Les mégapixels importent-ils avec la technologie de détection moderne?

Est-ce que plus de mégapixels sont bons?

Plus de mégapixels sont-ils mauvais ?

Est-ce que plus de mégapixels augmentent les détails? Est-ce qu'ils rendent mes images plus nettes? De l'autre côté, y a-t-il un point qui est trop important ? Les mégapixels provoquent-ils une augmentation du bruit et d'autres problèmes? Comment l'impression et la taille d'affichage entrent-elles en jeu?

La sagesse répandue du forum Internet était que 6 mégapixels constituait le point de mire idéal - en dessous, cela ne suffisait pas, mais au-dessus, il n'y avait pas beaucoup d'avantages. La taille des fichiers est devenue plus grande, mais les détails ont été perdus à cause du bruit et d'autres problèmes. Les arguments avancés sont que, si l'on entasse trop de pixels dans un petit capteur, chaque pixel est trop petit pour offrir un avantage réel, et que les capteurs à mégapixels supérieurs dépassent de toute façon les objectifs bon marché. (Remplacez quelque chose comme 12 au lieu de 6 si nous discutons des reflex numériques APS-C, ou 24 pour le plein écran.)

En 2011, chaque caméra introduite allait de 12 à 18 mégapixels. En 2016, la plupart étaient dans la plage de 16 à 24 mégapixels. Certainement plus aucun n'est à 6; Même les smartphones sont équipés d'appareils photo 8 mégapixels. Est-ce que cela offre une réelle amélioration par rapport à cet ancien "sweet spot"? La technologie s'est-elle améliorée au point où la "sagesse" doit être mise à jour ou souffrons-nous tous pour le marketing? Ou avons-nous dépassé le bon sens à certains égards, mais ça va en raison de points non discutés auparavant. (Par exemple: plus de bruit, bien sûr, mais plus de détails également .)

Dans la plage actuelle de 16-24 mégapixels, pour la même taille de capteur, y a-t-il un avantage réel pour le haut de gamme? Comment les mégapixels affectent-ils directement la qualité d'image avec la technologie actuelle ? Quels sont les avantages et quand s'appliquent-ils? Quels sont les inconvénients et quand s'appliquent- ils ? Comment dois-je ajuster ma technique (et mes attentes) en fonction du nombre de mégapixels de mon appareil photo?

D'un point de vue purement théorique: plus de mégapixels sont bons .

Les gens disent souvent à quel point les capteurs à mégapixels élevés résolvaient maintenant la plupart des objectifs, il était donc inutile de monter plus haut, à moins d'utiliser le meilleur verre. Ce n'est pas toujours vrai. La résolution du système est le produit de la résolution de l'objectif et de la résolution du capteur. Ainsi, si vous en améliorez un, la résolution de votre système s’améliorera indépendamment de l’autre. Vous finissez par avoir des rendements décroissants, mais d’un point de vue théorique, un capteur ne peut pas résoudre un objectif tant que les effets de diffraction n’ont pas pris le dessus.

Théoriquement, pour une taille de sortie finale fixe, le bruit est indépendant de la résolution du capteur. Oui, les pixels plus petits capturent moins de lumière. Par conséquent, le niveau de bruit par pixel est plus élevé. Mais si vous redimensionnez une image haute mégapixels pour qu'elle corresponde à une image inférieure, la moyenne des valeurs de pixel et le bruit sont ainsi égalisés. Les gens se plaignent régulièrement de compacts bruyants à haute résolution de mégapixels lorsqu'ils affichent des images à 100%. Mais c'est une comparaison totalement injuste.

D'un point de vue pratique: plus de mégapixels, pas mal

D'un point de vue pratique, la situation de bruit est plus compliquée, mais les preuves que j'ai vues suggèrent que les capteurs MP élevés ne sont pas beaucoup plus bruyants par rapport à la même taille d'image (voir ci-dessus). Je vais chercher des liens.

La situation en matière de résolution est compliquée par le fait que [la plupart] des capteurs ne voient pas en couleur et ont donc une grille de Bayer qui nécessite un filtre anti-aliasing. L'aliasing est pire lorsque la fréquence d'échantillonnage correspond à la fréquence de votre signal (c.-à-d. Les détails de l'image). L'augmentation plus rapide du nombre de mégapixels par rapport à l'augmentation de la fréquence du signal devrait permettre d'améliorer le crénelage, au point de supprimer le filtre de crénelage traditionnel.

Il existe d'autres problèmes pratiques liés à votre capacité à extraire des détails supplémentaires de votre capteur:

• La règle 1 / distance focale ne s'applique plus lorsque vous augmentez le nombre de mégapixels, vous avez besoin d'une stabilisation croissante et d'une vitesse d'obturation croissante à mesure que le mouvement du sujet devient plus apparent.

• La diffraction devient plus problématique lorsque vous augmentez le nombre de mégapixels, car les pixels deviennent plus petits que le disque Airy .

• Les exigences de traitement et de stockage des données sont plus élevées.

Il convient de souligner que ce ne sont pas des inconvénients d'un nombre de mégapixels plus élevé, car vous pouvez toujours réduire la taille de vos images et vous ne perdez rien par rapport à un appareil photo à nombre de mégapixels inférieur. L'exception concerne le traitement des données de l'appareil photo, car celui-ci doit lire l'intégralité du capteur lors de la prise de vues fixes et traiter en quelque sorte ces informations.

Alors, à quelle hauteur pouvez-vous aller? J'ai vu des calculs de l'ouverture limitant la diffraction pour la lumière rouge avec un capteur plein cadre de 350 mégapixels étant de f / 2,8 (la lumière verte et bleue nécessitant des ouvertures encore plus grandes), ce qui vous donne une idée. Personnellement, je pense que vos retours ne dépasseraient guère un capteur 35 mm de 50 mégapixels, jusqu’à un maximum de 75-100. Une fois que vous obtenez une diffraction notable à f / 5,6, les gens vont se désintéresser et une fois que vous devez vous ouvrir à f / 2,8 avec un objectif parfaitement net à f / 2,8, la course aux mégapixels est terminée.

Les formats plus grands permettent plus de mégapixels avant le début de la diffraction (à un diaphragme donné), mais la profondeur de champ est moins profonde au même diaphragme, ce qui vous oblige à vous arrêter davantage pour la profondeur de champ; il ne semble donc y avoir aucun avantage intrinsèque lorsque il s’agit de la diffraction (bien qu’il soit plus facile de réaliser des objectifs nettes à l’ouverture limite de diffraction pour un format plus grand).

L’existence de caméras de format moyen 80 mégapixels montre qu’il serait possible, du point de vue de la diffraction, de disposer d’un nombre suffisant de verres. Bien que les utilisateurs de ces caméras soulignent la difficulté d’utiliser 80MP, il s’agit là d’une bonne limite pratique, sinon théorique.

Une question différente sur la question des mégapixels n'est pas "est-ce que la clarté d'image bord à bord est meilleure" mais "y a-t-il quelque chose que je pourrais faire avec les bits supplémentaires"? Une chose que je vois de plus en plus est la possibilité de réutiliser des images en les recadrant simplement parce qu'une image recadrée a toujours une résolution suffisante pour de nombreux objectifs, voire la plupart.

Et… si / lorsque les objectifs correspondent à la résolution du capteur haut de gamme (je ne suis pas convaincu que tous les objectifs sont surpassés par les capteurs DSLR supérieurs), vous serez probablement satisfait de la résolution supplémentaire.

En écho au sentiment "plus de pixels équivaut à ralentir l'enregistrement sur un support", cela peut poser un problème lors de la prise de vue et dans au moins un autre cas (de bord): le HDR portable.

Je suis depuis longtemps d'avis que pour les utilisateurs normaux, plus de mégapixels ne vous apportent aucun avantage «réel».

Les avantages de plus de mégapixels:

• Vous permet d’imprimer plus grand sans perte de détails.
• Vous permet de recadrer une image sans perte de détail. (<- Personnellement, j'en utilise beaucoup)
• Vous permet de vraiment choisir beaucoup de petits détails en revue.
• Enregistre plus d'informations dans une scène.

Les inconvénients de plus de mégapixels:

• L’augmentation des informations capturées dans une scène peut signifier que, dans les zones de contraste telles que le bord de quelque chose, une quantité d’informations capturée est telle qu’elle ne «change» pas rapidement de l’une à l’autre. Cela peut signifier, lors de la visualisation des images, qu’elles paraissent plus douces et moins nettes que les photos prises avec un appareil photo à mégapixels inférieur. Mon expérience de ceci est l'EOS 350D de 8mp par rapport à l'EOS 7D de 18mp. La 7D est techniquement supérieure à tous points de vue, mais même avec les mêmes objectifs, les photos prises avec le 350D sont plus nettes.
• Plus de mégapixels = des fichiers plus volumineux, en particulier les fichiers RAW. Donc, plus d’espace disque peut être nécessaire, de même que votre CPU travaille plus fort (/ plus longtemps) pour les charger.
• Certains objectifs commencent à présenter des défauts avec des caméras de cette résolution, alors pour en tirer le meilleur parti, vous devrez investir dans des verres plus coûteux.
• Les performances en faible luminosité peuvent commencer à se dégrader, car les pixels sont plus denses sur le capteur, ce qui génère plus de bruit lors de longues expositions.

Ainsi, à moins que vous ne preniez une photo dans l'intention de l'agrandir au format A1 ou au-delà (panneaux publicitaires, etc.), vous n'avez simplement pas besoin des mégapixels. Pour un visionnage régulier à l'écran ou l'impression d'un album de famille, des mégapixels inférieurs (8 à 12) seront plus que suffisants et vous donneront des résultats plus précis.

Notez que ces sentiments ne sont basés que sur mes propres observations dans le monde réel. Ils ne sont en aucun cas scientifiques ...

En général, plus de mégapixels sont meilleurs. Cependant, la netteté des images d'une caméra dépend de plusieurs facteurs. Par exemple, si vous avez des images de 500 mégapixels, l'objectif limitera toujours la netteté des images à une résolution beaucoup plus basse. De nombreux appareils photo compacts ont suffisamment de mégapixels et d’objectifs bon marché pour que le facteur limité soit clairement l’objectif plutôt que le nombre de pixels.

Un grand nombre de mégapixels présente certains inconvénients mineurs: un transfert plus lent de l'appareil photo vers un ordinateur et des fichiers plus volumineux sur l'ordinateur et la carte mémoire. Vous pouvez généralement réduire la taille de l'image sur un appareil photo, mais cela ne doit pas affecter les images brutes.

Hormis les inconvénients et les coûts supplémentaires liés à la taille de l'image, trop de mégapixels ne feront de mal à rien.

Il semble que personne n’a abordé la question des zones sensibles à la lumière. Les capteurs peuvent être soit rétro-éclairés, soit rétro-éclairés, ce qui entraîne des effets différents lorsque vous augmentez le nombre de pixels.

Capteur éclairé à l'avant

Un capteur à éclairage frontal aura des transistors et des chemins électriques du côté photosensible du capteur. Ces composants couvriront des parties du capteur et réduiront la zone sensible à la lumière. Ajouter plus de pixels signifie plus de transistors et une zone sensible à la lumière réduite.

Une zone sensible à la lumière réduite réduit les performances.

Cela peut être quelque peu atténué en utilisant des microlentilles.

Capteur rétro-éclairé

Comme les transistors de chaque pixel et les chemins électriques ne sont pas du même côté que la zone sensible à la lumière, les capteurs rétro-éclairés auront la même zone sensible à la lumière, même si le nombre de pixels est augmenté.

Parfois, plus de pixels est mauvais.

Vous voulez de meilleurs pixels, pas plus, en fonction de la taille du capteur. Vous avez besoin de capteurs suffisamment grands pour capturer un nombre suffisant de photons.

Alors que les capteurs deviennent plus petits, la loi de Moore et tout le reste, les photons ne le sont pas.

Plus de mégapixels est toujours une bonne chose en pratique et en théorie.

Tout d'abord, Megapixels signifie simplement Million Pixels. Plus vous devez travailler avec eux, mieux vous êtes. Toujours.

Les limitations discutées sont une mauvaise façon de penser. Pour essayer de créer une analogie pour les photographes:

Préféreriez-vous avoir un Canon 42 MP ou un Canon 5,6 MP si toutes les autres fonctionnalités, conception et coût sont identiques?

Je parie que vous êtes allé avec le 42mp. Je parie que tout le monde l'a fait. Le fait de discréditer la question en raison d’autres éléments tels que les lentilles, l’espace disque ou la puissance de traitement est en quelque sorte un problème tangentiel à la question.

Une autre chose importante à souligner est qu’avec un objectif macro décent, vous pouvez assembler des centaines d’ images individuelles de N mégapixels en une seule. Voici quelques images de 80 gigapixels pour le plaisir de tous.

Ce que je veux dire par là, c'est que la plupart des problèmes évoqués par les utilisateurs potentiels ne sont pas les inconvénients des mégapixels, mais ceux des autres appareils. Un objectif qui ne peut pas obtenir une netteté bord à bord ne devrait avoir aucune pertinence pour cette question telle qu'elle est posée.

Alors, quand devriez-vous chercher plus de mégapixels? Toujours. Plus vous avez de mégapixels par image, mieux vous vous portez. Plus vous avez d'options de recadrage, moins vous devez assembler de coutures, plus il est facile de sélectionner des éléments pour le post-traitement, etc.

Et avant que quelqu'un dise, mais qu'en est-il des pixels plus grands - encore une fois, toutes choses sont égales par ailleurs. Il existe de nombreux autres facteurs pour déterminer un appareil photo, mais cette question ne concerne que le nombre de mégapixels. Apple, Sony et d’autres qui envisagent de créer des pixels plus grands sont un ajout bienvenu. Si vous pouviez avoir deux fois plus de ces pixels plus grands avec tout ce qui est égal, coût compris. A chaque fois.

Je suis tout à fait d'accord avec les réponses de Matt et de Steve, mais je pense qu'il faut également tenir compte des énormes avantages d'une résolution plus élevée lors du post-traitement sur des images. En général, plus de mégapixels donneront de bien meilleures images si vous essayez de tirer le meilleur parti du post-traitement (à condition, bien sûr, de ne pas comparer un appareil photo bruyant avec un grand nombre de mégapixels à un bon appareil photo à faible bruit avec un petit nombre de mégapixels, notez que la question mentionne spécifiquement la technologie des capteurs modernes).

Les photos prises avec le meilleur appareil photo par de bons photographes auront souvent un peu plus de résolution que ne le justifie la qualité de l'image. En outre, comme le souligne Matt, même une photo parfaite avec un objectif parfait aurait un flou dû à la diffraction si la résolution est suffisamment élevée. Vous pouvez donc vous demander si, si vous augmentiez la résolution d'un facteur dix par exemple, vous auriez une quelconque utilité si les images types montrent déjà un flou sur des échelles de longueur supérieures à la taille en pixels.

Examinons le point de Mike sur le manque de netteté dans les zones de contraste. Supposons que la luminosité passe rapidement d'une valeur à une autre sur 4 pixels et que, avec une résolution dix fois supérieure, ce changement se serait produit plus progressivement sur 40 pixels. Compte tenu de cette dernière image, je peux calculer la fonction d’étalement des points de manière beaucoup plus précise, car j’ai dix fois le nombre de points de données. Cela me permettrait de rendre l'image plus nette en utilisant la déconvolution de manière beaucoup plus précise. La déconvolution générera des artefacts. Plus les calculs seront précis, meilleur sera l'équilibre entre les détails récupérés et les artefacts parasites.

Une autre application consiste à corriger la surexposition lorsque la valeur de luminosité de petites parties de l'image est coupée au maximum (également dans l'image brute). Sans l'avantage de plusieurs images avec différentes expositions, vous ne pouvez pas construire une image HDR. Mais ce que vous pouvez faire est d’envisager les bords de la zone surexposée dans l’image, puis avec la fonction d’extension du point local (que l’on peut essayer de calculer à partir des zones à fort contraste), vous pouvez calculer la luminosité correcte (ainsi que les gradients et les ordres supérieurs). dérivés) juste dans les zones surexposées.

Évidemment, cela fonctionnera beaucoup mieux avec le nombre de pixels requis et lorsque l’image n’est pas parfaitement nette. Bien que les résultats d'un tel exercice soient assez limités (vous ne pourrez pas restaurer les détails à l'intérieur de la zone surexposée), je pense que le simple fait d'obtenir la couleur exacte d'une zone laide surexposée en blanc peut en valoir la peine.