Les reflex numériques jouent-ils à des jeux avec ISO lorsqu'ils sont utilisés avec des objectifs rapides?

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Cet article de Luminous Landscape affirme que Nikon, Canon et Sony augmentent silencieusement l'ISO lorsque leurs appareils photo sont utilisés avec des objectifs très rapides (f / 1.2 et f / 1.4 principalement), les implications étant que (a) vous pouvez aussi bien utiliser un lent objectif et augmenter ISO vous-même, et (b) cette pratique est ombragée.

Je suis sceptique, mais j'ai eu du mal à analyser l'article. Les auteurs sont-ils sur quelque chose? Est-ce une accusation non fondée? Ou ai-je mal lu l'article d'une autre manière?

Reid
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Je ne pense pas que cela puisse vraiment être répondu sans la connaissance des initiés des fabricants - il est tout aussi possible que l'analyse donnée soit erronée car les fabricants d'appareils photo font quelque chose.
Rowland Shaw
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C'est vrai. Regardez l'expérience que j'ai faite avec mon Canon EF 50 / 1.4 où l'appareil photo a vraiment amélioré
Sunny Reborn Pony

Réponses:

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Je suis également très sceptique à propos de cet article. Si cela était vrai, l'ouverture de l'ouverture au-delà d'un certain point ne devrait pas faire de différence dans la capacité de défocalisation de l'objectif.

J'ai tenté une petite expérience: ce sont des photos de quelques lampadaires près de chez moi. J'ai tout réglé sur manuel et utilisé exactement les mêmes paramètres pour toutes les images: même ISO, vitesse d'obturation et défocalisation. Seule l'ouverture était différente d'un plan à l'autre.

disques flous

Comme vous pouvez le voir, la taille des disques flous augmente jusqu'à 1,4. De plus, la luminosité de la surface est à peu près constante, ce qui ne serait pas le cas si l'ISO changeait.

Mise à jour 1 : Pour répondre au point de che, j'ai essayé la même expérience, mais cette fois avec les cercles de flou près du coin de l'image, plutôt qu'au centre. Ceci est destiné à maximiser l'angle d'incidence du rayon lumineux. Voici un composite à f / 1.4:

Composite de cercles flous

L'angle d'incidence est maximisé dans le coin le plus éloigné, car ces rayons lumineux proviennent du bord supérieur droit de l'ouverture et tombent dans le coin supérieur gauche du capteur.

Il semble y avoir une luminosité légèrement inférieure dans le coin par rapport au centre, mais il est difficile de dire si cela vient du capteur ou de l'objectif (ou de la loi d'éclairement cos ^ 4 classique). L'article de Dubovoy sonnait comme si le capteur serait complètement aveugle sous un certain angle. Je ne peux pas affirmer à partir de mes expériences qu'il n'y a pas de sensibilité dépendante de l'angle dans le capteur, mais si c'est le cas, alors elle est loin d'être aussi forte que l'article le suggère. Au moins, l'affirmation selon laquelle «les rayons lumineux marginaux ne frappent tout simplement pas le capteur» semble être une surestimation grossière.

Mise à jour 2 : J'ai eu une correspondance avec l'auteur de l'article, Mark Dubovoy (pas Michael Reichmann, mon erreur). Après avoir essayé de rejeter mes preuves avec de mauvais arguments (et après que je lui ai parlé de l'optique géométrique, ce qui l'a bouleversé), il reconnaît maintenant à peine que « il se pourrait très bien qu'avec votre appareil photo et votre objectif, le problème soit négligeable. "Mais il maintient sa position, estimant que ce problème peut encore affecter" un nombre important de combinaisons appareil photo / objectif. "

Pour ceux d'entre vous qui voudraient savoir si leur appareil photo et leur objectif font partie de ce « nombre significatif », voici la façon de faire un test rapide:

  • Recherchez une source lumineuse puissante, petite et distante. Un réverbère peut faire l'affaire.
  • Défocalisez l'objectif jusqu'à la distance minimale de mise au point. Le point important est que le disque flou doit être beaucoup plus grand que l'image focalisée de la source.
  • Prenez une série de photos à différentes ouvertures, en conservant exactement les mêmes réglages de mise au point (le plus important!), De vitesse d'obturation et d'ISO.

Si la taille des disques flous augmente avec l'ouverture, alors tout va bien. Vous devriez alors remarquer que les disques ont la forme de l'ouverture (vous pouvez compter le nombre de lames). Si la taille des disques flous cesse d'augmenter au-delà d'une ouverture donnée, alors M. Dubovoy a raison, au moins pour votre appareil photo et votre objectif.

Edgar Bonet
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4
L'article ne suggère pas que la caméra cesse d'ouvrir l'ouverture après un point et compense en augmentant l'ISO, mais que la perte de lumière à grande ouverture en raison de faibles angles d'incidence est compensée en augmentant l'ISO
Matt Grum
2
@Matt: L'article dit: «Les mesures DxO à ce jour prouvent que les rayons lumineux marginaux ne frappent tout simplement pas le capteur.» Cela signifie qu'à un certain point, même si je continue d'ouvrir l'ouverture, les rayons lumineux supplémentaires que la lentille laisse passer à ne pas frapper le capteur . Cela implique que les cercles de flou cessent d'augmenter en taille. Et s'il y avait une telle perte de lumière, nous devrions pouvoir le voir: les bords des cercles de flou (angle d'incidence élevé) seraient plus foncés que le centre (incidence normale).
Edgar Bonet
Il est vrai que vous vous attendriez à voir une certaine diminution à travers le CoC si les rayons marginaux étaient atténués. THB Je ne suis pas tout à fait sûr de ce que l'article prétend en ce qui concerne l'angle d'incidence, etc., car il ne précise pas ce qu'ils mesurent réellement. Je vais l'examiner plus en détail le matin.
Matt Grum
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Que diriez-vous de tourner l'objectif un peu lâche, de sorte que le contact électronique soit rompu et que l'appareil photo ne puisse pas savoir avec quel objectif il est monté. Prenez ensuite une photo à l'ouverture maximale et comparez sa luminosité avec une photo prise à l'ouverture maximale et l'objectif correctement monté. Voir cette question et réponses .
Esa Paulasto
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Il y a un effet bien connu, appelé vignettage . Cela dépend de la construction de la lentille (les lentilles plus rapides souffrent davantage), ainsi que de la capacité du capteur à capter les rayons lumineux hors axe. Vous pouvez voir les mesures dans presque tous les tests d'objectif, par exemple l'EF 24-70 f / 2,8 peut aller jusqu'à 2 EV sur un appareil photo plein format.

Les reflex numériques Canon récents ont une fonction appelée correction de l'éclairage périphérique , qui éclaircit les coins en post-traitement. Si vous le souhaitez, vous pouvez l'interpréter comme un "ISO de démarrage silencieux" et si vous ne l'aimez pas, vous pouvez le désactiver dans le menu.

che
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+1 - Il convient de noter que si vous filmez en RAW, ce post-traitement se fait dans l'éditeur RAW et aucune information n'est perdue.
Justin
1
L'article de Reichmann ne traite pas du vignettage. Il s'agit d'une dépendance angulaire de la sensibilité du capteur qui pourrait conduire à un certain vignettage. Cependant, l'auteur se concentre sur une perte de lumière qui devrait affecter l' ensemble du champ avec des lentilles plus rapides que f / 2. Le vignettage, en revanche, est une variation de luminosité à travers le champ qui dépend davantage de l'objectif que du capteur, et peut même être ressentie avec des objectifs aussi lents que f / 2,8.
Edgar Bonet
Je me demande comment la dépendance angulaire de la sensibilité du capteur peut entraîner une perte de lumière uniforme sur toute l'image.
che
Je n'ai pas dit que la perte de lumière serait uniforme , j'ai seulement dit qu'elle affecterait l' image entière . Prenez un objectif très rapide et regardez le cône de lumière qui frappe le centre du capteur. Le rayon lumineux passant par le centre de l'ouverture (appelé rayon "principal") frappera le capteur à une incidence normale. Les rayons passant à proximité des bords de l'ouverture (rayons "marginaux") frapperont avec un angle oblique, étant ainsi moins efficace. L'effet peut en effet être non uniforme sauf avec des objectifs télécentriques. Eh bien, c'est ma lecture du point de Reichmann, pas qu'il m'a convaincu ...
Edgar Bonet
Oui. Et ce que je dis, c'est que la partie non uniforme des corrections est déjà clairement visible dans le menu de la caméra, donc cela peut difficilement être appelé de la triche. Et s'il y a une partie uniforme indépendante de la partie de l'image que vous regardez, il y a une question pourquoi voudriez-vous augmenter secrètement l'ISO si vous pouvez simplement tenir compte de cet effet dans les calculs AE.
che
7

Tout d'abord, je suis TRÈS sceptique quant aux résultats fournis par DXO-Mark. Je n'ai jamais compris leurs chiffres et je ne pense pas vraiment que leurs résultats reflètent les performances ou le comportement du monde réel. Ce sont probablement des résultats purement scientifiques extrêmement précis, par rapport à leur propre domaine, mais je ne pense pas que cela soit utile aux personnes normales effectuant un travail photographique normal. Mon propre Canon 450D plutôt bon marché, avec son capteur d'entrée de gamme assez basique, a été évalué comme ayant une plage dynamique de 10,8 arrêts et 21,6 bits d'informations sur les couleurs. Je sais qu'aucune de ces facettes de l'information n'est vraie, car je n'ai certainement pas 21,6 bits d'informations sur les couleurs, et je dois travailler assez dur pour à peine obtenir 9 arrêts de plage dynamique ... J'obtiens généralement 7 à 8 arrêts au mieux.

Cela dit, j'ai commencé à être sceptique avec l'article lorsque j'ai lu ce qui suit:

Lorsque vous regardez la structure des capteurs CMOS, chaque pixel est essentiellement un tube avec l'élément de détection en bas. Si un rayon lumineux qui n'est pas parallèle au tube frappe le site photo, il est probable que le rayon lumineux n'atteindra pas le fond du tube et ne frappera pas l'élément de détection. Par conséquent, la lumière provenant de ce rayon lumineux sera perdue. Il ressort de ce graphique que lors de l'utilisation d'objectifs à grande ouverture sur des appareils photo Canon, il y a une quantité importante de perte de lumière au niveau du capteur due à cet effet. En d'autres termes, les rayons lumineux "marginaux" arrivant sous un grand angle près des bords de la grande ouverture sont complètement perdus.

[Italiques ajoutés]

En dehors des appareils photo numériques considérablement plus anciens, tous les capteurs numériques utilisent de nos jours des microlentilles au-dessus de leurs pixels. Ces microlentilles sont conçues pour diriger la lumière hors axe vers le bas dans le puits de pixels. Les rayons lumineux "marginaux" provenant de grands angles ne sont pas complètement perdus. Certains sont reflétés, certains sont capturés.

Pour tous les discours de DXO sur la précision de leurs tests et leurs réticences des fabricants d'appareils photo à "tricher", ils ne disent pas vraiment à leurs propres clients comment fonctionne leur propre produit. Comment mesurent-ils exactement cette perte de lumière? Est-ce vraiment exact?

D'après mon expérience, et je reconnais que je n'ai utilisé que des corps Canon, donc je ne peux pas parler pour les autres. Si je mets mon ISO sur automatique, j'obtiens des valeurs ISO bizarres dans mes images basées sur les données EXIF. ISO 160, 240, 320, 480, etc. Si je règle mon ISO sur une valeur spécifique, c'est toujours cette valeur dans les données EXIF. Certes, il est certainement possible pour un fabricant d'appareils photo d'essayer vraiment de tricher, de vous dire qu'il utilise ISO 100 alors qu'en réalité il utilise ISO 200, mais il est un peu difficile de croire qu'il modifierait explicitement les données EXIF ​​à masquer ce fait de leurs clients.

Il convient également de souligner que les «paramètres» ISO et les niveaux de lecture analogique réels ne sont jamais synchronisés en premier lieu. Sur un boîtier Canon, un ISO 100 est proche de cela, mais j'ai vu divers tests qui indiquent que la lecture analogique est de 80 à 120 selon le capteur. Il y a également eu des tests similaires pour les capteurs Nikon (qui s'appliquent probablement à tous les capteurs Sony étant donné ce que Nikon utilise actuellement.)

Je ne pense pas que l'histoire soit aussi simple que les fabricants d'appareils photo jouent avec le système. Il y a des difficultés physiques dans la fabrication de capteurs qui empêchent la lecture analogique de correspondre exactement au paramètre ISO numérique choisi, de fines structures de microlentilles qui atténuent une grande partie de cette perte de lumière supposée sur le photosite et des algorithmes assez avancés qui, à ma connaissance, fonctionnent pour maintenir la précision des paramètres que vous avez choisis, et non l'inverse.

[ NOTE: Je voudrais fournir une description plus précise de ce que DXO-Mark fait réellement, cependant, de manière prévisible, leur site n'est pas accessible pour le moment. Je vais devoir faire des recherches pour voir s'ils offrent des spécifications détaillées ou d'autres informations sur le fonctionnement exact de leurs mesures, pour voir si DXO-Mark est celui qui essaie de "jouer le système" comme un stratagème de marketing.]

jrista
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21,6 bits de couleur semblent plausibles ... c'est 7,2 par canal, ce qui est certainement possible.
Reid
Mon capteur n'est cependant qu'un capteur 12 bits. Chaque capteur numérique produit des données à une profondeur de bits spécifique, et en dehors de peut-être certains des capteurs de format moyen de Phase One qui, je crois, sont 24 bits, aucun capteur que je connaisse ne produit en réalité plus de 16 bits de données couleur en RAW.
jrista
Tout d'abord, la microlentille peut atténuer certaines pertes de lumière mais ne l'élimine pas. Ceci est clairement démontré par les résultats des tests. C'est cette perte de lumière résiduelle dont parle le Paysage Lumineux. Deuxièmement, pour compenser la perte de lumière, je n'appellerais pas le «jeu» le système, mais plutôt une mesure raisonnable pour garantir au photographe l'exposition qu'il attend. Troisièmement, je conviens qu'il devrait y avoir divulgation et explication. Cela éviterait les malentendus et les soupçons.
labnut
@labnut: Je n'ai jamais dit que les microlentilles l'élimineraient, juste qu'elles empêchent les rayons hors axe d'être complètement perdus. "Certains sont reflétés, certains sont capturés." Bien que je pense que les fabricants d'appareils photo font certaines choses de base pour s'assurer que les paramètres que vous sélectionnez sont appliqués avec précision, je ne pense pas que cela va assez loin pour être considéré comme malveillant ou méritant une explication détaillée pour le consommateur moyen. Je dirais que ces tactiques SONT en effet spécifiées dans les documents techniques de chaque fabricant, pour ceux qui souhaitent creuser et trouver les informations.
jrista
@jrista: Je suis d'accord avec vous en ce que le commentaire de l'article "... le jeu des fabricants d'appareils photo" semble injustifié et excessif. J'ai cependant tendance à faire confiance aux résultats de mesure au motif que c'est le meilleur preuves disponibles (jusqu'à ce que de meilleures preuves arrivent)
labnut
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Si je comprends bien M. Dubovoy, il avance l'idée qu'en augmentant la taille de l'ouverture, l'angle d'incidence sur le capteur augmente (objectif plus rapide avec la même distance focale). Avec un angle d'incidence plus grand, le capteur détecte une intensité moindre. Suggérer que la taille de l'ouverture affecte l'angle d'incidence au niveau du capteur est techniquement incorrect - ridicule. L'angle incident au niveau du capteur est déterminé par la relation géométrique entre la distance focale et la taille du capteur. La taille de l'ouverture avant n'a aucun effet sur l'angle d'incidence (en supposant une distance focale et une taille de capteur équivalentes). S'il suggère autre chose, l'article est si mal écrit que je n'ai aucune idée de ce qu'il essaie de dire.

De plus, il poursuit en déclarant que l'angle accru provoque la perte de rayons «marginaux» du capteur affectant la profondeur de champ. Il déclare que la perte de ces informations ne produit pas le flou flou souhaité. Enfin, dit-il, compte tenu de tout cela, il faut simplement économiser de l'argent et acheter des objectifs plus petits.

J'ai perdu beaucoup d'argent pour ce grand verre. Tout ce bokeh accru que je pensais voir n'était que ma vue défaillante. Je blâmerai Adobe pour ça. Trop de temps au clavier et pas assez de temps dans les rayons UV. Ces (sp) UV se dispersent dans la rétine et produisent une grande concentration d'une manière ou d'une autre, j'en suis sûr.

Si l'une de ces théories d'atténuation hors axe était vraie, elle serait observée dans un vignettage accru avec des lentilles plus rapides comme d'autres l'ont suggéré. Ces (sp) sinistres fabricants d'appareils photo numériques changent d'ISO sans nous le dire. Poursuivez-les pour avoir blessé nos sentiments. L'action collective est la voie. Les avocats obtiennent de grosses sommes d'argent tandis que les sbires américains reçoivent 1,50 $ après avoir rempli un formulaire et utilisé un timbre de 44 cents. Oh, j'ai oublié les tests d'exposition équivalents que j'ai effectués sur un film comparant ma grande classe avec de vieux petits objectifs. L'ISO n'a pas changé avec la taille de l'ouverture - ou l'a fait? Le film doit contenir des molécules qui déterminent la taille de l'ouverture et compensent l'ISO. Les sociétés cinématographiques sont également impliquées dans le complot. Obtenez-les tous - plus d'argent pour les avocats.

AxO Labs doit faire attention à qui il autorise à utiliser son matériel. Je ne comprends pas leurs données et ce qu'elles sont censées prouver. Je pense qu'ils expliqueraient pleinement les données sur leur site Web et clarifieraient cet article. Jusque-là, je considère que le troisième symbole de leur nom est un zéro. Cela ferait leur nom A fois 0 ou en d'autres termes, Zero Labs.

user2125
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il y a un certain effet là-bas, et il est facile de le voir par vous-même si vous possédez un objectif rapide (

placez votre objectif rapide sur l'appareil photo, placez l'appareil photo sur un trépied dans un environnement d'éclairage contrôlé. prendre une photo en manuel en utilisant l'ouverture maximale de votre objectif. tournez maintenant l'objectif dans la monture, il ne doit pas être loin, juste assez pour interrompre la communication avec l'appareil photo et prendre à nouveau la même photo.

la deuxième image sera moins lumineuse, car la caméra ne sait pas que vous utilisez un objectif rapide et n'applique donc pas de correction. la différence est facile à voir si vous exposez pour certains reflets soufflés - la zone soufflée sera plus grande sur le plus clair des images. la différence sera d'autant plus grande que votre objectif sera rapide. un 50 mm f / 1,8, par exemple, montre l'effet très clairement, mais ce n'est pas si fort.

aphotog
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intéressant ....
Paul Cezanne
Voici une expérience qui montre ce comportement sur un appareil photo Canon: photo.stackexchange.com/questions/43666/…
Sunny Reborn Pony
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Je me demande pourquoi les fabricants d'appareils photo compliqueraient les choses. Si vous êtes en mode Av avec une ISO fixe et une ouverture fixe, vous pouvez simplement utiliser une vitesse d'obturation qui exposerait correctement la photo (y compris la compensation d'une transmission lumineuse plus faible). Il n'est pas nécessaire d'augmenter secrètement l'ISO.

che
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Je pense que vous manquez le point. Ce qui est ... si vous êtes précisément en mode Av, objectif grand ouvert à f / 1.2, 100 ISO, quelle que soit la vitesse d'obturation ... car la conception du capteur n'est pas efficace à 100%, vous obtiendrez une légère sous-exposition. Ce que vous remarqueriez. Ils augmentent donc le gain du capteur ("ISO"). La raison pour laquelle les gens sont un peu mécontents, comme expliqué dans l'article, est que vous n'obtenez pas tout votre f / 1.2, ce qui est dommage si vous payez pour cela. Cependant l'effet semble marginal, si marginal en fait que personne ne l'avait remarqué auparavant.
philw
Mon point est que si les fabricants connaissent les inefficacités des capteurs, il est plus logique d'augmenter la vitesse d'obturation que l'ISO en mode Av.
che
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J'ai lu cet article et je ne suis pas sûr de l'acheter. DxOMark fournit des chiffres intéressants, mais ils ne signifient pas grand-chose dans le monde réel, je pense, et sans beaucoup plus de détails sur leur processus de test, nous prenons tout aussi leur parole. En tout cas, même si les fabricants d'appareils photo "trichent" un peu, je ne suis pas sûr de m'en soucier. L'ISO en numérique est exactement comme un marqueur sur le cadran pour le gain sur le capteur et est, à certains égards, une trace qui nous permet de comparer aux équivalences de film. Il pourrait tout aussi bien s'agir d'un bouton que nous tournerions jusqu'à ce que nous soyons satisfaits de la valeur d'exposition. Je peux voir cet effet lorsque l'appareil photo sélectionne de toute façon l'ISO car j'obtiens moi aussi des valeurs étranges.

Je dois me demander si le film n'a jamais existé, et nous n'étions qu'à l'aube de la photographie avec le numérique comme option, l'ISO existerait-elle même?

John Cavan
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Je soupçonne que nous avons un développeur de logiciels qui essaie de faire du bruit pour attirer l'attention sur leurs logiciels - ce que j'ai trouvé peu utile pour mon travail professionnel.


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Je soupçonne que l'auteur de cet article ne tient pas compte du fait que l'irradiance sur le capteur est vraiment proportionnelle à 1 / (4Fnum ^ 2 + 1) et non à 1 / (4Fnum ^ 2). Cette différence est négligeable pour Fnum> = 2,8 Cependant, pour les Fnum plus petits, il faut en tenir compte.

La ration (4Fnum ^ 2 + 1) / (4Fnum ^ 2) explique au moins une partie de la différence entre ce que l'auteur attendait et ce qui a été mesuré.

Ofer


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D'où avez-vous obtenu le 1 / (4Fnum ^ 2 + 1)? On dirait que vous intégrez l'irradiance dans l'espace image en utilisant l'approximation paraxiale pour dériver les angles. L'approximation paraxiale n'est pas bonne pour les lentilles rapides. La condition sinusoïdale de l'abbé est une hypothèse plus raisonnable et donne le facteur 1 / (4Fnum ^ 2) habituel.
Edgar Bonet
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OK, faites ce test simple. Prenez un cadre noir avec juste le capuchon du boîtier sur l'appareil photo, avec un objectif f / 1.4 ou plus rapide monté et avec un objectif f / 4 lent monté. Mesurez le SNR du cadre noir. Vous n'obtenez PAS le même résultat dans les trois cas, la première et la dernière correspondance de test, mais le test du milieu donne un résultat différent et le fichier RAW est différent. Ainsi, les fabricants appliquent des augmentations secrètes pour gagner du verre rapide. La quantité appliquée varie d'un corps à l'autre.

Quelqu'un
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Comment procéder pour mesurer le SNR comme vous le suggérez?
mattdm