Open flash, temps de lecture du capteur vs temps de l’éclair du flash.

[scriba]

j'ai une question un peu technique , lorsque que des flash sont utilisés au 1/32 éme ou moins pour figer un mouvement en open flash (gouttes d'eau etc,,)  le temps de l’éclair est donné sous les 1/32000 sec. Comment le capteur fait-il pour enregistrer  l'image si pour balayer ses  pixels il met plus de temps ? (hors global shutter bien entendu).
petit support :https://www.dpreview.com/articles/5816661591/electronic-shutter-rolling-shutter-and-flash-what-you-need-to-know

[Herve LDS]

Bonsoir,
Je ne suis pas un spécialiste du flash mais voici mon opinion sur la question.
La durée du flash est bien plus courte que le temps d'exposition. Donc ce qui importe c'est que le capteur soit entièrement "ouvert" lors de l'éclair du flash. C'est pourquoi, nous avons des modes de synchronisation haute vitesse pour prendre des photos au flash lorsque la durée d'exposition du capteur est trop rapide. Sur un appareil avec obturateur mécanique, c'est en effet le déplacement des rideaux devant le capteur qui définit cette vitesse minimale pendant laquelle la totalité du capteur reçoit de la lumière au même instant.

Dans le cas d'une pose lente, avec un flash très bref en cours de pose, le capteur reste éclairé pendant toute la durée de la pose, donc y compris pendant le temps de l'éclair. Donc il me semble que le temps de lecture du capteur n'a aucune importance car la lecture ne débute qu'à la fin du temps de pose, instant auquel le flash s'est éteint depuis longtemps. Le capteur est donc lu rapidement ou lentement mais il a de toute façon enregistré la présence du flash.

Est-ce juste ou je me trompe quelque part ?
Hervé.

[scriba]

Le capteur est donc lu rapidement ou lentement mais il a de toute façon enregistré la présence du flash.

en mode bulb  il doit y avoir nécessairement une feinte. Touts les boîtiers scannent leurs capteurs ligne par ligne, ils sont incapables d'avaler 20 millions de micro tensions  en une fois.

un éclair de 1/30000 éme de seconde n'a pour moi par la capacité d"être enregistré sur la totalité des photosites, mais  uniquement sur ceux en cours d'enregistrement pendant le scan. et pourtant ça marche !?

La seule hypothèse que je vois c'est que: comme chaque photosite est lié à un condensateur, ce dernier se charge suivant  une exposition. (chargé à bloc  ou saturé le blanc du pixel est cramé). ça c'est réel  et intraséque a tout capteur CMOS. Du coup la tension associée a chaque duo condensateur/ photosite fait office de mémoire instantanée pendant la pose. En fin d'obturation  la puce  lit les tensions en déchargeant les condensateurs et reconstitue l'image.

[jejedudu]

Bonjour,

En terme de "réactivité du capteur", j'aurais tendance à comparer à la "persistance rétinienne", si ça vous parle.

En terme d'expo flash, pour préciser la technique: la synchronisation du flash à haute vitesse n'est rien d'autre que "pulser" le flash (flasher à plusieurs reprises) afin de couvrir le "balayage" effectué par l'obturateur (le 1er rideau n'a pas fini de monter lorsque le second se déploie déjà, ce qui fait qu'une "fente" découvre le capteur en le balayant (les 2 rideaux en mouvement en même temps). Ceci serait dommageable à une exposition homogène au flash en un seul burst d'où l'utilité de pulser le flash durant toute l'expo. ceci conduit évidemment à utiliser des puissances réduites du flash afin qu'il puisse délivrer plusieurs éclairs durant toute l'expo et éclairer ainsi toute la scène découverte par cette "fente" entre les rideaux).

A des vitesse inférieures à la vitesse de synchro max, le problème ne se pose pas puisque le burst du flash intervient soit après la montée complète du premier rideau, soit avant la montée du second rideau, et donc lorsque l'ouverture et l'exposition du capteur sont complètes (soit entre ces deux moments en open flash).

Enfin, je ne pense pas qu'une durée d'exposition lumineuse minimale (durée du flash) soit la contrainte mais plutôt la quantité de lumière (réfléchie par le sujet, bien entendu).

Est-ce compréhensible ?

En photo haute vitesse (au flash, bien entendu), les bons bricoleurs vont jusqu'à monter un obturateur à diaphragme devant leur objectif afin de bénéficier de sa synchronisation à toutes les vitesses !!! :-)

Cordialement.

Jérôme

[gjacobs]

La question est pertinente ; et il y a en effet des problèmes lors d'obturations électroniques qui n'existent pas pour une même vitesse réalisée en mode mécanique sur des appareils qui ont les deux modes. Il y a donc bien un risque en mode électronique avec un éclairement très court pour que la lecture se fasse au mauvais moment avec pour résultat un sujet exposé sur une seule partie de l'image, ou en alternance, voire pas du tout.

Pour ma part, j'ai déjà constaté plusieurs fois des problèmes en mode électronique sur mon D850 (dont la lecture n'est pas rapide du tout, il est vrai) avec des éclairages LED (bandes horizontales éclairées suivies de bandes non éclairées), qui ont la plupart du temps disparu lors du passage en obturation mécanique (bien que j'ai déjà constaté des différence d'illumination entre les images sur des rafales).

L'enjeu est bien réel, même au niveau des fabricants ; l'obturateur étant une pièce coûteuse et fragile dont il est bien tentant de se passer, ce que Nikon a fait sur le nouveau vaisseau amiral Z9, mais qui, malgré une lecture nettement plus rapide et innovante du capteur semble néanmoins faire face à des problèmes que ne rencontrent pas ses concurrents pour des éclairages scéniques en LED, justement...

Gauthier

[jejedudu]

Bonjour Gauthier,

Probablement un souci lié à la fréquence du réseau qui fait scintiller les LED. Ce qui explique aussi certains matériels d'éclairage LED spécialement conçus pour éviter ce phénomène (augmentation de la fréquence de l'alimentation et filtrage adapté afin de lisser les variations et le scintillement induit). Mais on a beau augmenter la fréquence, il y a toujours un moment où la synchronisation entre l'éclairage et le matériel de prise de vue fait apparaître le phénomène, sauf à alimenter son éclairage par une batterie 

Bien à toi.

Jérôme

[gjacobs]

Oui, c'est ça. Je présume que sur les appareillages pro, la fréquence est très élevée, de manière à ce qu'une image (TV ou photo ; les deux pouvant monter à une obturation assez rapide notamment pour des évènements sportifs) bénéficie de plusieurs éclairements pour un temps d'exposition même rapide, mais que c'est plus sensible pour du matériel low cost où
le rafraichissement est potentiellement proche de la vitesse de lecture.

Bien que je suis surpris car cette donnée est rarement mentionnée alors qu'elle est manifestement critique: seul l'indice de fidélité des couleurs (CRI / TLCI) est systématiquement mentionné. Au mieux on a une indication 'flicker-free'. Mais peut-être qu'avec la généralisation des APN avec obturation électronique, cela deviendra une donnée à tenir en compte.

Gauthier