Influence du bruit sur la fonction de transfert de modulation
Introduction
Une question classique consiste à savoir comment l'utilisation des hauts ISO (et donc le bruit) influe sur la qualité (en terme de piqué) de l'image. La solution la plus simple consiste donc à regarder comment évolue la fonction de transfert de modulation en fonction de la valeur ISO choisie.
Dispositif expérimental
On peut voir sur la photo ci-dessous le dispositif expérimental employé.
Il s'agit d'un dispositif très proche de celui décrit dans le chapitre sur les résultats expérimentaux, on peut donc se reporter à ce chapitre pour plus d'informations.
On utilise la mire suivante, représentée ici sur un support blanc cassé.
L'appareil est toujours positionné afin que la mire occupe exactement la moitié du capteur, avec la partie la plus dense au centre, et ce quel que soit l'appareil utilisé. Cela permet de faire des comparaisons particulièrement utiles en ce qui concerne la quantité maximale de détail qu'il est possible de capturer pour une même photo suivant l'appareil.
L'image est systématiquement capturée en mode RAW et convertie en employant dcraw. L'image n'est absolument pas retouchée afin de minimiser les disparités liées au post-traitement.
Une fois capturée, on isole la partie centrale de la mire et on la transforme en une succession de valeurs correspondant aux intensités des différents pixels sur une même ligne. Puis ces valeurs sont traités par un programme spécifiques, qui va calculer les variations de luminosité et les transformer en MTF.
Canon EOS 1Ds MarkII
Les premiers tests ont été effectués sur un Canon 1DsD MarkII avec un objectif Canon 50mm f/1.8. Il s'agit d'un appareil numérique avec un capteur CMOS "full frame" 36x24, et 16 millions de pixels suivant un format 3/2. La sensibilité native du capteur est de 100 ISO.
Il ne faut pas trop s'attarder sur les petits écarts observés entre les courbes; la procédure expérimentale n'est pas parfaite, et il est normal de constater des différences minimes. C'est la forme générale des courbes qui est significative.
On peut donc voir ci-dessous les résultats pour 100, 400, 800, 1600 et 3200 ISO.
On constate que la dégradation est virtuellement imperceptible jusqu'à 800 ISO. En revanche, dès 1600 ISO, on observe une irrégularité de la courbe qui montre bien la sensibilité au bruit. Cela encouragerait à n'employer la sensibilité de 1600 ISO que dans des situations extrêmes et à éviter la sensibilité de 3200 ISO.
Canon EOS 5D MarkII
Le second appareil testé est un Canon 5DMarkII. Il s'agit d'un appareil numérique avec un capteur CMOS "full frame" 36x24, et 21 millions de pixels suivant un format 3/2. La sensibilité native du capteur est de 100 ISO.
On peut donc voir ci-dessous les résultats pour 100, 800, 3200 et 6400 ISO.
On constate que la dégradation est virtuellement imperceptible jusqu'à 800 ISO, et qu'elle reste remarquablement limité même à 3200 ISO. En revanche, à 6400 ISO, on observe une irrégularité de la courbe qui montre bien la sensibilité au bruit. Cela encouragerait à n'employer la sensibilité de 6400 ISO que dans des situations extrêmes. Les sensibilités supérieures (12800 et 25600 ISO) n'ont pas été testées.
Comparaison 1Ds Mark II et 5D Mark II
Nous avons ci-dessous l'image (agrandie 6 fois) de la mire d'abord à 3200 ISO pour le 1DsMarkII puis à 6400 ISO pour le 5D MarkII.
On constate que l'image est bruitée, mais celle du 5D semble meilleure. C'est ce que confirme les courbes de MTF ci-dessous:
Il peut aussi être intéressant de voir ce qui se passe si on utilise un logiciel professionnel de traitement du bruit sur les deux images. Voici le résultat après application de NoisewarePro:
Le logiciel parvient à récupérer beaucoup plus de détails dans l'image du 5D Mark II que dans celle du 1DsMarkII. La différence de génération entre les deux capteurs est bien visible. A 6400 ISO, le 5D MarkII est nettement supérieur au 1DsMarkII à 3200 ISO, et probablement égal à 1600 ISO.
Canon EOS 40D
Le 40D est un appareil numérique avec un capteur CCD APS-C, et 10 millions de pixels suivant un format 3/2. La sensibilité native du capteur est de 100 ISO.
On peut donc voir ci-dessous les résultats pour 100, 800 et 1600 ISO.
On constate que la dégradation est presque inexistante jusqu'à 800 ISO. En revanche, à 1600 ISO, on observe une légère dégradation de la courbe. Elle reste cependant très limitée.
Epson RD-1
Le RD-1 est un appareil numérique avec un capteur CCD APS-C, et 6 millions de pixels suivant un format 3/2. La sensibilité native du capteur est de 200 ISO.
On peut donc voir ci-dessous les résultats pour 200, 400, 800 et 1600 ISO.
On constate que la dégradation est peu importante jusqu'à 800 ISO. En revanche, à 1600 ISO, on observe une légère dégradation de la courbe. Il faut cependant remarquer que le RD-1, qui est d'une génération relativement ancienne se comporte remarquablement bien.
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Dernière modification: 16:19, 20/03/2024