail mesurable mais négligeable.

Z9-500-F5-6" border="0
[img width= height= alt=678-M-500-F5-6" border="0]https://i.ibb.co/MSWmQkP/678-M-500-F5-6.jpg[/img]
[img width= height= alt=678-M-500-F5-6" border="0]https://i.ibb.co/MSWmQkP/678-M-500-F5-6.jpg[/img]

Chacun en déduira ce qu'il veut... moi je serais pas contre de continuer à monter en résolution. =)
Z9 / Z7 / 70-200 F2.8 FL / 12 F2.8 Fisheye / 20 F1.4 / 35 F1.4 / 50 F1.2 / 85 F1.4 / 105 F1.4 / 135 F1.8 / 180 F2.8 Macro / 200 F2 VR / 300 F4 PF / 300 F2.8 AFS / 400 F2.8 FL / 500 F5.6 PF / TC14E II-III / TC1401 / TC2001
https://www.flickr.com/photos/96833549@N08

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Tailles de pixels, jusqu'ou on pourra aller...?
« Réponse #1 le: 30 Juil, 2023, 10:00:06 am »
Bonjour Virindi77,

Merci pour votre recherche.

A chaud, pour mon impression c’est que parmi les facteurs limitants pour utiliser des capteurs avec encore plus de pixels ce sont en premier lieu les optiques.

Ceci dit les  optiques peuvent peut-être abordées sous 2 types :
1- celles que je qualifierais de « traditionnelles » comme le 500 PF que j’utilise également notamment pour.. le compromis qualité d’image obtenu / focale / poids / équilibre / et prix (les prix des optiques F a bcp chuté du fait des Z qui seront seules poursuivies). Parmi ces cailloux il y en d’excellents notamment en termes de résolution propos de ce post. D’autres moins.
2- Les optiques « computationnelles » cad en pratique en Nikon, les nouvelles optiques Z. Ceci dit, comme en monture F, elles ne me paraissent pas ttes donner les mêmes résultats pour le point concerné qui ne constitue qu’un seul critère de choix.
Dans ce sens je pense que d’une manière globale disposer d’une densité en pixels encore plus élevée que l’on soit en capteur Fx, plus petit en Dx ou même encore plus petit type caméra vidéo voire smartphone n’a du sens que si l’optique suit, idem la partie « traitement d’image » qui avec les optiques computationnelle démarre qqe part dans l’optique Nikon Z couplée à un boîtier également Nikon Z. Et là tous les boîtiers Nikon Z, comme ttes les optiques ne devraient pas être équipés pareil. Je pense que les progrès pourraient se situer là cad association qualité optique pure + performance logicielle et matérielle objectif + APN + post-production.

Pour ce qui est d'une question qu'on peut svt se poser sur le terrain, lorsqu'on est trop "court" en focale et qu'on a avec soi un multiplicateur de focale compatible avec l'objectif monté sur notre boîtier : est-il préférable de croper (cad qqe part utiliser n'utiliser qu'une partie du capteur en se disant que plus on dispose de pixel, plus on peut au moins sur le papier, se le permettre) ou bien, faut-il intercaler son TC ou Z TC (avec le fait que certaines focales fixes disposent d'un TC intégré type NIKKOR Z 400mm f/2.8 TC VR S) ? - En sachant qu'avec un TC on perd d'emblée 1 IL voire plus au prorata du gain en focale. Alors qu'en croppant, on conserve la même ouverture maxi. Pour ma seule expérience, qui est très limitée, les TC je peux utiliser, mais en pratique, le crop en post-prod, ne me donne pas de si mauvais résultats que ça.   

Je ne suis pas un expert en optique, ni en informatique, je peux me planter en partie ou en totalité.

C’est juste mon impression.

Bonne fin de week-end à vous
« Modifié: 30 Juil, 2023, 10:29:46 am par orglop450 »
Z50 II + D610

Tailles de pixels, jusqu'ou on pourra aller...?
« Réponse #2 le: 30 Juil, 2023, 10:38:17 am »
L’université de Stanford a développé le plus gros capteur photo du monde. La définition des clichés qu’il réalise est simplement hors-norme : 3200 mégapixels, ou 3,2 gigapixels. Ce capteur, étudié pour être installé sur un télescope, est capable de détecter une balle de golf à 24 kilomètres de distance.
Ce n'est pas encore demain qu'il sera possible de voir une balle de golf sur la lune, mais à 24 km c'était déjà possible en 2020. =D

Tailles de pixels, jusqu'ou on pourra aller...?
« Réponse #3 le: 30 Juil, 2023, 10:47:30 am »
Salut Caille,

Merci pour l'info.

Ok, c'est un télescope cad que la partie optique qui n'est pas décrite doit être à priori pas compatible pour être utilisée en nomade. Qulaité optique, à priori au top je suppose. Tarif de cette seule partie optique ? - Quand au capteur si j'ai bien lu il ferait 60 cm de coté. Un bref calcul permet d'en évaluer la densité en Mpix...

Mais au est bien au delà des 200 Mpix en résolution et ceci, c'était il y a déjà 3 ans. Gag !  :D

A+

PS : s'il y a bien un domaine ou l'association optique et traitement de l'image électronique est connue et optimisée, c'est bien là, nécessairement en astronomie.
« Modifié: 30 Juil, 2023, 10:50:48 am par orglop450 »
Z50 II + D610

Tailles de pixels, jusqu'ou on pourra aller...?
« Réponse #4 le: 30 Juil, 2023, 11:53:54 am »
Mais au est bien au delà des 200 Mpix en résolution et ceci, c'était il y a déjà 3 ans. Gag !  :D
Quelques précisions, même si ça n'a pas beaucoup d'intérêt pour les utilisateurs que nous sommes. :lol:

L'assemblage des 189 capteurs CCD de 16 mégapixels chauffe vite et fort, et pour maîtriser le tout, il a fallu installer le capteur à l'intérieur d'un cryostat, une chambre permettant de maintenir la température très basse. En effet, pour fonctionner, le capteur doit être refroidi à -100 °C !

Tailles de pixels, jusqu'ou on pourra aller...?
« Réponse #5 le: 30 Juil, 2023, 16:40:36 pm »
Bonjour

La limite en taille de la taille des pixels n'est pas liée à la technologie de fabrication des capteurs (on peut caser 200 Mipxels dans un téléphone portable) mais à la nature ondulatoire de la lumière et au fait que la lumière visible ait, en gros, une longueur d'onde comprise entre 400 et 700 nm.

En pratique, il est illusoire d'espérer voir un jour un boitier de qualité dont la taille des pixels sera inférieur à 3,50 µm (ce qui donne des capteurs 24 x 36 de 70 Mpixels et 31 Mpixels en APS-C).
Pour obtenir des images piquées avec de tels capteurs, il ne faudra pas diaphragmer au delà de 2,8 (en étant un peu moins exigent, on pourra aller jusqu'à 4 ou 5,6… dans les 2 cas, il faudra user de focus stacking pour avoir plus de profondeur de champ)…

Un capteur avec des pixels de 3,5 µm est 25 % moins sensible qu'un capteur avec des pixels de 4 µm…

LA question qui vient ensuite, c'est pourquoi avoir de telles images ?
Il ne sert pas à grand chose d'imprimer au delà de 400 dpi (ce qui correspond aux limites de résolution de l'œil humain standard sain (le 10/10… oui, les pilotes de chasses font mieux…) à distance de lecture) : ça donne une image de 45 × 67 cm que l'on regarde à 25 cm de distance (et, à cette distance, on ne peut pas voir la totalité de l'image… puisqu'il faut être à 80 cm de l'image pour le faire…)

Mais bien sûr, il est toujours possible d'utiliser le surplus de pixels pour autre chose : on fait l'impasse sur la définition brute de l'image (qui restera au valeurs actuelles – 14 à 18 Mpixels utiles en APS-C, 30 à 40 Mpixels en 24 × 36) et on améliore le bruit (il y a toujours autant de bruit mais, les pixels étant plus petits, le bruit est moins visible – sachant que le traitement logiciel du bruit a fait de très gros progrès et je pense que ce n'est pas fini) et le rendu coloré (qui est déjà bien au delà de ce que peuvent afficher les écrans et de ce qui est reproductible à l'impression).

A+

Laurent Galmiche

PS Quand j'étais jeune, il suffisait que j'enlève mes lunettes pour bien voir de près (je pouvais donc coller mon œil à moins de 25 cm de ce que je regardais et avoir besoin de plus des 400 dpi de base)…  aujourd'hui – et les choses ne vont pas s'arranger – l'écran de l'ordi est à bonne distance pour travailler sans lunettes (et c'est plus confortable qu'avec les verres progressifs).

Je suis exigeant. Pour mon matos, je choisis Nikon, Metz, Sigma, Tamron, Manfrotto ; pour mes logiciels, c'est Capture One, DxO, Affinity... et pour mes tirages, c'est Inpixya.

Tailles de pixels, jusqu'ou on pourra aller...?
« Réponse #6 le: 30 Juil, 2023, 17:34:30 pm »
Bonjour Lgalmiche,

...En pratique, il est illusoire d'espérer voir un jour un boitier de qualité dont la taille des pixels sera inférieur à 3,50 µm (ce qui donne des capteurs 24 x 36 de 70 Mpixels et 31 Mpixels en APS-C).

Entre "la raison pure" et la "raison pratique" (E Kant) que faut-il choisir ?

Fujifilm, pour ne pas le citer, a déjà commercialisé depuis qqes temps déjà au moins 2 hybrides format APS-C qui proposent 40 Mpix : X-H2 et X-T5. Dans mon esprit, je ne pense pas qu'on puisse classer ces APN comme n'étant pas qualitatifs. Même si bien sûr la qualité d'un APN ne se limite pas qu'à la taille de ses pixels. Non ?



https://www.youtube.com/watch?v=Y4aH7KFFmBU



https://www.youtube.com/watch?v=iFQ2Yo7qlg8



https://www.youtube.com/watch?v=qkBakxD9u64

Sur bon nombre de points versus mon Nikon Z50, ils me paraissent plus "qualitatifs". Reste que je pense qu'on ne choisi pas uniquement en fonction des performances vraies ou justes apparentes d'un boîtier mais un système : pour le moment je garde mon Z50 avec ses 20.9 Mpix.. soit presque 2 fois moins. Gag !  :D

Reste que si Nikon me sort un Z Dx plus performant (si possible IBIS, rafale et AF améliorés, avec ou sans un capteur stacké..) mais avec "seulement" 20.9 Mpix le fait qu'il n'aurait que 20.9 Mpix ne m'empêchera pas de regarder de plus près et si le tarif ne me semble pas exorbitant, le commander. Bon là, je rêve.. 

A+
« Modifié: 30 Juil, 2023, 17:46:09 pm par orglop450 »
Z50 II + D610

Tailles de pixels, jusqu'ou on pourra aller...?
« Réponse #7 le: 30 Juil, 2023, 18:09:05 pm »
Orglop, merci de lire et de comprendre avant de répondre…

Sur un boitier avec un capteur APS-C de 40 Mpixels, les pixels font 3,0 µm… donc la diffraction fait perdre la netteté dès que l'on travaille au delà d'une ouverture relative de 2.0 (et la profondeur de champ, avec une ouverture de 2.0…) !
Donc la hausse de la résolution sert à autre chose que d'obtenir une image piquée (voir mon post)

Fuji est un très très bon opticien (dans la même catégorie que Nikon et Canon… avec, comme Nikon, l'expérience d'autres systèmes que le 24 × 36), ils savent ce qu'ils font… et ont expliqué il y a quelques années qu'ils ne feraient pas de boitiers 24 × 36 parce que le gain de qualité d'image ne serait pas suffisant par rapport à l'APS-C et qu'il préféraient développer un système moyen format…

Maintenant, la question qui se pose, c'est pour quoi faire…
Tu fais de la macro, au rapport 1:1, il faut une optique qui ouvre à 1.0 pour avoir une ouverture relative de 2.0… quelle taille et quel poids d'objectif ? Ça sert à quoi d'avoir un petit boitier hybride tout léger et (presque) pas cher si c'est pour monter un énorme, lourd et cher objectif devant ? Comment on fait la mise au point avec de tels systèmes ?

A+

Laurent Galmiche
Je suis exigeant. Pour mon matos, je choisis Nikon, Metz, Sigma, Tamron, Manfrotto ; pour mes logiciels, c'est Capture One, DxO, Affinity... et pour mes tirages, c'est Inpixya.

Tailles de pixels, jusqu'ou on pourra aller...?
« Réponse #8 le: 30 Juil, 2023, 19:29:54 pm »
Re Lgalmiche,

Orglop, merci de lire et de comprendre avant de répondre…

Navré de ne pas avoir été capable de comprendre ce que vous souhaitiez faire passer dans votre message.

Si le prochain Nikon Z Dx fait du 40 Mpixels comme les Fuji X-H2 et X-T5, ceci avec des pixels de 3,0 µm et qu'à l'usage je constate qu'il m'aide à obtenir mieux que ce que j'obtiens avec mon actuel Z50, cela me suffira. Tant pis pour moi si je n'ai pas tout saisi. Même si effectivement, c'est tjs plus satisfaisant de comprendre certaines choses.

Merci pour vos explications et votre retour.

A+

PS : en macro au rapport 1:1 il est rare que j'ouvre à f/2.8 (si je simplifie en disant que mon micro-Nikkor Z 105 mm ouvre bien à f/2.8 au rapport 1:1 > à ce rapport à PO il n'ouvre plus en fait qu'à f/4.5) sur le terrain sur des sujets en mouvements car la PDC obtenue est extrêmement réduite et que les images que j'obtiendrais à cette ouverture et à ce rapport ne correspondraient pas à mes souhaits (qui tournent dans les faits plutôt à au moins f/8 à 1:1). Cpdt, ça c'est pour moi. On peut rechercher une PDC infime ce qui exige la réalisation d'une MAP au cordeau. Cpdt, pour être plus exhaustif, lors des tests que j'avais réalisés qd j'ai reçu mon Z 105 MC, en termes de piqué, alors que comme je viens de le dire, je suis demandeur de pouvoir fermer pour obtenir une PDC qui corresponde davantage à mes souhaits, l'impression de piqué, sujet situé entre 50 cm et 1 mètre, j'avais l'impression d'obtenir mes meilleurs résultats à.. f/3.2 sur Z50. Ce qui corrobore qqe part vos propos : les effets négatifs de la diffraction apparaitraient très tôt (alors qu'avec un Z50 je n'ai "que" 20.9 Mpix, environ la même densité qu'un Z7/8/9). Reste que si on ne dépasse pas f/14 cela est d'une part "compensé" par le gain en PDC. Et que d'autre part, la perte en piqué n'est pas "rédhibitoire" au moins à mon niveau d'exigence (on a le droit d'être moins exigeant que d'autres). Paradoxal et pas simple à gérer. Vive le focus stacking ? (qui permet d'ouvrir plus gd tout en pouvant disposer d'une PDC + contrôlable et en rapport avec nos souhaits. Pb : les sujets au rapport 1:1 en mouvement..
 
« Modifié: 30 Juil, 2023, 20:38:05 pm par orglop450 »
Z50 II + D610

Tailles de pixels, jusqu'ou on pourra aller...?
« Réponse #9 le: 30 Juil, 2023, 20:04:40 pm »
merci pour ces infos intéressantes  Lgalmiche  :CH
On sent bien que vous êtes passé par Louis Lumière Paris, même si à l'époque on ne parlait pas trop pixels en photo ... Une école que j'aurais aimé faire en section Enregistrement Son, mais je n'ai pas pu  :'(
« Modifié: 30 Juil, 2023, 20:06:42 pm par leonsta »

Tailles de pixels, jusqu'ou on pourra aller...?
« Réponse #10 le: 30 Juil, 2023, 20:16:15 pm »
En pratique, il est illusoire d'espérer voir un jour un boitier de qualité dont la taille des pixels sera inférieur à 3,50 µm (ce qui donne des capteurs 24 x 36 de 70 Mpixels et 31 Mpixels en APS-C).
Pour obtenir des images piquées avec de tels capteurs, il ne faudra pas diaphragmer au delà de 2,8 (en étant un peu moins exigent, on pourra aller jusqu'à 4 ou 5,6… dans les 2 cas, il faudra user de focus stacking pour avoir plus de profondeur de champ)…

Un capteur avec des pixels de 3,5 µm est 25 % moins sensible qu'un capteur avec des pixels de 4 µm…

LA question qui vient ensuite, c'est pourquoi avoir de telles images ?
Il ne sert pas à grand chose d'imprimer au delà de 400 dpi (ce qui correspond aux limites de résolution de l'œil humain standard sain (le 10/10… oui, les pilotes de chasses font mieux…) à distance de lecture) : ça donne une image de 45 × 67 cm que l'on regarde à 25 cm de distance (et, à cette distance, on ne peut pas voir la totalité de l'image… puisqu'il faut être à 80 cm de l'image pour le faire…)


Mon essai met justement en avant le fait que la limite de diffraction théorique est... théorique. On est à F5.6 avec des pixels de 2µ. Il faudrait que je refasse l'essai avec le 400 F2.8 en fermant progressivement pour voir à quel moment la perte de détails arrive réellement.

Sur un boitier avec un capteur APS-C de 40 Mpixels, les pixels font 3,0 µm… donc la diffraction fait perdre la netteté dès que l'on travaille au delà d'une ouverture relative de 2.0 (et la profondeur de champ, avec une ouverture de 2.0…) !
Donc la hausse de la résolution sert à autre chose que d'obtenir une image piquée (voir mon post)

A 3µ la diffraction est plutôt visible autour de F6.3, pas du tout F2. Pour être limité à F2 on tape dans les 350Mpx en APS-C..
Calculateur ici: https://www.photopills.com/calculators/diffraction ; en entrant 45Mpx en full frame il calcule une diffraction visible à F9, ce qui est cohérent avec ce que j'ai pu constater.
Sans aller dans les détails du diamètre physique de l'optique et de la longueur d'onde mesurée qui jouent sur la limite de diffraction... parce que réellement la caméra monochrome en question sera en couple idéal avec mon téléscope 3900mm F11.




Pour l'utilité ensuite, ça se discute effectivement... quand on a 45-60Mpx déjà bien piqué on a une super image, en portrait, en paysage, à mon sens on a pas besoin de plus. Avec mes 45Mpx, ma limite haute est F14, avec une accentuation bien gérée franchement c'est (très) bon.

Je verrais surtout des APS-C ultra défini pour la photo ornitho, pas en mouvement parce qu'il faudrait des vitesses folles, et pas trop loin parce que la distorsion atmosphérique est déjà souvent le facteur limitant. Ok ça fait léger comme application  ;/
Z9 / Z7 / 70-200 F2.8 FL / 12 F2.8 Fisheye / 20 F1.4 / 35 F1.4 / 50 F1.2 / 85 F1.4 / 105 F1.4 / 135 F1.8 / 180 F2.8 Macro / 200 F2 VR / 300 F4 PF / 300 F2.8 AFS / 400 F2.8 FL / 500 F5.6 PF / TC14E II-III / TC1401 / TC2001
https://www.flickr.com/photos/96833549@N08

Tailles de pixels, jusqu'ou on pourra aller...?
« Réponse #11 le: 30 Juil, 2023, 20:23:52 pm »
Re,

...Je verrais surtout des APS-C ultra défini pour la photo ornitho, pas en mouvement parce qu'il faudrait des vitesses folles, et pas trop loin parce que la distorsion atmosphérique est déjà souvent le facteur limitant. Ok ça fait léger comme application  ;/

Voilà qui sur le papier m'irait bien. L'ornitho dans le sens statique, j'aime bien. Bon, églt qd ça bouge. Ok, on ne peut pas tjs gagner dans tous les tableaux. Gag !  :D

La question qui en résulte, c'est que si le "gain" n'est palpable que sur du statique, est-ce que c'est suffisant pour constituer un marché ? - Dans le sens, qu'à court ou moyen termes Nikon nous le propose ou pas.

A+

PS : A noter que tjs chez Fujifilm il y a bien 2 X-H2 : le X-H2S typé sport animalier avec un capteur stacké en 26 Mpix (c'est qd même un peu plus que mes 20.9 Mpix) et le X-H2 que j'ai cité à 40 Mpix. Ce qui irait, c'est mon interprétation; dans ce sens > c'est soit la vitesse, soit une plus gde résolution. Pas les 2 en même temps. Dommage que je n'ai pas les 2 Fuji pour voir en vrai ce que ça donne = X-H2 40 Mpix avantage et inconvénients VS mon Z50, X-H2S 26 Mpix capteur stacké : idem. Ceci dans le sens capacité réelle de recadrage, piqué, réactivité, plage d'utilisation notamment ouverture, rafale..etc.
« Modifié: 30 Juil, 2023, 20:44:52 pm par orglop450 »
Z50 II + D610

Tailles de pixels, jusqu'ou on pourra aller...?
« Réponse #12 le: 30 Juil, 2023, 21:44:09 pm »
Le capteur du Nikon J5 mesure 13,8 x 8,8 mm pour 20,8 Mp ce qui correspondrait à un capteur FX de 154 Mp.

Avec une FT1  (Coef 2,7 / FX ) le résultat est étonnant quand il y a suffisamment de lumière ...

 ;)

Tailles de pixels, jusqu'ou on pourra aller...?
« Réponse #13 le: 30 Juil, 2023, 22:10:28 pm »
Pas des pixel environ 2,4 microns et cela donne souvent de très bons résultats ...

 ;)

Tailles de pixels, jusqu'ou on pourra aller...?
« Réponse #14 le: 30 Juil, 2023, 23:01:59 pm »
Le capteur du Nikon J5 mesure 13,8 x 8,8 mm pour 20,8 Mp ce qui correspondrait à un capteur FX de 154 Mp.

Avec une FT1  (Coef 2,7 / FX ) le résultat est étonnant quand il y a suffisamment de lumière ...

 ;)

Ah, un capteur IMX183. J’ai en caméra astro. Oui aucun doute que ça doit être marrant à utiliser en vraie solution photo.
Z9 / Z7 / 70-200 F2.8 FL / 12 F2.8 Fisheye / 20 F1.4 / 35 F1.4 / 50 F1.2 / 85 F1.4 / 105 F1.4 / 135 F1.8 / 180 F2.8 Macro / 200 F2 VR / 300 F4 PF / 300 F2.8 AFS / 400 F2.8 FL / 500 F5.6 PF / TC14E II-III / TC1401 / TC2001
https://www.flickr.com/photos/96833549@N08

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