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Fred_76

Test du Canon EOS 1000D (Rebel XS ou Kiss F)

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Dans un autre post, on avait discuté de cet appareil photo pour lequel j'avais commencé à calculer les caractéristiques du capteur.

Voici l'ensemble des résultats. Le protocole utilisé est celui expliqué sur les pages de Christian Buil.

L'APN testé n'est pas défiltré. La température de la pièce au moment du test était de 24°C. Les images capturées en mode RAW ont été analysées avec IRIS dans leur premier plan vert (commande SPLIT_CFA V1 x x x). Les mesures n'ont porté que sur la partie centrale des images (200x200 pixels).

Capteur
22.2 x 14.8 mm (3888x2592 px)
photosite : 5.71 µm


Gain inverse G (ADU/e-)
100 ISO 0,107
200 ISO 0,171 (ratio / 100 ISO = 1.59)
400 ISO 0,353 (ratio / 200 ISO = 2.07)
800 ISO 0,710 (ratio / 400 ISO = 2.01)
1600 ISO 1,384 (ratio / 800 ISO = 1.95)

Gain g (e-/ADU)
100 ISO 9,31
200 ISO 5,86
400 ISO 2,83
800 ISO 1,41
1600 ISO 0,72

Correspondance des ISO réels/ISO mesurés
Source DxO Labs
100 ISO correspondent à 95 ISO réels
200 ISO correspondent à 171 ISO réels
400 ISO correspondent à 343 ISO réels
800 ISO correspondent à 679 ISO réels
1600 ISO correspondent à 1380 ISO réels

On remarque que les ISO réels sont "quasiment" égaux à 1000 fois le gain en ADU/e-. C'est rigolo, mais c'est juste fortuit !

Bruit de lecture / Readout noise (ADU)
100 ISO 1,84
200 ISO 2,09
400 ISO 2,62
800 ISO 3,95
1600 ISO 6,51

Bruit de lecture / Readout noise (e-)
100 ISO Sc = 17,12
200 ISO Sc = 12,26
400 ISO Sc = 7,41
800 ISO Sc = 5,56
1600 ISO Sc = 4,71

En fait, ce bruit se décompose en deux bruits, le bruit de lecture du capteur (Sr) amplifié par le gain et un bruit talon de l'électronique (Sf) qui s’ajoute au signal.

Sc = ((G x Sr)^2 + Sf^2 )^0.5

Le meilleurs compromis est obtenu pour :
Sr = 4.61 e- (bruit de lecture du capteur)
Sf = 1.92 ADU (bruit talon)

Sensibilité optimale / Best sensibility

La sensibilité optimale est obtenue pour le gain Go :

Go = 2^0.5 x Sf / Sr

On a donc Go = 0.59 ADU/e- ce qui correspond à environ 670 ISO sur l'APN.

=> réglage le plus proche / best ISO setting : 800 ISO
(400 ISO vont aussi bien car le réglage idéal se trouve +/- à mi chemin...)

// edit 02/07/2010

La valeur déterminée selon la méthode de C. Buil ci-dessus optimise le gain et la dynamique. Cette valeur est à privilégier dans les cas des images à forte dynamique (pose très longue ou image très lumineuse). Dans le cas des images à pose plus courte ou moins lumineuse, la dynamique est moins importante et l'on peut utiliser le critère de R.N. Clark. R.N. Clark calcule l'ISO idéal pour un gain de 1 électron/ADU.

Dans notre cas cela donne 1040 ISO. Là encore, c'est la valeur de 800 ISO qui est la plus proche sur la molette.

//fin edit

Rapport Signal / Bruit

Pour un signal S, le rapport S/N se calcule par :

S/N = S x g / [S x g + Sr^2 + (Sfxg)^2]^0.5

A 400 ISO, avec :
- S = 300 ADU
- g = 2.83 e-/ADU
- Sr = 4.86 e-
- Sf = 1.92 ADU

S/N = 28.3

Cette valeur situe la performance du 1000D à mi chemin entre le 350D (S/N=26.9) et le 20D (S/N=29.7). Le 400D présente un rapport S/N de 27.9. Le 1000D présente un léger gain de 5% par rapport au S/N du 350D et de près de 2% par rapport au 400D.

//edit 04-07-2010

Coefs RVB

Mon appareil non défiltré a subi les mesures expliquées ici : http://www.fredmi.fr/generalites/3-les-coefficients-rgb.html

Les coefficients sont :

R=2.11 V=1.00 B=1.39

/fin edit/

A+

Fred

[Ce message a été modifié par Fred_76 (Édité le 14-07-2010).]

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excellent test,je vais pouvoir continuer à utiliser le 1000d du club à 400 ou 800 iso,
vraiment très sympa ce boitier...

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si tous les proprios de boitiers numériques font les mêmes tests on peut même avoir une idée de la dispersion dans la qualité de fabrication pour chaque modèle

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Deux précisions :

- la mesure des "ISO réels" de Dxo étant liée à l'exposition qui donne la saturation de l'image, il ne s'agit en aucun cas d'une indication de la sensibilité réelle du capteur, c'est lié au gain et à la capacité max des photosites (et donc indirectement leur taille). Du coup, le fait que ce nombre suive le gain n'est pas fortuit.

- ce mode de calcul du réglage ISO optimal n'est pas le seul possible. Celui-ci est un compromis qui cherche à ne pas trop perdre sur la dynamique de l'image (écart entre les plus basses et les plus hautes lumières enregistrables), or la dynamique on s'en moque en général en ciel profond vu qu'il n'y a pas de très hautes lumières (sauf les étoiles brillantes mais ça n'a pas d'importance si elles saturent). L'autre mode de calcul du réglage ISO optimal, c'est tout simplement de voir où est le bruit de lecture minimum (en électrons), et là ça donne 1600 ISO (comme sur tous les Canon d'ailleurs). A noter qu'entre 1600 et 800 il y a moins de 1 électron, cette très petite différence risque de passer inaperçue en pratique. Et si les poses sont assez longues, le bruit de fond de ciel peut dominer largement le bruit de lecture et le gain de 800 par rapport à 400 peut lui aussi passer inaperçu, et ainsi de suite. Personnellement, je choisirais 1600 dans les cas extrêmes de pose courte (une voie lactée en 30s sur trépied par ex), et 800 pour des poses plus longues.

[Ce message a été modifié par Thierry Legault (Édité le 28-08-2009).]

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Merci Thierry pour tes précisions.

Pour le ciel profond, on aura quand même intérêt à garder une bonne dynamique quand on photographie des objets très lumineux. Par exemple les coeurs de nébuleuses (exemple Orion) ou de galaxies (par exemple M31).

A+

PS :

quote:
- la mesure des "ISO réels" (...) du coup, le fait que ce nombre suive le gain n'est pas fortuit.

C'est sûr, mais ce qui est fortuit c'est le facteur 1000 tout rond.

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Je up ce message car de plus en plus de personnes utilisent le 1000D.

Le meilleur compromis ainsi que Th. Legault l'a rappelé et sur la base des résultats de mon test :

Objets peu lumineux (peu de dynamique) :
* 1600 ISO pour les poses de moins de 1 minute
* 800 ISO pour les poses plus longues

Objets lumineux (grande dynamique) :
* 800 ISO pour les poses courtes
* 400 ISO pour les poses longues

Pour faire plus court, 800 ISO !

A+

Fred

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Salut,
très intéressant ce test, justement en parlant du 1000D, pensez qu'il soit 'utilisable' avec un C8 et un reducteur de focale 6.3, en effet si on applique la formule pour l'échantillonnage on tombe en dessous de 1 ((206*5.71)/1278) ?
Hervé

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C'est un très bon test du 1000D, fait dans les régles, si je puis dire.

Il serait bien que la même chose soit faite sur tous les modèles
disponibles ou à venir. Ce n'est pas très dur à réaliser et la base
de données ainsi construite serait sure et vraiment utile.

Pour les ISO optimum. Faut pas non plus considérer que l'impact est
très pointu. J'admet que pour moi, qui travaille sous un ciel
particulièrement pollué, j'ai tendance à être plus proche de 400 ISO
(voir moins) que 800 ISO ou plus. Le bruit de photons du fond de ciel
domine en effet et je provilégie la dynamique déjà
bien altéré par la pollution. Donc, attention aux conditions d'utilisation du boitier aussi avant de prendre une décision.

Christian B


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Qui pourrait faire ce test sur les 3 nouveaux boitiers Canon ?

* EOS 550D
* EOS 7D
* EOS 1D mk 4

...et sur les autres bien sûr, sauf les 350D, 400D, 40D, et 5D que Christian a déjà testés.

Il faudrait aussi faire les tests RVB (voir protocole ici : http://www.fredmi.fr/generalites/3-les-coefficients-rgb.html )

A+

Fred

[Ce message a été modifié par Fred_76 (Édité le 14-07-2010).]

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Mais Thierry dit aussi que le bruit de ciel va devenir très vite prépondérant. Alors pourquoi sacrifier la dynamique ? En effet, s'il y a de pollution lumineuse, pas la peine qu'elle prenne la moitié de la dynamique du convertisseur analogique numérique!

Donc pour moi, c'est 200 ou 400 ISO sauf cas extrême comme dit TL. Et comme il a dit souvent encore, c'est en fait un faux débat dès que le bruit de ciel est dominant. Ce qui est souvent le cas sur des poses de 5 minutes ou plus.

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question que je me pose depuis la nuit des temps :
en h-a avec un apn défiltré : mieux vaut 10minute par pose a 800 iso ou 20mn a 400iso (hors toute considération de suivi)
quel serai la pose la moin bruitée ???

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C'est comme le fut du canon, ça dépend de la température... Avec la durée, le courant d'obscurité s'accumule et son intensité est d'autant plus grande que la température du capteur est grande.

Il y a donc un compromis entre le temps d'exposition et le gain.

Th. Legault pourra en dire bien plus.

A+

Fred

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a c'est intéressant comme réponse..
en claire, plus il fait froid, plus on baisse les iso et plus on peut poser longtemps !?!?

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Ben oui, c'est d'ailleurs ce qui se fait chez les pros qui réduisent la température jusqu'à rendre le courant d'obscurité très minime, et ils ajustent ensuite le gain et le temps d'exposition pour maximiser la dynamique de la scène qu'ils observent...

A+

Fred

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genial..
donc si on s'y prend bien ce doit être matérialisable via un fichier excel par exemple, on l'on pourrait faire une forumul
TEMP <=> Temps de pose <=> Iso <=> APN
?!???

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Regarde sur mon site, j'y montre des photos de darks pris avec un capteur entre 1degC (APN dans le congélateur !) à 41 degC (APN sous une couverture). D'un coté la photo brute, de l'autre en retirant l'offset. On se rend compte qu'à au delà de 27 degC, le bruit causé par le courant d'obscurité rend l'offset invisible. Entre 15 et 25 degC, les deux sont kif kif, et sous 15 degC, on ne voit presque plus que l'offset.

A+

Fred

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Fred76 :

quote:
Ben oui, c'est d'ailleurs ce qui se fait chez les pros qui réduisent la température jusqu'à rendre le courant d'obscurité très minime, et ils ajustent ensuite le gain et le temps d'exposition pour maximiser la dynamique de la scène qu'ils observent...

je ne sais pas ce que tu entends exactement par "pros", mais en tout cas sur une caméra CCD il n'y a ni réglage iso ni réglage de gain

Fred76 :

quote:
Regarde sur mon site, j'y montre des photos de darks pris avec un capteur entre 1degC (APN dans le congélateur !) à 41 degC (APN sous une couverture). D'un coté la photo brute, de l'autre en retirant l'offset. On se rend compte qu'à au delà de 27 degC, le bruit causé par le courant d'obscurité rend l'offset invisible. Entre 15 et 25 degC, les deux sont kif kif, et sous 15 degC, on ne voit presque plus que l'offset.

ça n'a pas sens de comparer un offset (et son bruit de lecture) avec un dark qui contient le signal thermique : on parle souvent de bruit thermique, mais en fait c'est un signal, d'ailleurs on peut le retirer avec un dark justement, et au final reste un bruit résiduel, un vrai bruit celui-là.

fredogoto :

quote:
question que je me pose depuis la nuit des temps :
en h-a avec un apn défiltré : mieux vaut 10minute par pose a 800 iso ou 20mn a 400iso (hors toute considération de suivi)
quel serai la pose la moin bruitée ???

élève fredogoto, au piquet. Vous me copierez cent fois : avec 11000 messages au compteur, il est inadmissible que je ne connaisse pas de moi-même la réponse à cette question, réponse qui a été donnée de nombreuses fois ici même par des gens qui aimeraient bien ne pas écrire pour des prunes


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Thierry :

quote:
je ne sais pas ce que tu entends exactement par "pros", mais en tout cas sur une caméra CCD il n'y a ni réglage iso ni réglage de gain

Le matériel "pro" très cher (plusieurs milliers d'euros) en opposition au matériel "amateur" pas cher (quelques centaines d'euros). Oui c'est vrai, les CCD n'ont pas de réglage du gain.

quote:
ça n'a pas sens de comparer un offset (et son bruit de lecture) avec un dark qui contient le signal thermique

Oui je suis d'accord mais c'est juste pour illustrer comment ces deux effets affectent l'image.

quote:
on parle souvent de bruit thermique, mais en fait c'est un signal, d'ailleurs on peut le retirer avec un dark justement, et au final reste un bruit résiduel, un vrai bruit celui-là.

Merci de la précision, j'ai rectifié mon site

A+

Fred

[Ce message a été modifié par Fred_76 (Édité le 23-07-2010).]

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pas besoin de google frédo, il suffit de réfléchir deux secondes pour pouvoir répondre à la question : entre une pose de 10 min et une pose de 20 min, laquelle receuille deux fois plus de signal que l'autre ? Allez je t'aide, ce n'est pas la première

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