Nouveaux capteurs MF Sony annoncés pour 2018.

Sony a annoncé deux nouveaux capteurs CMOS pour 2018: le IMX461: 44x33mm 100MP et IMX411: 54x40mm 150MP, tous deux en technologie "back side illuminated".

On peut donc raisonnablement s'attendre à des remplaçants de 100 MP en 2019 pour les Fuji GFX 50S et Hasselblad X1D ainsi qu'à des dos de 150 MP pour remplacer les H6D-100c et IQ3100.

Excellent !!!

54x40 mm, un vrai 4,5x6 avec peut-être 80% de rendement quantique (illuminé par l'arrière, comme les capteurs naguère réservés aux instruments d'astrophysique) ... tout ça, c'est de la science-fiction, ou je ne m'y connais pas ;-)

J'entends déjà les grincheux se plaignant que ces capteurs sont truffés de micro-lentilles qui les empêchent de décentrer ;-)

E.B.

Emmanuel Bigler écrivait:
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> 54x40 mm, un vrai 4,5x6 avec peut-être 80% de
> rendement quantique (illuminé par l'arrière,
> comme les capteurs naguère réservés aux
> instruments d'astrophysique) ... tout ça, c'est
> de la science-fiction, ou je ne m'y connais pas
> ;-)

Si Sony l'annonce pour 2018, ce n'est plus complètement de la fiction, non?

>
> J'entends déjà les grincheux se plaignant que
> ces capteurs sont truffés de micro-lentilles qui
> les empêchent de décentrer ;-)

Oui, mais même sans lentilles, la réduction de la taille des pixels augmente les problèmes avec les optiques symétriques grand-angles. Il va falloir utiliser des optiques rétrofocus.

Si Sony l'annonce

Où est cette annonce ?
Une référence serait la bienvenue !

Sans référence, ça reste de la science-fiction ;-)

E.B.

[www.sony-semicon.co.jp]

Charles

CPB écrivait:
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> [www.sony-semicon.co.jp]

Charles a donné le lien officiel juste avant moi...

Merci pour les références !

E.B.

J'avoue qu'un appareil de la taille du X1D / GFX avec, en numérique, une résolution donnant des tirages comparables à ceux faits à partir de plan-film, ça fait rêver. Je pense que je vais commencer à économiser... ;)

grandstirages écrivait:
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> J'avoue qu'un appareil de la taille du X1D / GFX
> avec, en numérique, une résolution donnant des
> tirages comparables à ceux faits à partir de
> plan-film, ça fait rêver. Je pense que je vais
> commencer à économiser... ;)

Si les optiques existent, sinon ce sera juste une sorte de rééchantillonnage.

Les optiques présentées pour ces deux appareils sont assez impressionnantes en fait. Je n'ai pas trop de doutes à ce sujet.

grandstirages écrivait:
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> Les optiques présentées pour ces deux appareils
> sont assez impressionnantes en fait. Je n'ai pas
> trop de doutes à ce sujet.

Impressionnante pourquoi pas, mais qui passent 150 Mpix cela reste à prouver, pour le moment cela n'existe pas.

grandstirages écrivait:
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> Les optiques présentées pour ces deux appareils
> sont assez impressionnantes en fait. Je n'ai pas
> trop de doutes à ce sujet.

Quelques petites doutes restent pourtant .. pour achever ces 100MP pour le capteur de 44x33mm il faudrait des objectifs qui donnent au moins 130 paires de lignes/mm résolues .. les objectifs d'aujourd'hui ..donc les meilleurs examples et y en a très peu donnent dans la vie réelle peut-être 80 lp/mm .. ce qui se traduit en véritables 38 MP pour ce dit capteur avec des objectifs qui offrent 80lps/mm.. les meilleurs objectifs d'aujourd'hui se trouvent selon Zeiss dans les iphones .. nos objectifs .. même les meilleurs pour le format interdit ici ne sont pas proches ..

Donc Sony va achever un "breakthrough" signifiant dans qqs mois ? .. on verra !

les dos 100 mp ( à base de capteur Sony ) existent déjà depuis un certain temps, certainement la raison pour laquelle phase one à modifié sa gamme d'optique mamiya licence Schneider, les propulsant ainsi à des prix stratosphérique .
les opticiens sortent des optiques vraiment performantes aujourd'hui , et ce n'est pas les mastodontes qui dominent le marché , voir Sigma avec sa série ART et fuji n'est pas en reste question optique !

à suivre ...

Joerg Krusche écrivait:
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> Quelques petites doutes restent pourtant .. pour
> achever ces 100MP pour le capteur de 44x33mm il
> faudrait des objectifs qui donnent au moins 130
> paires de lignes/mm résolues .. les objectifs
> d'aujourd'hui ..donc les meilleurs examples et y
> en a très peu donnent dans la vie réelle
> peut-être 80 lp/mm .. ce qui se traduit en
> véritables 38 MP pour ce dit capteur avec des
> objectifs qui offrent 80lps/mm.. les meilleurs
> objectifs d'aujourd'hui se trouvent selon Zeiss
> dans les iphones .. nos objectifs .. même les
> meilleurs pour le format interdit ici ne sont pas
> proches ..
>
> Donc Sony va achever un "breakthrough" signifiant
> dans qqs mois ? .. on verra !

Et la loi en 1/R2 elle n'est plus valable ?
Pour un objectif donné, meilleure est la résolution du capteur, meilleur est le résultat final, non ?

J.C.L.

De toutes façons les optiques viendront vu la demande en industrie! contrôles divers, cartographie, militaire et surveillances pour notre bien être biensûr...(pas fort rassurant cette perspective) Mais à part le côté image de marque et économique pas sûr que cela soit vraiment utile pour le plaisir et/ou la démarche en photographie. Dans l'ensemble Cela va générer un tout autre mode de pensée encore plus virtuel, artificiel qui actuellement s'ébauche et s'installe autour de nous avec le numérisation de tout. Une bonne chose ...?

Bonjour
Quand certains détails sur une image, comme une branche au loin, sont affichés avec du crénelage, cela signifie que l'image optique est plus 'définie' que ce que le capteur peut enregistrer ?
J'ai observé cela avec un capteur P45+ à 39 MP et une optique Schneider Digitar XL.
Est-ce qu'un capteur avec des photo-sites plus petits permet de régler ce problème ?

" Bonjour
Quand certains détails sur une image, comme une branche au loin, sont affichés avec du crénelage, cela signifie que l'image optique est plus 'définie' que ce que le capteur peut enregistrer ? "

à combien de % observez vous vos images ?

Pour un objectif donné, meilleure est la résolution du capteur, meilleur est le résultat final, non ?

Hélas non, Jean-Claude, parce qu'il y a une barrière infranchissable qui est la période de coupure de diffraction pour une image même parfaite qui se forme derrière un objectif, limite qui vaut N_eff λ pour la plus petite période existant dans l'image analogique avant échantillonnage.
Inutile de chercher à extraire par échantillonnage et numérisation des détails plus fins que cela.
En d'autres termes, plus on augmente le nombre de pixels sur une surface donnée, plus on réduit le pas de la grille d'échantillonnage, et plus s'approche de cette limite.
Et moins les gains en qualité d'image deviennent intéressants en augmentant le nombre de pixels, lorsqu'on tend vers cette limite.

Mais nous ne sommes pas encore à cette limite théorique ultime comme le montre le petit calcul suivant.

Période infranchissable, N_eff λ où N_eff = N(1+G), N le nombre d'ouverture gravé sur la bague et G le grandissement.
Eh oui, pour la diffraction (exactement comme pour le facteur de soufflet, soit dit en passant), si on travaille en proxi-macro avec G=0,4, une optique ouvrant à f/5,6 devient f/8 effectifs.
Si on prend λ = 0,7 μm pour être dans le pire cas pour ce qui est humainement visible, la période infranchissable est donc 0,7 N_eff μm, et donc avec 2 points par période dans l'image analogique, il est inutile d'avoir un pas d'échantillonnage plus fin que 0,35 N_eff μm.

On va prendre N_eff = 8, le plus petit pas d'échantillonnage pour une optique parfaite vaut donc 2,8 μm dans ces conditions.
Remplissons une surface de 40x54 mm avec une grille au pas de 2,8 μm, cela nous donne un total de
(40000/2,8) x (54000/2,8) = 275 Mpix.
À 150 Mpix sur la même surface, on n'est pas encore à la limite absolue, le pas de grille est de 3,8 μm.
Mais qu'est-ce qu'on s'en est rapproché depuis le début de ce millénaire !
Les capteurs des téléphones portables y sont presque déjà.

Et il est raisonnable de prendre comme période limite utilisable, non pas la limite infranchissable de 0,7 N_eff μm, mais celle, à peine plus grande, qui laisse encore un peu de contraste dans l'image, par exemple 5% de contraste.
En supposant une image parfaite limitée uniquement par la diffraction, pour garder encore 5% de contraste, on est à une période de 1,2 fois la période ultime, soit environ 0,8 N_eff μm pour la période de l'image analogique.

La période d'échantillonnage correspondante étant 0,4 N_eff μm, on est plus proche d'une limite effectivement utilisable à 5% de contraste. Avec N_eff = 8, on trouve une période d'échantillonnage de 3,2 μm, pour une réalisation effective dans les futurs capteurs qui vont bientôt sortir, à 3,8 μm.

Et encore, parce que c'est toujours le nombre total de pixels qui est donné dans les brochures commerciales ; pour une image monochrome rouge, qui n'est détectée que par les pixels rouges, dans une matrice de Bayer la période d'échantillonnage pour le rouge est double de la distance centre à centre de deux pixels adjacents (qui sont de couleur différente).
Mais dans la réalité, à part de faire une repro des tableaux monochromes d'Alphonse Allais, comme « Cueillette des tomates au bord de la mer rouge par des cardinaux apoplectiques », tableau qui serait modulé par de très fines grilles pour mettre en défaut le capteur, il est assez rare qu'on photographie des images monochromes rouges truffées de très fins détails.
Les ingénieurs développant les capteurs silicium trichromes le savent bien, on leur pardonne volontiers cette petite tricherie d'un facteur 2 qui existe depuis que le grand public a entendu parler d'un décompte de pixels dans un appareil numérique.

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Pour en revenir au sujet, pour moi, on est en train d'atteindre la butée de diffraction qui ne pourra pas être franchie par des artifices de post-traitement numérique (ou bien alors, si c'était possible, ce serait comme si la vitesse de la lumière dans le vide pouvait être augmentée par un traitement informatique : j'attends ce jour avec impatience).

De même que la fréquence d'horloge des processeurs des ordinateurs personnels plafonne aujourd'hui autour de 3 GHz, cette fréquence a cessé aujourd'hui d'être un argument commercial, donc on multiplie le nombre de coeurs, ou bien on communique sur la largeur de traits de la photolithographie, on parle de 14 nm pour les dernières générations qui équipent les PC sortant en ce moment ...

Donc il faudra que les services commerciaux des entreprises vendant des appareils ou des capteurs silicium trouvent autre chose que le nombre de pixels.
Ils vont peut-être enfin parler du rendement quantique des capteurs ?
Mais si on est déjà à 80 % (pour la TRI-X, le rendement équivalent c'est 0,5%), la marge de progression est faible, un peu comme pour le rendement de conversion des moteurs électriques qui dépasse allègrement les nonante pourcent aujourd'hui ...

E.B.



Modifié 3 fois. Dernière modification le 05/04/17 18:58 par Emmanuel Bigler.

Comme il y a bien de la marge on a bien actuellement une amélioration de l’image en augmentant le nombre de pixels sur une surface donnée.

L’excellent site Lens Rentals a fait la comparaison avec un 5D mark III et un 5DS R
Le premier a un pixel pitch de 6,22 microns, 2,58 Mpix / cm2 soit 24 Mpix sur le format.
Le second a un pixel pitch de 4,13 microns, 5,86 Mpix/cm2 soit 50 Mpix sur le format.
Dans cette comparaison, avec un objectif réputé excellent, la résolution est accrue de 20 à 25 % quand on passe du premier au second appareil.
C’est moitié moins avec un objectif moins performant

[www.lensrentals.com]

J.C.L.

<<Pour en revenir au sujet, pour moi, on est en train d'atteindre la butée de diffraction qui ne pourra pas être franchie par des artifices de post-traitement numérique<<

Optique passant 150 Mpix à F/4 couvrant proprement le capteur et HDR automatique pour faire croire à un beau F/8

Et étape suivante : Optique passant 300 Mpix à F/2 couvrant proprement le capteur et HDR automatique pour faire croire à un beau F/8

Et étape suivante : Optique passant 600 Mpix à F/1 couvrant proprement le capteur et HDR automatique pour faire croire à un beau F/8

stephane.S écrivait:
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> " Bonjour
> Quand certains détails sur une image, comme une
> branche au loin, sont affichés avec du
> crénelage, cela signifie que l'image optique est
> plus 'définie' que ce que le capteur peut
> enregistrer ? "
>
> à combien de % observez vous vos images ?

100 %

Mikoyan écrivait:
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> stephane.S écrivait:
> --------------------------------------------------
> -----
> > " Bonjour
> > Quand certains détails sur une image, comme
> une
> > branche au loin, sont affichés avec du
> > crénelage, cela signifie que l'image optique
> est
> > plus 'définie' que ce que le capteur peut
> > enregistrer ? "
> >
> > à combien de % observez vous vos images ?
>
> 100 %

Ce qui compte c'est la somme ou plutôt la résultante des deux,
Donc la règle de la racine de la somme des carrés (ou des cubes) des inverses.

Emmanuel Bigler écrivait:


> On va prendre N_eff = 8, le plus petit
> pas d'échantillonnage pour une optique parfaite
> vaut donc 2,8 μm dans ces conditions.
> Remplissons une surface de 40x54 mm avec une
> grille au pas de 2,8 μm, cela nous donne un total
> de
> (40000/2,8) x (54000/2,8) = 275 Mpix.
> À 150 Mpix sur la même surface, on n'est pas
> encore à la limite absolue, le pas de grille est
> de 3,8 μm.
> Mais qu'est-ce qu'on s'en est rapproché depuis le
> début de ce millénaire !
> Les capteurs des téléphones portables y sont
> presque déjà.
>

Les capteurs des téléphones portables ont des pas de grille de l'ordre du micron. 1,22 µm pour l'iPhone 6s selon cette source:

[news.softpedia.com]

mwillain écrivait:
-------------------------------------------------------
> De toutes façons les optiques viendront vu la
> demande en industrie! contrôles divers,
> cartographie, militaire et surveillances

La surveillance est une application visée par Sony, selon le document cité.

Les optiques capables de faire bien mieux que cela existent... pour les "steppers", les appareils pour la photogravure des composants électroniques. Comment voulez-faire autrement les structures ultra-fines des composants?

Joerg Krusche écrivait:
-------------------------------------------------------
> grandstirages écrivait:
> --------------------------------------------------
> -----
> > Les optiques présentées pour ces deux
> appareils
> > sont assez impressionnantes en fait. Je n'ai
> pas
> > trop de doutes à ce sujet.
>
> Quelques petites doutes restent pourtant .. pour
> achever ces 100MP pour le capteur de 44x33mm il
> faudrait des objectifs qui donnent au moins 130
> paires de lignes/mm résolues .. les objectifs
> d'aujourd'hui ..donc les meilleurs examples et y
> en a très peu donnent dans la vie réelle
> peut-être 80 lp/mm .. ce qui se traduit en
> véritables 38 MP pour ce dit capteur avec des
> objectifs qui offrent 80lps/mm..

Hasselblad (pour le prendre en exemple) a un H6D-100c avec un capteur 54x40mm de 100 MP et un H5D-200c MS avec un capteur de 44x33mm et une résolution finale de 200 MP (par multi-échantillonage, mais il faut les mêmes performances optiques qu'avec la résolution native). Les utilisateurs de ces appareils ne se plaignent pas des optiques HC actuelles. Les optiques présentées pour le X1 et le Fuji ont une meilleure MTF que les optiques HC, je ne vois donc aucun risque que les optiques soient un problème avec les capteurs à sortir.

je ne vois donc aucun risque que les optiques soient un problème avec les capteurs à sortir.

Jörg, bonjour !
Je ne suis pas d'accord : si tu fermes ton objectif à f/11, que se passe-t-il ?
Le risque est là, entre autres ;-)

(il y a aussi un risque pour le portefeuille, mais dans une approche théorique, cela ne compte pas ;-) )

E.B.

Emmanuel Bigler écrivait:
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> je ne vois donc aucun risque que les optiques
> soient un problème avec les capteurs à
> sortir.
>
> Jörg, bonjour !
> Je ne suis pas d'accord : si tu fermes ton
> objectif à f/11, que se passe-t-il ?
> Le risque est là, entre autres ;-)
>

Pas grand chose de notable, en fait.

Tu fais sans doute référence à la diffraction. Ayant fait des tests moi-même sur des pixels de 6 µm et de 3,9 µm on note effectivement une baisse de qualité, comme prévu par la théorie. Mais cette baisse de qualité concerne au départ surtout le contraste et est plus légère que prévue par des calculs simplifiés parce que la tache de diffraction n'a pas un aspect uniforme mais gaussien (avec une décroissance de puissance du centre vers les bords).

Aussi: rien ne m'oblige à fermer à f/11, hormis le besoin de profondeur de champ (qui dépend du sujet). Si j'ai un sujet plat, je peux rester à f/4-f/5.6, valeurs où les optiques MF sont déjà excellentes. Si j'ai un volume, je peux avoir besoin de fermer le diaphragme, mais ce sera pareil avec une chambre 8"x10" qui soufrera aussi de la diffraction.

Je reste sur mon idée: "un appareil de la taille du X1D / GFX avec, en numérique, une résolution donnant des tirages comparables à ceux faits à partir de plan-film"...

> (il y a aussi un risque pour le portefeuille, mais
> dans une approche théorique, cela ne compte pas
>

Notons quand même qu'on est passé de 30000 € à 7000€ pour un moyen format numérique et que le prix des optiques a également baissé.

<<Aussi: rien ne m'oblige à fermer à f/11, hormis le besoin de profondeur de champ (qui dépend du sujet). Si j'ai un sujet plat, je peux rester à f/4-f/5.6, valeurs où les optiques MF sont déjà excellentes. Si j'ai un volume, je peux avoir besoin de fermer le diaphragme, mais ce sera pareil avec une chambre 8"x10" qui soufrera aussi de la diffraction.<<

Bien sur F/11 n'a rien d'obligatoire,
Et pour ce qui concerne la bataille des paires de ligne ou des détails significatifs, le numérique a déjà gagné la partie,
La chambre 8x10 est juste un autre monde, un monde sans pile, sans écran, juste un dépoli et une mise au point facilement maitrisable.

Pour ces capteurs à F/8 si l'on considère que c'est la limite de la diffraction perceptible, et que le facteur de grandissement est de l'ordre de 40 soit une image 54x40 x 20 = 1080 x 800, ce qui fait une belle image. En 8x10 on agrandira seulement 4 fois, notre diaf équivalement sera F/32 et la diffraction pointera son nez vers F/45 ou F/64 pour ce type de grandissement.

La différence c'est qu'en 8x10 il est facile de placer un plan de netteté au bon endroit en ayant un grandissement X4, avec un boitier MF et un viseur optique et un grandissement X20, seul Arca dispose d'une réponse élégante à cette question, sauf a trimballer un camion régie.

Peut on également en prévoir la fin des scanner à plat , et le retour aux performances des scanners à tambour ? pour ceux qui suivent la filière argentique-numérique .