tech Pixel Froids et Pixel Chauds

[Petitprost]

Bonjour ,

 

les pixel chaud se matérialise par des petits carrés blanc sur une image après traitement et des carrés noirs pour les pixels froids , ( sauf erreur )

 

Sur PIX il a une fonction cosmetic pour réduire ces pixels mais j'aimerai bien comprendre les causes de l'apparition des ces pixels froids et chauds.

 

 

- Est-ce du au capteurs ccd avec le bruit thermique ?

 

- Est-ce du au refroidissement insuffisant du module pelletier ( en été je n'arrive pas à descendre en dessous de -10° par nuit chaude ) ?

 

- Est-ce du au traitement des Darks ou des Offsets ?

 

Y a t'il un moyen de réduire leurs apparaissions ?

 

Merci

Eric

[Fred_76]

Il y a en fait 3 sortes de pixels :

- les pixels froids qui sont toujours éteints et donc noirs : quelque soit la quantité de lumière qui arrive, aucun signal n'en sort

- les pixels chauds qui sont toujours allumés voire complètement saturés : quelque soit la quantité de lumière qui arrive, même sans aucune lumière, ils renvoient toujours peu ou prou le même signal.

- les pixels déviants. Ceux là n'ont pas une réponse linéaire à l'illumination. On ne les voit pas ou presque en faisant des darks. Dès qu'un photon arrive, un tel pixel va soit générer trop d'électrons, ou pas assez.

 

Le comportement de ces pixels dépend très fortement de la température. Quand la température augmente, des pixels chauds deviennent de plus en plus lumineux, les déviants se mettent à dévier de plus en plus et certains froids (pas si morts que ça) peuvent aussi légèrement entrouvrir un œil...

 

Un capteur est en fait la gravure de millions de photosites sur une galette de silicium. Rien n'étant parfait en ce bas monde, la moindre impureté va provoquer quelques désordres dans la réponse à l'illumination, voire rendre inopérants quelques photosites. Quand on achète un appareil photo, la cartographie des pixels froids et chauds est entrée dans la mémoire de l'appareil et la valeur de ces pixels est alors calculée en fonction des pixels voisins. Cela ne concerne généralement que les JPEG, pas les RAW (quoique ça puisse dépendre d'une marque à l'autre, Sony étant par exemple peu regardant sur l'intégrité de ses RAWs).

 

De plus, dans le temps, les rayons cosmiques arrivent lentement à dégrader la surface du capteur, l'oxydation aussi ou tout simplement des réactions chimiques entre les divers composants du capteur. Tout cela va lentement faire évoluer la réponse de certains photosites.

 

Un peu de lecture : http://docs.planetimager.org/pipeline/ifs/steps/badpixels.html

 

Donc :

- c'est intrinsèque à la fabrication des capteurs

- la réponse dépend de la température

- un Pelletier va nécessairement réduire l'effet de certains pixels déviants, mais pas tous

- le prétraitement des darks ne retire pas tous les pixels déviants, il transforme en fait tous les pixels chauds en pixels froids

- le prétraitement des offsets ne retire pas les pixels déviants, il n'est pas fait pour ça

- le flat peut avoir un effet sur certains pixels déviants non linéaires

 

Les offsets retirent surtout la réponse non uniforme des étages d'amplification du capteur. Ils permettent ainsi de retirer en partie les bandes qui peuvent dégrader l'image. L'électronique de l'amplification souffre aussi des mêmes maux et peut donc varier dans le temps.

 

Pour réduire l'apparition et l'effet des pixels déviants, il faut donc refroidir le capteur et ne pas négliger le traitement cosmétique.

 

Il est aussi recommandé de refaire régulièrement sa bibliothèque de darks et offsets (tous les 2 ou 3 ans, voire plus souvent si on prend régulièrement l'avion ou si on habite en altitude avec son matériel).

 

A noter que j'ai regardé plus de 5 ans d'offsets que je réalisais à chaque sortie astro avec mon 1000D et je n'ai pas noté d'évolution des offsets avec le temps sur cette période.

Modifié 24 octobre 2017 par Fred_76

[Petitprost]

Merci Fred , c'est plus clair pour moi maintenant

 

dernière question : plus on baisse en témpérature du capteur et moins on risque d'engendrer des pixels blancs ou noirs , en clair en fonction des saisons ?

[Fred_76]

Merci Fred , c'est plus clair pour moi maintenant

 

dernière question : plus on baisse en témpérature du capteur et moins on risque d'engendrer des pixels blancs ou noirs , en clair en fonction des saisons ?

 

Oui mais pas tous !

- Les pixels éteints (froids) resteront éteints... quand c'est cassé, c'est cassé.

- Des pixels saturés (chaud++) resteront saturés, d'autres moins

 

L'effet de la température se voit surtout sur le signal thermique et le bruit associé. Le signal thermique va affecter les pixels déviants comme s'ils recevaient de la lumière (c'est un signal). Plus il fait chaud plus l'effet sera important. C'est pour ça que l'on trouve souvent ses photos plus "fines" et "résolues" en hiver quand il fait froid qu'en été quand il fait chaud.

[Petitprost]

voila un exemple

 

[a_centaure]

Oui mais pas tous !

- Les pixels éteints (froids) resteront éteints... quand c'est cassé, c'est cassé.

- Des pixels saturés (chaud++) resteront saturés, d'autres moins

 

L'effet de la température se voit surtout sur le signal thermique et le bruit associé. Le signal thermique va affecter les pixels déviants comme s'ils recevaient de la lumière (c'est un signal). Plus il fait chaud plus l'effet sera important. C'est pour ça que l'on trouve souvent ses photos plus "fines" et "résolues" en hiver quand il fait froid qu'en été quand il fait chaud.

 

le pixel blanc peut etre "cassé" egalement, c'est juste sa reponse electronique qui n'est pas la meme que le pixel noir (circuit ouvert ou fermé). Dans les 2 cas, il n'y a rien à faire au niveau acquisition.

Pour les deviants, ca peut etre aussi un probleme de fuite au niveau de la photodiode indépendant de la température et propre à chaque pixel. A ce moment là, je dirais qu'on peut les voir sur des temps de pose long (plus c'est ouvert, plus ca fuit..)

[Petitprost]

Donc ça ne peut se régler qu'au traitement et en fonction de la T° de refroidissement ...

[Fred_76]

La température va jouer sur les pixels déviants qui fonctionnent encore mais ne sont pas linéaires en fonction de l'illumination. En réduisant le signal thermique, grâce à la baisse de la température, ils fluctueront plus en relation avec le vrai signal lumineux.

 

La température n'aura aucun effet sur les pixels "cassés" qu'ils soient chauds, froids, ou tièdes.

 

Le post traitement pourra traiter les pixels chauds, froids et tièdes, mais pas facilement les pixels déviants non linéaires.

[christiand]

Bonjour

 

L'effet de la température se voit surtout sur le signal thermique et le bruit associé. Le signal thermique va affecter les pixels déviants comme s'ils recevaient de la lumière (c'est un signal). Plus il fait chaud plus l'effet sera important. C'est pour ça que l'on trouve souvent ses photos plus "fines" et "résolues" en hiver quand il fait froid qu'en été quand il fait chaud.

 

 

La résolution et la finesse d'une image n'ont rien à voir avec le signal thermique et son bruit associé.

 

Il ne faut pas confondre "résolution, finesse" et "détection". A mon avis c'est la détection qui est associée au bruit d'une image (notamment en été avec certains capteurs...).

Mais on peut faire des images fines et résolues sans avoir pour autant une bonne détection.

 

Christian

[Petitprost]

Merci Fred

[christiand]

re,

 

Y a t'il un moyen de réduire leurs apparaissions

 

Tu peux atténuer en refroidissant, mais avec le temps le phénoméne va s'accentuer, le capteur vieillit...

Donc il faut passer par les traitements, la plupart des softs permettent d'éliminer ces pixels indésirables.

Pas d'autres alternatives...

 

Christian

[Petitprost]

merci

mon Atik ne sert qu'en été pour le moment donc trés peu ( à mon grand regret )

[Fred_76]

Bonjour

 

La résolution et la finesse d'une image n'ont rien à voir avec le signal thermique et son bruit associé.

 

Il ne faut pas confondre "résolution, finesse" et "détection". A mon avis c'est la détection qui est associée au bruit d'une image (notamment en été avec certains capteurs...).

Mais on peut faire des images fines et résolues sans avoir pour autant une bonne détection.

 

Christian

 

Oui tu as raison. D'ailleurs, le signal thermique et son bruit n'ont pas besoin des pixels déviants pour dégrader les images !

 

Je reprenais les termes des photographes diurnes dont je fais aussi partie. C'est aussi pour ça que je les avais mis entre guillemets.

 

En été les images paraissent granuleuses à cause du signal thermique alors qu'en hiver cette granulosité est moins visible voire disparaît complètement, et les images (diurnes) semblent alors contenir plus de détails et deviennent aussi bien plus faciles à traiter. D'où la finesse et la résolution apparentes.

 

re,

Tu peux atténuer en refroidissant, mais avec le temps le phénoméne va s'accentuer, le capteur vieillit...

Il ne vieillit quand même pas si rapidement que ça, heureusement ! L'obsolescence programmée de nos ordinateurs, drivers, systèmes d'exploitation et connectiques va bien plus vite rendre ta caméra inutilisable que son vieillissement...

Modifié 25 octobre 2017 par Fred_76

[christiand]

re,

 

Il ne vieillit quand même pas si rapidement que ça, heureusement !

Tout est relatif, c'est sur que les pixels HS ne vont pas devenir majoritaires sur nos chères CCD aussi rapidement. Mais néanmoins le vieillissement est bien là, et il est vivement recommandé de refaire des biblio de darks régulièrement, tous les mois ou tous les 2 mois par exemple, pour prendre en compte les nouveaux décés ou l'apparition de nouvelles colonnes HS (c'est du vécu..)...

 

Christian