Matrice de bayer optimisée ?

[freddom38]

Quelque chose m'a toujours échappé :

pourquoi la matrice de Bayer est elle composé de pixel RGGB ?

- elle ampute chaque pixel de 2/3 du flux de photon

ce qui donne des rendements /2 pour le vert et /4 pour le rouge et bleu

 

 

Imaginons une matrice Luminance + (Red+Green) + (Green+Blue) +(Blue+Red)

- pas différence on retrouve bien les couleurs unitaires par différence

- plus une luminance pour le maximum de sensibilité

- ce qui donne les rendements maxi pour le L et 2/3 pour les 3 autres pixels.

 

On peux même encore améliorer si on extrapole avec la luminance par une matrice (Green+Blue) + L +L + (Red+Green)

- rendement des deux luminances maxi + 2 pixel à 2/3

 

Mon raisonnement est il faux ? Si non pourquoi la matrice classique de Bayer n'a pas été optimisée car il me semble que ce serai la voie la plus efficace pour augmenter la sensibilité des capteurs couleur.

 

vos avis ?

Modifié 2 février 2016 par freddom38

[olivdeso]

Non c'est bon

 

c'est de la synthèse soustractive au lieu de adfitive. Ça existe aussi.

 

R+G = Yellow Y

R+B = Magenta M

G+B = Cyan C

 

Anoter que Onsemi fait déjà une matrice de Bayer améliorée, 8L,4G,2B,2R

[OrionRider]

Bête idée peut-être, mais au lieu d'utiliser des filtres RVB stricts, est-ce que des filtres plus passants ne pourraient pas donner un meilleur signal? Genre rose/vert pâle/bleu pâle.

 

L'information couleur serait 'fade' mais la saturation peut facilement être poussée par le firmware, un peu comme on le ferait dans PS avec un calque en mode couleur légèrement flouté.

[Eric S]

Je me suis aussi posé ce genre de question et j'en suis arrivé à la conclusion qu'avoir des pixels avec des filtres bien différents obligeait à calculer l'exposition pour les pixels les plus sensibles et à se retrouver avec peu de signal et donc beaucoup de bruit pour les autres. Alors finalement, RGB, ça ne va pas trop mal.

 

Fuji pense à d'autres trucs mais quand on voit que le X-Trans est déjà mal supporté.

[Hoxca]

Tout cela me fait penser à la matrice kodak truesense

http://www.cosyco.de/index-news-rechts/2012-02-25/L1_TRUESENSEpublicationEI2010.pdf

Ce n'est pas jeune et pourtant il y a encore très peu de capteur dotés de cette technologie.

[olivdeso]

Tout cela me fait penser à la matrice kodak truesense

http://www.cosyco.de/index-news-rechts/2012-02-25/L1_TRUESENSEpublicationEI2010.pdf

Ce n'est pas jeune et pourtant il y a encore très peu de capteur dotés de cette technologie.

 

c'est ce dont je parlait ci dessus en fait, ça été racheté par Onsemiconductor (Onsemi)

 

Bête idée peut-être, mais au lieu d'utiliser des filtres RVB stricts, est-ce que des filtres plus passants ne pourraient pas donner un meilleur signal? Genre rose/vert pâle/bleu pâle.

 

Les filtres existent et s'appellent en fait les Magenta, Jaune et Cyan. Ce sont les couleurs complémentaires des Vert, Bleu et rouge. C'est ce qu'on utilise en synthèse soustractive. (Ceux qui on utilisé un agrandisseur couleur en photo connaissent bien)

 

C'est ce qu'on voit quand on fait l'équilibre des couleurs dans photo shop : quand tu enlève du bleu tu ajoute du jaune et inversement.

Idem pour rouge/Cyan et Vert/Magenta

 

Il y a eu des tests comparatif quelque part, javais retenu que ça ne changeait pas grand chose :

 

On soustrait du signal important au lieu d'ne ajouter du plus faible, donc à peu près la même quantité de signal au total, mais il faudrait revoir plus en détail quand au rapport signal à bruit.

[freddom38]

mais il faudrait revoir plus en détail quand au rapport signal à bruit.

 

C'est bien à c'a que je pensai. recevoir tout le flux en luminance ou 2/3 en couleur par pixel au lieu de 1/3 actuellement , c'a devrai augmenter (la aussi si j'ai pas tout faux) significativement le RSB , non

[Moot]

Aux temps héroïques, on a fait des capteurs en CMJ. L'appareil Kodak DCS620x (un "tank" sur la base d'un Nikon F5 qui avait 2 Mpix et offrait jusqu'à ISO 6400 pour la modique somme de 10.000 $) était équipé d'un tel capteur.

[DrGkill2]

Il y a également le capteur de sigma (FOVEON) qui est assez intéressant dans leur principe de photo-sites en couche pour ne rien perdre :

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Foveon_X3_sensor

 

 

http://www.foveon.net/files/X3_Film_Color.jpg

[xs_man]

Pareil, c'est plus tout jeune :

 

http://www.eoshd.com/2010/12/sony-announces-35mm-4k-rgb-sensor/

 

 

Albéric

[Moot]

Le Foveon™ est une riche idée, mais il est trop bruité pour être intéressant en astro. Les appareils Sigma qui l'utilisent n'ont jamais brillé dans les hauts ISO, même s'il y a eu des progrès depuis les débuts, il y a quinze ans.

[olivdeso]

Sony a déposé des Brevets assez proches il me semble. Pas impossible que ça ressorte...

[Thierry Legault]

C = B + V

M = B + R

Y = V + R

 

Oui le CMY recueille plus de signal, a priori 2x plus, d'où un rapport signal/bruit meilleur par racine de 2.

 

Mais quand on doit ensuite repasser en RVB, le bilan est tout de suite moins positif. Pourquoi ? Il faut faire des opérations de combinaison de couche, du type :

 

R = (M + Y - C)/2

et ainsi de suite pour V et B

 

Or faire de la soustraction n'est pas favorable, car le signal diminue et le bruit augmente (on sait bien que quand on combine deux images, que ce soit par addition ou soustraction, le bruit monte).

 

Du coup, les résultats sont bien plus équilibrés qu'on pourrait le penser.

 

[Moot]

Sony a déposé des Brevets assez proches il me semble. Pas impossible que ça ressorte...

On espère en effet qu'un jour devienne opérationnel un capteur peu bruité et qui évite l'interpolation des couleurs pour la photo "classique". Nul doute que le jour où cela sortira, les capteurs à matrice de Bayer tomberont aux oubliettes.

Les adeptes du Foveon (j'en ai été, avant que ça fasse de grands progrès) restent inconditionnels de la qualité de leurs images, mais elles ne sont bonnes que pour des scènes largement éclairées, typiquement, des paysages diurnes.

[xs_man]

Les adeptes du Foveon (j'en ai été, avant que ça fasse de grands progrès) restent inconditionnels de la qualité de leurs images, mais elles ne sont bonnes que pour des scènes largement éclairées, typiquement, des paysages diurnes.

 

Donc pour l'instant, sans intérêt pour l'astronomie...

Moi aussi j'attends le capteur couleur miracle... On attends toujours....

 

Albéric

[Eric S]

Moi aussi j'attends le capteur couleur miracle... On attends toujours....

 

Le capteur qui mesure la longueur d'onde de chaque photon . Capteur refroidi à une fraction de K par évaporation d'hélium liquide. Ça va vraiment couter un bras l'astrophoto .

[OrionRider]

Ce à quoi je pensais, ce sont 4 filtres L légèrement teintés de R,V,V,B.

 

Les RVB classiques coupent les autres longueurs d'ondes mais on peut faire un 'R' par exemple qui laisse passer 100% du rouge mais aussi 50% des autres couleurs.

Du coup, l'image serait grise, moins saturée, mais ça peut s'arranger au traitement.

[olivdeso]

C = B + V

M = B + R

Y = V + R

 

Oui le CMY recueille plus de signal, a priori 2x plus, d'où un rapport signal/bruit meilleur par racine de 2.

 

Mais quand on doit ensuite repasser en RVB, le bilan est tout de suite moins positif. Pourquoi ? Il faut faire des opérations de combinaison de couche, du type :

 

R = (M + Y - C)/2

et ainsi de suite pour V et B

 

Or faire de la soustraction n'est pas favorable, car le signal diminue et le bruit augmente (on sait bien que quand on combine deux images, que ce soit par addition ou soustraction, le bruit monte).

 

Du coup, les résultats sont bien plus équilibrés qu'on pourrait le penser.

 

 

Merci Thierry

 

Il y a un article dans les archives de SBIG, ici:

 

https://www.sbig.com/site/assets/files/18120/cmynot.pdf

 

.

[freddom38]

merci Thierry et Olivdeso pour vos éclairages et documentation.

 

C'est certainement à ranger dans la catégorie des fausses bonne idées !

quand à mettre de la luminance, autant passer au monochrome, non ?