Sensibilité ISO : essai de tordage de cou définitif

[Bec à Fuel]

Pour ne pas polluer le sujet de Eric30 au sujet des flats, je crée ce nouveau sujet.

 

Malgré le titre un peu présomptueux, je ne propose que regrouper les infos permettant de valider/certifier/assurer le fait que sur un APN en photo CP longues poses (> 1 min ?), le réglage de sensibilité ISO n'apporte quasiment rien en qualité en bout de chaine de traitement.

Pour résumer, l'amplification offerte par l'augmentation de sensibilité est-elle "couverte" par l'augmentation du bruit ?

 

Comme beaucoup de monde, je ne crois que ce que je vois (et encore ) et donc des résultats chiffrés, en images si possible, avec des vrais exemples de la vraie vie devraient éclairer le sujet et donner une réponse satisfaisante.

 

Une première lecture intéressante se trouve ici.

 

Avant de pouvoir faire un test sur le ciel , on peut déjà commencer par suivre les bons conseils de certains pros, à savoir que dans le livre de T. Legault, il est mentionné en annexe une "méthode" pour déterminer le réglage optimal de la sensibilité, méthode qui fait appel aux offsets et au rapport signal/bruit de ces images.

 

Alors voici ce que j'ai obtenu avec des offsets à 100, 200, 400 et 800 ISO à 1/4000ème sur un 300D (offsets traités et commande "stat" sur chacun)

 

100 ISO :

• Moyenne : 121
  
• Mediane : 121
  
• Sigma : 0.9
  
• Maximum : 125
  
• Minimum : 118

200 ISO :

• Moyenne : 125.2
  
• Mediane : 125
  
• Sigma : 1.3
  
• Maximum : 132
  
• Minimum : 121

400 ISO :

• Moyenne : 126.3
  
• Mediane : 126
  
• Sigma : 2
  
• Maximum : 144
  
• Minimum : 119

800 ISO :

• Moyenne : 128.3
  
• Mediane : 128
  
• Sigma : 3
  
• Maximum : 146
  
• Minimum : 118

La progression du "Sigma" est régulière (environ 1.5x le précédent), ce qui parait logique.

Comment interpréter ça, donc ?

[patry]

Je suis toujours très surpris par le volume de l'offset que vous obtenez.

Sur mon D5D, l'offset est proche de zéro, et je n'ai JAMAIS eu (comprendre quelque soit la sensibilité) quoi que ce soit qui dépasse 8 ou 16 (sur 4096).

Je ferait l'essai comme toi (1/4000e, boitier à température normale ~20° et bouchon d'objectif mis en place).

Par contre, les darks ont vraiment une sale tronche avec un coin bien lumineux passé 20 à 30" !

 

Est-ce que c'est lié à la techno (CMOS vs CCD) ?

Est-ce qu'il pourrait y avoir une source de lumière venant polluer le capteur (via l'oculaire c'est un grand classique) ?

[leR]

j'avais tenté d'analyser l'offset et les bruit sur le 400D (fortement inspiré des etudes menées par C. Buil)

 

Voici la repartition des pixels suivant leur ADU pour des offsets à 100,200,400,800 et 1600 ISO (pile médiane de 10 images RAW pour chaque ISO. Oui je sais j'aurais du faire 9 ou 11 images pour une pile médiane )

 

Courbe logarithmique.

 

je n'ai pas evaluer en sigma, mais si je trouve un peu de temps, je ferais les stats sous excel (medianne, moyenne, ecart type)

 

un offset à 100 ISO binning 9x9

 

Un offset à 1600 ISO binning 9x9

 

Et la même courbe pour des dark de 30s, avec exactement les mêmes traitement et mesure sous Iris

 

 

Et une comparaison à 1600 ISO en fonction de la température : 5°C et 22°C

 

Et quand je mets signal thermique, en realité c'est offset+bruit thermique. je n'ai pas soustrait à chaque fois l'offset. Il aurait fallu pour plus de rigueur. Une prochaine fois

 

En espérant que cela puisse éclairer un peu

[Bec à Fuel]

Suite à la réponse de Patry, j'ai regardé la tronche de darks que j'avais fait justement à différents ISO...

 

Voici donc des darks de 5 min (15 minimum) :

 

100ISO

 

 

 

200ISO

 

 

400ISO

 

 

800ISO

 

On notera avec "intérêt" qu'à 800ISO, les coins gauches s'éclaircissent. Surtout celui du bas.

 

Maintenant, voici un dark de 10 min à 400ISO :

 

Les coins à gauche ne sont pas éclairés, cette fois.

 

Ce que j'en conclus : qu'il vaut mieux ne pas dépasser 400ISO, pour commencer, et ensuite que le doublement du temps de pose ne fait pas apparaitre ces zones "éclairées" à gauche, ce qui n'est pas plus mal.

 

Voici les différents "Sigma" des darks :

• 5min/100ISO : 4,5
  
• 5min/200ISO : 7,2
  
• 5min/400ISO : 11,8
  
• 5min/800ISO : 16,4
  
• 10min/400ISO : 16,6

Le bruit est sensiblement le même sur les deux derniers darks. Au vu des photos des darks du dessus, je me dis qu'il est donc préférable de ne pas grimper au dessus de 400ISO et qu'il vaut mieux doubler le temps de pose.

 

Ce sont des résultats logiques, mais l'espèce d'artefact du coin bas gauche sur le dark 800ISO élimine cette sensibilité, à mon avis. Et celles au-dessus à priori.

[leR]

il faudrait que je teste sur 5 minutes tiens pour voir l'electroluminescence des composant. Sur le 400D ca se passe plutot en bas à droite et un peu le long en haut manifestement.

[patry]

Je comprends pas tes images Bec.

 

Les images à 400 et 800 montrent bien à droite une "saturation" du capteur.

Par contre, le "fond" est plus élevé à 100 ISO qu'a 800 !

J'ai l'impression que tu adapte les seuils en fonction de l'image ... ce qui biaise le résultat !

 

Et puis 5' pour un offset c'est un peu long, ca ressemble vachement à un dark plutôt !

Rappel : moi je parlais des offsets (1/4000e), pas des darks (>> quelques secondes).

 

En tout cas, en corroborant avec les données de Ler, j'en déduis que le CMOS dispense un signal d'offset important dès les exposition les plus courtes (niveau ~256 dès le 1/4000e de seconde dans le noir, ce qui fait déjà 6% de la dynamique totale), mais qu'après 5' d'exposition la médiane évolue finalement peu au bruit thermique.

[Bec à Fuel]

...Par contre, les darks ont vraiment une sale tronche avec un coin bien lumineux passé 20 à 30" !...

Et puis 5' pour un offset c'est un peu long, ca ressemble vachement à un dark plutôt !

Rappel : moi je parlais des offsets (1/4000e), pas des darks (>> quelques secondes).

Si, tu as parlé de darks Bien qu'on était en train de parler d'offset, ça m'a donné l'idée d'aller voir sur les darks s'il y avait des différences notables suivant les sensibilités sur une même durée. Hors augmentation logique du bruit.

 

Du coup :

Je comprends pas tes images Bec.

 

Les images à 400 et 800 montrent bien à droite une "saturation" du capteur.

Par contre, le "fond" est plus élevé à 100 ISO qu'a 800 !

J'ai l'impression que tu adapte les seuils en fonction de l'image ... ce qui biaise le résultat !

Alors non, je n'ai pas changé les seuils. J'ai été également surpris de l'affichage pour le 100ISO... Il s'agit peut-être d'une erreur dans le traitement. Je verrai ça ce soir chez moi car je n'ai pas les RAW ici.

 

Sinon, concernant la différence entre 5min 400ISO et 5min 800ISO, voici une image "différence" (800-400) :

 

 

Et la différence entre 10min 400ISO et 5min 400ISO :

 

Dans ce dernier cas, il n'y a pas (même en poussant les seuils) de pixels éclairés dans les coins gauches. Donc, à moins que mon appareil soit en cause, ce qui est possible aussi, j'en déduis qu'à partir de 800ISO on ajoute des artefacts et donc que ça ne sert à rien

 

Mon propos avec ces images de dark était de voir si, en plus du bruit qu'on peut attendre, on n'ajoutait pas plus de "merdes" que nécessaire en augmentant les ISO à temps de pose égal. Auquel cas il n'y aurait pas d'intérêt à le faire.

 

On n'est plus cependant sur le "bruit de lecture", propre aux offsets, en effet. Mais dans la chaine du traitement, autant essayer de voir dans chaque partie ce qui peut dégénérer, non ?

[eric30]

Bien que je comprenne pas grand chose au sujet je me permet un petit message car je suis etonné de voir les zones clair a droite de tes darks , a tu une idée d'ou cela proviens , car si je compare a des darks de 5 mn que j'ai fais , je ne trouve que quelques points blanc sur ceux ci et encore ils ne sont visibles qu'avec la fonction x1 d'iris.

 

Un exemple de dark maitre de 7 x 5mn à 800 iso :

 

[bodyboy]

les zone claires sont dues a l'electroluminescence, c'est inhérant au 350D enfin a sont capteur...

 

peux etre ne l as tu pas sur tes darks de 5 min en fonctions de la température... moi je sais qu'elle apparait au dela de 5min des que la température est positive

 

autre chose éric 30... ton dark maitre me parait bien noir, je n y voit aucun bruit?

[eric30]

autre chose éric 30... ton dark maitre me parait bien noir, je n y voit aucun bruit?

 

Ben je sais pas quoi te dire , sauf que je fais mes darks en fin de soirée mais en retirant le 350d du tube et ensuite je le met dans une boite noir (toujour en temp exterieur) je fais mais poses de dark , puis d'offest (un quinzaine environ) .

Le reste ben c'est iris qui s'en occupe et j'enregistre le dark tel que sans rien retouché .

Par contre en taille reel au format pic j'ai une dixaine de point blanc eparpillés sur le dark.

[bodyboy]

ok...peut etre une histoire de seuil avec iris...

[leR]

cela dit pour faire apparaitre les défauts, il faut faire du binning. Et pas seulement jouer sur les seuils. Cela permet accessoirement de faire apparaitre des defauts dont l'amplitude reele est inférieure à 1 ADU, donc invisible ou très peu sur l'original.

[Bec à Fuel]

Le sujet sur M81/M82 concernant les fameux ISO m'a fait me rappeler ma "promesse" de faire des tests à ce sujet. Si tout va bien, samedi soir devrait être une bonne soirée, d'après la météo, et je compte bien les faire, ces tests

 

 

Cependant, je me pose plusieurs questions :

• comment juger de la bonne exposition pour les flat ? En effet, le visu de l'histogramme sur l'appareil est dépendant du réglage de sensibilité... Tel qu'est fait mon seau à flat maintenant, je pose environ 1sec à 200ISO pour me trouver aux 2/3 de la dynamique. Or, si je règle sur 400ISO et avec la même durée, l'histogramme est décalé vers la droite (saturation, donc, à priori).
   
  Conformément aux diverses assertions à prouver, il n'y aura pas de différence sur la brute (ou très peu). Ok. Mais alors, comment savoir si je suis bien réglé ?

• Quel type d'objet dois-je prendre pour les tests ? Je me dis que M42 est "trop lumineuse", par exemple.
   
  Dois-je prendre un objet beaucoup plus faible, genre M101 ou M109, pour pouvoir juger du rapport S/B de manière plus convaincante ? Ou encore M31, dont le coeur et les extensions ont des différences notables ?

• Quelle durée de pose ? Je penche pour 5min, mais dans ce cas et suivant le "protocole" vu plus haut, je risque de n'avoir que très peu d'images dans chaque série (100, 200, 400 et 800ISO), donc peut-être pas très représentatif... Mais d'un autre côté, si je prends 1min, cela risque d'être insuffisant, non ?

Si vous avez d'autres suggestions ou avis, n'hésitez pas, c'est le moment

[kenaroh]

Ah ben voilà, merci ! Je cherchais désespérément où j'avais lu un sujet sur cette arnaque des ISO

[orionm42]

Au sujet des photos de darks a ISO differents, le signal depend de la temperature.... Un capteur d'APN n'est pas refroidi...

D.

[Bec à Fuel]

Oui, et ? Que veux-tu dire par là ?

[orionm42]

Je trouve que le bruit de l'APN est tres eleve et que si les photos ont ete prises a 20degre, le bruit ne sera pas le meme a -1 pendant une soiree d'observation. Mais si toute les photos ont ete prises a la meme temperature, le test ne devrait pas etre fausse, il y aura juste un changement "d'echelle de temperature".

D.

[Bec à Fuel]

Tous les darks montrés ici un peu plus haut ont été faits dans la même nuit. On peut donc raisonnablement tabler sur une température "constante", à 3° ou 4° près (dans le garage, donc inertie thermique un peu plus grande que dehors).

A l'instant, je ne me souviens plus de la température à cette date, mais ce n'était pas chaud

 

 

Sinon, pas d'avis sur mes dernières questions ? J'ai pas envie de passer du temps pour m'entendre dire ensuite qu'il y a une erreur dans la manip ou que j'aurais dû faire différemment

Si ça intéresse quelqu'un d'ailleurs... Parce que si je suis le seul intéressé, c'est pas la peine, je suis déjà convaincu

[leR]

sur le dernier graphe que j'avais mis plus haut, mais bon apparement c'est passé a coté..., il y avait la comparaison entre un dark a 20°C et un a 5°C.

 

Bec à Fuel> effectivement 1 min peu ne pas etre suffisant. j'avais fais mes tests à 30s et meme si ca montrait deja des choses, je pense qu'il vaut mieux faire plus long. 2-3 minutes je pense que ca devrait suffire.

 

Apres il faudra faire attention au fait que ton capteur va chauffer au fil des prises. Donc tu pourras aussi faire un graphe du bruit suivant le nombre de prise, avec je pense plus de bruit en fin de nuit qu'en début.

 

Pour l'objets a prendre, je pense qu'un objet pas trop lumineux peut etre interessant. M109 M51 ou M63 du coté de la grande ourse me semblent pas mal. D'autant plus qu'elle seront présentent une bonne partie de la nuit.

[Nico31]

Hello,

 

M51 avec des poses de 3 minutes, ça devrait être bien je pense....

 

Sinon, si vous arrivez à en tirer quelque chose (je ne suis pas pro de ce genre de trucs), voici des images de M42 prises la semaine dernière. J'avais posté la composition "complète" la semaine dernière.

 

Optique : C9.25 + Réducteur celestron f/6.3

APN : Canon EOS 40D

Auoguidage sur Vixen VMC 110L en // avec Webcam TouCam Pro 1 non modifiée

Température : +5°C environ

 

M42, combinaison de 8 poses de 240 secondes à 100 ISO

 

 

M42, combinaison de 12 poses de 240 secondes à 400 ISO

 

 

Même s'il y a plus de poses à 400 ISO, j'ai l'impression que finalement il y a largement autant de signal utile sur l'image à 100 ISO, et que cette dernière est nettement moins bruitée...

 

Qu'en penez vous ?

 

Le pb c'est que j'avais un peu "tripatouillé" les images, du coup ce n'est plus très scientifique...

 

J'ai encore (bien entendu:rolleyes: ) les brutes.... ainsi que les darks (au passage je confirme qu'il n'y a que très peu de points chauds visibles). Si vous avez une manip à suggérer, je veux bien participer

 

Nico

[orionm42]

T'inquiete BAF, moi aussi ca m'interresse, bien que Buil m'a deja bien convaincu!!!

 

Nico 31> Je suis d'accord avec toi, l'image a 100 ISO a autant de signal interressant, et moins de bruit que celle a 400 ISO, encore une autres preuve, plus "pratique"!!

D.

[Bec à Fuel]

T'inquiete BAF, moi aussi ca m'interresse, bien que Buil m'a deja bien convaincu!!!

 

Je suis convaincu, mais la preuve par la pratique, c'est pas mal non plus

 

Par contre, je ne posterai aucune image "finie", mais simplement les brutes, offsets, darks et flats pour que chacun puisse se faire ses propres mesures, graphes, tests et autres manips douteuses et avoir ainsi sous les yeux et les mains des résultats concrets et tangibles.

 

Par contre, s'il y en a qui font ça "scientifiquement", ça serait intéressant de poster les résultats, hein

 

 

En tout cas, va falloir que la météo se magne un peu le train pour demain soir, car comme c'est parti pour ce soir et cette nuit par chez moi, ça risque d'être sport sous la pluie

 

 

Edit: Nico, peux-tu faire l'addition de 8 poses uniquement en 400ISO, stp ?

Et poster les .pic "brutes" d'addition ? Si besoin, j'ai un espace de stockage et un email qui accepte tout sans limite.

[kenaroh]

Ce qui pourrait être sympa c'est d'arrêter de parler de "sensibilité" ISO qui n'a aucun sens en numérique et qui nous vient de l'argentique. En numérique on devrait toujours parler de gain ISO car c'est une amplification du signal du capteur qui a toujours la même sensibilité intrinsèque (son rendement quantique en fait qui est mesuré en nombre d'électrons produits par photon incident).

[orionm42]

Tres bien parle kenaroh!! Ce terme n'est plus d'actualite, et bien que ce soit un abus de language, ca nous induit en erreur assez souvent....

 

BAF> Je comprend et je suis d'accord pour la pratique, c'est quelques fois plus pratique de comprendre!! Pour les tests scientifique, tu en as sur le site de Buil, de Thierry Legault, et de Thierry Demange...et encore que j'ai oublie...

 

D.

[cotopaxi]

bonjour a tous,

 

tout ceci est tres interessant, je me demande effectivement si on na pas interet a regler sur une sensibvilité assez basse.

 

il faut dire que je suis assez decu par notre derniere sortie avec thierry 31

 

apn baader+epsilon 160f 3.3

 

essais sur la tete de cheval a 800 iso 5minutes, bon elle sort...

 

essais sur californie et avec des poses de 5 minutes ouvert a 800 iso, une heure de poses cumules, je n ai presque rien, pratiquement que du bruit!

 

de plus la nebuleuse california ressortait presque mieu sur les poses de 3 minutes que sur celle de 5 minutes.

 

je me demande en consequence si

1.mon apn n a pas un probleme, mais dans ce cas la je n aurai pas de resultat sur la tete de cheval prise le meme soir

 

2. s'il ne conviendrai pâs mieux de faire 45 poses de 3 minutes a800 iso ou 400 que 15 à 800 iso...

 

bref je suis clairement dans le doute. prochains essais lors de la prochaine sortie.

 

( ce qui est desesperant (pour moi) , c est de voir que Thierry -et je suis tres content pour lui- arrive a de meilleurs resultats sur le meme objet avec un ciel moins bon et un instrument moins ouvert....bizarre non?)

[Nico31]

Bec : je m'occupe de refaire dès que possible une registration de tout ça de manière équivalente, et je reposte.

Pour un enregistrement en .pic des images unitaires je me permettrai de t'envoyer tout ceci sur ton mail, bicose j'utilise un hébergeur d'images qui va saturer méchamment.

Ceci dit, je ne suis même pas vraiment certain que cela soit possible, car les images pic brutes vont peser chacune 20Mo, et je n'ai qu'un débit de 2 ou 3 Mbits / sec...

 

Nico

[Thierry Legault]

oui gain ISO, je suis 100% d'accord.

 

Bec, je ne peux que te répéter ce que j'ai écrit dans un autre post : ton essai ne sera valable que pour les conditions dans lesquelles tu l'auras faite, donc prends des paramètres habituels (poses de 1à 3 min par exemple). Si je prends deux cas extrêmes :

- poses longues (10 min) dans un ciel relativement pollué : le bruit dominant sera le bruit de fond de ciel et le réglage ISO n'aura probablement aucun effet visible

- poses courtes (30s) dans un ciel bien noir : le bruit de lecture devient non négligeable et il est possible que le réglage ISO ait une petite influence sur le résultat.

 

Pour ma part je suis déjà convaincu puisque j'ai fait l'expérience sur M27 sans voir de différence, poses de 2min en campagne (les images sont dans mon bouquin page 124).

[Bec à Fuel]

Je suis d'accord avec tout le monde, surtout CBuil et T. Legault, dont j'ai le bouquin

 

Mon but était plus de mettre à disposition des sceptiques et autres St Thomas un ensemble de fichiers leur permettant de se faire leur propre idée de la chose, tout en argumentant sur le forum pour ceux qui suivent le débat et qui veulent en discuter.

[Thierry Legault]

pour cotopaxi, je répète aussi que si l'on n'est pas satisfait d'un résultat, ce n'est certainement pas du côté du réglage ISO qu'il faut regarder, c'est du détail. 400 ou 800 ISO c'est bon, y'a pas de noeuds au cerveau à se faire. Par contre les darks, ça ce n'est pas du détail !!!

[Thierry Legault]

Je suis d'accord avec tout le monde, surtout CBuil et T. Legault, dont j'ai le bouquin

 

Mon but était plus de mettre à disposition des sceptiques et autres St Thomas un ensemble de fichiers leur permettant de se faire leur propre idée de la chose, tout en argumentant sur le forum pour ceux qui suivent le débat et qui veulent en discuter.

 

moi je trouve ça bien de faire l'expérience soi-même, en général en étudiant un truc on apprend plein de choses et on découvre d'autres choses qu'on ne soupçonnait pas. En numérique les essais ça ne coûte rien ! (enfin si, un peu de temps)