TEST DU CANON
EOS 10D
FLAT-FIELD, GAIN ET BRUIT
Lors de la session d'évaluation
du Canon EOS 10D au Pic du Midi des images flat-field (Plage de Lumière Uniforme)
ont été réalisés en photographiant un écran blanc improvisé, éclairé par
la lumière du jour. Voici un de ces flat-field :

Comme avec tout capteur 2D qui se respecte on note la présence de poussières plus ou moins défocalisées (la tache en bas à gauche et la barre noire à droite sont des objets dans le champ du vue de l'objectif de l'appareil). Il impossible de vivre sans elles et on voit tout l'intéret de ne pas oublier la division par le flat-field lors du pré-traitement. Voici par exemple l'image précédente corrigée en la divisant par une autre image de l'écran - les poussières ont bien disparues :

Le champ est correctement uniforme et sans défauts.
Ces documents permettent par ailleurs de calculer le gain de l'appareil photographique en nombre d'électrons par pas codeur ainsi que le bruit de lecture. On trace pour cela la variance du bruit en fonction du signal, la pente de cette courbe pour plusieurs valeurs d'éclairement donnant le gain. Voici le résultat pour quelques valeurs de la sensibilité affichée (100 ASA, 400 ASA et 1600 ASA) :

La bonne linéarité du CANON 10D se confirme bien, signifiée par le bon alignement des points (noter que malheureusement toute la dynamique disponible n'est pas explorée ici faute de données - le signal peut atteindre en effet 4096 ADU (ADU = Analog Digital Unit)). Voici la valeur des gains trouvés ainsi que la capacité de charge d'un pixel (sachant que le signal est codé sur 12 bits) :
|
Sensibilité |
Gain |
Niveau de saturation |
|
100 ASA |
10.65 électrons/ADU |
42000 électrons |
|
400 ASA |
2,63 électrons/ADU |
10000 électrons |
|
1600 ASA |
0.68 électrons/ADU |
2500 électrons |
On note avec satisfaction qu'en multipliant la sensibilité en ASA par un certain coefficient, le gain augmente dans la même proportion. Il faut souligner que pour la sensibilité intermédiaire de 400 ASA le gain est du même ordre de ce que l'on rencontre dans une bonne caméra CCD.
Le niveau de bruit observé dans des images d'offset est de 5,04 ADU RMS pour la sensibilité de 400 ASA. On en déduit le bruit de lecture : 5.04 x 2.63 = 13.2 électrons. A 100 ASA le bruit mesurée dans l'image en pas codeur est de 1.90 ADU, soit un bruit de lecture de 20.2 électrons. Le bruit à 1600 ASA n'a pu être évalué par manque de données précises. Ces résultats sont équivalents à ce que l'on observe sur des caméras CCD astronomiques courantes amateur.
Le niveau de saturation d'un pixel est de l'ordre de 10000 électrons à 400 ASA (2.63 électrons x 4096 ADU environ puisque l'image est codé sur 12 bits).
Le signal d'offset a un niveau médian de 127 ADU environ sur l'appareil testé et cette valeur est quasi indépendante de la sensibilité affichée en ASA.
Retour à la page d'index d'évaluation du 10D