Rendement quantique 40D, 50D, 5D Mark II...

[cbuil 3 455]

J'ai réalisé un travail assez long et délicat visant a évaluer
le rendement quantique absolu des APN Canon récent.

C'est une donnée très importante pour calculer la performance
des reflex entre-eux, mais aussi pour comparer APN et caméras
CCD specialisées. A partir de celles-ci vous pouvez calculer
avec une bonne fiabilité les performances d'un système (magnitude
limite par exemple).

Il y a plein de chose à voir. Par exemple, les progrès
réalisé par Canon entre le 40D et le 50D. Le capteur du 50D
est indiscutablement le plus avancé de la gamme Canon, il
surclasse même (légèrement) celui du 5D Mark II. Ce dernier,
bien que de haute qualité déçois compte tenu de la taille
des pixels - Canon n'a pas juger utile d'accroitre le rendement
quantique en utilisant la technologie du 50D (ca aurait fait mal !).

J'ai mis aussi le rendement quantique d'un 40D défiltré, et j'ai
introduit la notion de rendement quantique géométrique, la seule
qui compte vraiment avec un capteur à structure de Bayer.

Enfin, vous trouverez un bref exemple d'application qui peu
éclaircir la notion de régime de bruit de photon (et qui fait
que les ISO, pfeuuu !) et de régime de bruit de lecture.

Tout ca est ici :

http://astrosurf.com/buil/50d/test.htm

(je crois que ce sont des choses qui n'ont jamais était faites
jusqu'alors ou alors rendus publiques)

Exemples :

Commentaires et analyses critiques bien venues bien sur !

Christian B

[Ce message a été modifié par cbuil (Édité le 25-01-2009).]

[Thierry Legault 5 806]

formidable, Christian !!! On a enfin des chiffres absolus.

Pour le 5DII ça me rassure, j'ai trouvé des chiffres très proches : 2,7 e-de bruit de lecture à 1600 et 27 e- à 100 iso, capacité 62000 e- à 100 iso, gain 1,05 e- à 400 iso.

Pour la comparaison avec le CCD on voit bien l'écart, à noter cependant que par rapport à une STL-11000 l'écart serait moins grand.

[christian viladrich 7 672]

Bravo ! enfin des vrais chiffres :-)
J'ai l'impression que le 5D MarkII se retrouve avec la même dynamique que la STL11000, 66.4 dB contre 66 db ?
C'est supérieur au 65 dB (environ) des Skynyx.
Intéressant tout ça !

[C8+ 582]

Bonsoir,

Trés intéréssant ces chiffres, est-ce que ces infos mesurées sur le 40D sont extrapolables au 1000D ? Je "crois savoir" qu'il posséde le même capteur.

A+, Philippe

[Thierry Legault 5 806]

as-tu regardé le signal thermique du 5DII ? L'histo a une allure qui ressemble à celle de ses prédécesseurs, ça chauffe au fil des poses comme sur le 5D (va falloir faire attention pour les darks !), j'ai aussi une population de pixels chauds très intenses et qui montent vite, pas très nombreux heureusement.

[cbuil 3 455]

Hello Thierry !

Le signal d'obscurité est le seul paramètre importanr que
j'ai laissé de coté dans cette évaluation car je ne
m'attendais pas a de grosses surprises. Mais j'ai
prévu d'ajouter vite une ou deux lignes la-dessus
pour compléter le tableau (d'ici 1 ou 2 jours).

Christian

[cbuil 3 455]

C8+, oui en gros du peu comparer avec le 40D en effet.
(je n'ai pas de 1000D sous la main pour faire une analyse
fine malheureusement).

Christian

[Cavadore 125]

Bonsoir,
Il faut reconnaitre que c'est interessant et comparable a ce que j'ai vu par ailleurs ;-)
La mesure du rendement quantique est un exercice tres delicat.
Quelle etait la source de lumiere, et quelle etait sa stabilité ?
Merci
Cyril

[cbuil 3 455]

Cyril, j'ai fait des recoupement pour consolider le truc.

Mesures comparatives sur des raies observées avec un spectro basse résolution (en alternant
la caméra QSI et les APN), j'ai aussi fait des mesures intégrées en mesurant dans des filtres interférentiel sur lampe halogène.
Chaque fois, j'ai pris du temps pour que les sources soient stables
et j'ai alterné. Le continuum a été mesuré sur un halogène de base avec
le spectro Lisa,
mais en faisant bien attention de relever la fonction de transfert
spectrale du dispositif (et le contenu spectral effectif de la source).

A chaque fois, faut bien faire les calculs en tenant compte notamment
des tailles des pixels.

Bref, ce fut assez long, mais j'ai eu une assez bonne consistance des
données ce qui m'a permis d'évaluer la marge d'erreur possible.

Tu semble avoir eu en main de ton coté des mesures du QE, tu confirme ?
(fait pas vous, par Canon ?). Si je lis bien, tu vois une similitudes avec mes résultats ?

Christian

[Ce message a été modifié par cbuil (Édité le 25-01-2009).]

[Cavadore 125]

Bonsoir,

>Cyril, j'ai fait des recoupement pour consolider le truc.
Ok!

>Bref, ce fut assez long, mais j'ai eu une assez bonne consistance des
>données ce qui m'a permis d'évaluer la marge d'erreur possible.

Oui, c'est ce que j'ai vu, et +/-15% c'est bon!

>Tu semble avoir eu en main de ton coté des mesures du QE, tu confirme ?
>(fait pas vous, par Canon ?). Si je lis bien, tu vois une similitudes avec >mes résultats ?

Oui, ca y ressemble, mais c'est fait sur un 20D. je vais regarder cela.
Par contre, j'ai vu sur bcp de Forum Photos, que le 50D est plus bruyant qu'un 40D, et sur mes tests perso 40D/20D, j'ai vu que le 20D est legerement moins bruyant que le 40D, mais il faut regarder ca avec l'oeil du maniaque ;-))

Cyril

[jldauvergne 15 104]

Quel travail ! C'est impressionnant et très riche d'enseignement , bravo, et merci de partager ça.

JLuc

[frédogoto 2 006]

un travail ahurissant, une référence probablement mondiale !
mais je suis pas en mesure de tout comprendre.
est ce que qq1 aurai la bonter de m'expliquer - comme si j'avais 10 ans -
ce que signifie ADU (x.y e-)
je sais c'est lourd, mais quand on sait pas...

[Meade45 490]

Oui Fredogoto et dans la même veine, pour voir si je comprends bien:
Le rendement quantique plafonne à 0.35 environ dans le meilleur des cas. Est ce à dire que par rapport aux 0.6 ou 0.7 des CCDs, nous avons moitié moins de photons à source equivalente donc que la sensibilité des ces APNs est divisé par deux?
Cela ne change rien à la qualité du travail. Bravo Chr. aussi !!!
Guy

[jldauvergne 15 104]

ADU = Analogic Digital Unit
si tu veux comprendre voici un bout de truc que j'ai écrit, ça tombe bien il est directement accessible sur mon site :

C'est extrait du "guide d'astronomie".

Je crois vraiment que pour faire de l'astro photo c'est presque aussi important de connaitre un peu ces notions là, que de savoir faire la collim d'un scope quand on veut faire du planétaire. D'où l'utilité de lire les livres où c'est détaillé pour bien comprendre ce que l'on fait lorsque l'on enregistre une image puis quand on la traite. Je pense au livre de Thierry ou le HS de ciel et espace que l'on avait fait sur la photographie du ciel, ou encore mon modeste livre, ... il y a le choix.

JLuc
http://astrophotography.fr/

[cbuil 3 455]

Je ne peux qu'être d'accord avec la remarque que Jean-Luc !
C'est vrai que les forum c'est bien, mais l'info y est très volatile.
Disposer d'une petite bibliothèque avec quelques livres de références
sur un sujet assez neuf tel que l'imagerie numérique, en particulier
avec APN, est une bonne chose. Il y a pas mal de bons bouquins, ca tombe bien ! C'est un truc vraiment important, puis de lire et relire.

Meade45, la notion de sensibilité est assez ambigue et peu varier suivant les
auteurs. Mais tel que tu la comprend ici, oui effectivement, pour un
même temps de pose un APN collectera 2 fois moins de signal qu'une
caméra CCD avec les chiffres que tu donne. Si un jour vous avez l'occasion
d'utiliser simultanément CCD et APN vous allez vite voir la différence !!!
Bien sur, en faveur du CCD en terme de détectabilité (les anglais disent
detectivity) : la capacité à capturer des objets faibles. Le rendement
n'est qu'un des paramètres qui influent la détectabilité (mais un
paramètre important quant même).

A coté de cela, l'APN a ces propres atous, à commencer par son prix, une certaine facilité d'utilisation (encore que les caméras CCD ont fait
des progrès de ce coté là !), la grande surface du capteur, etc.

Christian

[rolf 2 677]

Pourquoi une question simple devrait-elle être lourde? Ceci par contre l'est en effet: "un travail ahurissant, une référence probablement mondiale ! "
Buil n'a pas besoin de ce genre de "compliments" ... .

Ceci dit, je ne vois pas une grande différence entre le 40 D et le 50 D en regardant les courbes malgré les dires dans le post d'entrée.

amicalement rolf

[Ce message a été modifié par rolf (Édité le 26-01-2009).]

[Meade45 490]

Merci Christian pour ton intérêt à ma question.

[cbuil 3 455]

Si si Rolf, le 50D a progressé par rapport au 40D car, certe
le rendement quantique est identique pour les deux, mais en même
temps la surface du pixel du 50D est 1,5 fois plus petite que
celle du 40D. Autrement dit, si rien n'avait changer techniquement,
le 50D devrait être 1,5 fois moins "sensible" que le 40D. Heureusement,
c'est pas le cas.

Christian

[ORION 50 0]

Bonsoir a vous tous.

C'est quoi le rendement quantique ?

Désolé mais pour moi c'est du charabia.

[frédogoto 2 006]

rolf, je ne fais pas ce genre de compliment à la légère, je ne le dit pas pour flatter l'ego de Christian qui n'en a surement pas besoin , mais pour souligner l'exceptionnel rareté des infos délivrée ici.
ça c'est factuel. a ma connaissance perso n'avait pris le temps / les moyenes, / l'idée / l'audace d'entreprendre a titre particulier une telle demarche, y compris les magazines astro , y compris les magazines photos. Alors que ces infos surgissent du bruit de font , d'un amateur éclairé, me remplis d'une véritable fierté (absurde, c'est pas moi qui suis concerné) et de reconnaissance an vers 'ma' communauté.
pour moi c'est comme lorsque que Calait a battu Bordeau au foot.... c'est génial
l'étincelle de l'esprit frappe ou elle veux, malgré toutes les entreprises rationalisation qui sont mis en place pour les faire surgir la ou on veux qu'elle surgisse , j'exagère dans le cas de Christian, mais a peine....

Accessoirement je rend hommage a tous nous prédécesseur new wave qui ont eu des idée absurde comme mettre des webcam au cul des téléscope,mettre des encodeur de souris sur des axes, faire des pic astro... etc chose dont je suis bien incapable mais qui n'ont pas fini de m'émerveiller, le genie creatif et sans limite, je m'en rejouis, et pour une fois, je suis plutot fier des capacités Française dans le domaine., on est pas les meilleur mais on se défend vachement bien quand meme

[jldauvergne 15 104]

Orion 50, c'est très simple. C'est le rapport entre le nombre de photons reçus et le nombre de photons détecté.
Avec les meilleures CCD, on en capte plus de 90% dans la meilleure longueur d'onde pour les pro, et environ 80 chez les amateurs. Là on voit sur les courbes de Christian que les APN sont au max à 20% environ (0,20). Mais il y a les filtres devant les pixels qui doivent manger 2/3 de la lumière, donc ces capteurs s'en sortiraient avec un honorable 50 à 60% sans la matrice de Bayer.

JLuc

[Thierry Legault 5 806]

qu'est-ce qui permet de dire que les filtres diminuent fortement le rendement quantique ? Certes un filtre d'une couleur vire les deux autres couleurs, mais rien ne dit que sans filtre, la courbe monterait bien plus haut en rendement. Non ?

[frédogoto 2 006]

tien c'est marrant ce que tu dis Thierry, pour moi le simple bon sens me ferai pense comme jean Luc !, plus tu met d'obstacle sur les photos, moins tu en reçois, maintenant je sais que le simple bon sens en optique n'est pas tjrs de mise...

[Thierry Legault 5 806]

ben moi fredo, mon bon sens me dit que si on retire le filtre, la courbe va s'étaler en largeur puisqu'on élimine plus les autres couleurs, mais rien ne me dit que la courbe va monter en hauteur. Dit autrement, rien ne prouve que le pic de transmission d'un filtre est loin de 100%.

[ORION 50 0]

Haa ben MERCI jldauvergne.
C'est un peut plus clair pour moi.
Bon la je vais me coucher, mais bon un peut moins C--

Bonne nuitée a vous tous.

ORION