des Eclaircissements sur la Qualité d'image Très Faible du Foveon en Basse Lumière :
- l'Absence de Pixel-CDS Analogique rajoute pas mal de Bruit !
Et c'est Surtout le Fill-Factor qui est Réduit par la Circuiterie entre les 3 Couches,
dixit Eric Fossum (~1/2 Page+Commentaires) : dpreview.com/news/5290819814/key-inventors-tell-the-history-of-sensors
Il a quand même écrit 2 Phrases qui laissent un Peu d'Espoir :
« Plusses of the Technology did Not outweigh minuses, it couldn't escape its niche market »
« BSI Move can help with Optical Fill-Factor, but impacts the fabrication of the Blue Layer » ?
j'ai remis la Ligne « l'Absence de Pixel-CDS Analogique rajoute du Bruit »
- je l'avais Retirée car - très franchement - je N'y croyais Pas,
ça date au moins de l'Eos 1D Mk2, Jan. 2004.
- un CMos FOVEON Exige de très GROS Pixels : 21 X3: 5µm(SD1,Mer4) 7,84µm(SD14-15,DP1-2) 8,66µm(Qua6) 9,13µm(SD9-10).
Si leur Fill-Factor est Très Bas, et, Sans Annulation de Bruit Initiale = Analog-Pixel-CDS
= il leur faut bien ça ! Le Projet Sigma FF Actuel est à 6,5µm.
Moyenne des Sigmas X3 ~7,52µm.
- sans compter les 6 X3 Quattro qui ont 4x les Pixels Bleus = 4,33µm.
c'est pas tant le Pitch des Pixels Bleus qui est Décourageant,
- Mais l'Ombre Considérable que ces ~20, ~26 MPix projettent sur les Couches V et R,
plus justement, leur Circuiterie Extrèmement Dense : fort Manque de Rouge du SDQH au soleil, encore Pire l'Ombre !
- intégrer le CDS(4T) sans Baisser plus le Fill-Factor, faut-il Monter la Finesse de Gravure ?
21 Ans après, le CDS est indispensable, visez les Progrès de l'Eos-1D au 1D MkII
Col-Row-Bus lines - FET: Field-Effect-Transistor - FD: Floating-Diffusion - PD: Photo-Diode
- RST: ReSeT Gate - SEL: SELect Gate - SF: Source-Follower - TG: Transfer-Gate.
- Passer toutes les Couches qu'on peut en Techno BSI :
... Visez les Progrès Immenses que ça a produit de ~2006 à ~2009 (Pntx Q) : Progrès Géants de la Techno. BSI
- On peut ainsi Obtenir un S/B Bien Meilleur en restant en Format APS-C ou -H
+ l'Erreur de Ricoh, Vendre Cher des APN de Niche sur le Marché de Masse à Prix Tirés
... la Parade, Attaquer bille en tête les Marchés de Niche avec les Bons Produits : Attaquer bille en tête les Marchés de NICHE, + et avec les Bons Produits.
= Pas d'Autres Moyens pour Gagner de l'Argent pour les petits, la
Rampe pour Financer la Gamme d'APN à bas prix. APN = Appareil Photo Numérique.
Pixels simulés 6,5µ 1:1:1 Foveon APSH*4
comme dans le Projet FF de Sigma les Pixels de cette Simulation sont au Pitch de ~6,5µm.
- des Pixels de 7,2µm Amélioreraient encore beaucoup leur rapport S/B / Pixel,
on peut même monter à 8µm, mais la Résolution chute à ~32 MPix !
Crop d'Origine en 8192 * 6144, un des rares que j'ai pu prendre de Jour au Fuji GFx100s
- la même Résolution qu'en Stitchant 4 Prises de Vues ou 4 CMos APSH 1:1:1
soit un Capteur Foveon X3 MF 53,3 x 40mm de Diagonale 67mm
Cela ne ferait aucun Mal à Sigma d'entrer sur le Marché MF à 1 Concurrent : P-1 à $50k€++.
+Optique où il toise Angénieux, Boyer, Nikkor, Rodenstock, Schneider, Voigtlander, Zeiss,
à l'opposé, si Sigma arrive à en faire un Bon Foveon Couleur -Et- PAN-Chromatique(Mono)
- ce serait un Cas Unique, Sigma le Seul à Vendre un CMos MF Mono + Couleur...
Avouez que ça constitue quand même un Atout Maître !
Mais pour Tout ça, il faut d'abord intégrer : - le CDS (Correlated Double Sampling) à Tous les Pixels et Couches du Foveon
Quitte à Améliorer la Finesse de Gravure pour ne pas baisser encore le Fill-Factor Optique
+ Mettre les 3 Couches en Techno. BSI
pour Améliorer le Fill-Factor Optique.
Début de Simulation de Rayons Obliques FSI : Quasi Rien n'Arrive au Niveau du Rouge !
= Progrès Immenses de la Technologie BSI
- s'il faut des Pixels de 7.2µm,
tant pis pour la Résolution qui ne baisse qu'un peu...
Tant Mieux si ça fait Re-Monter Sensiblement le Ratio S/B (SNR /pixel).
- Bien sûr, si ce Foveon est Top : Conserver le Filtre UV-IR-Cut Démontable,
... la Seule petite Chance de Séduire quelques Astrams...
- Le Stiching n'est pas une mauvaise Etape Compliquée - Au Contraire :
il permet de mieux Rationaliser les 4 Quarts en Format APSH...
il permet de Détecter Tout Défaut Important du au Silicium du Wafer au 1/4 du Coût total.
Le Problème Sigma(X3) est en gros le même que chez Ricoh(DSLR) :
- Arrêter de Monter des APN qui Coûtent un Bras et ne Rapportent quasi RIEN.
- Obligé à Vendre des APN: inconsistants, incomplets, Mal Finis, ils nuisent à la Réputation,
= keep Pentax Useful Functions --Inconsistencies - in 67D :
ex: Ricoh avec la Pécision de Cadrage Micro-Métrique sur... un LCD FIXE d'Autrefois !
ex: Ricoh avec le Refroidissement Passif du CMos, Bouché par le LCD FIXE !
+ le LCD FIXE ne permet pas l'Option Ventilo comme le fait Fuji, etc...
Sigma n'a plus d'Argent pour Développer le Foveon ?..
... Mais... ça Pourrait Bien Intéresser quelqu'un d'Autre que Sigma ? un MF-HQ et à la fois COULEUR et MONO !
+ Avec de GROS Pixels Top SNR !
Les Démélés de Sigma avec son " Nouveau Fondeur " depuis 1 bail...
... on y croit, ou on n'y croit pas... et Rien de Nouveau n'est sorti depuis ~10 ans !
Et d'après les 2 Posts récents de Eric Fossum sur DPR : www.dpreview.com/news/5290819814/key-inventors-tell-the-history-of-sensors
... on peut en Conclure que :
- le Foveon n'a Fait - Aucun Progrès Significatif - sur son QE depuis 2002...
... l'Obstruction à la Lumière Provoquée par la Circuiterie entre les 3 Couches est Enorme... Catastrophique si on considère des Rayons Incidents Obliques.
- le Foveon n'intègre Toujours Pas de CDS Analogique = Très Mauvais SNR...
... Eric Fossum signale que : " ce Serait Maintenant Possible sur la Couche Bleue " ?
Bref, un tel Retard que parler de Photo-Diodes BSI parait encore un Rêve Lointain ?
Le Gros Problème de Séparation des Couleurs persistera : il est inhérent au Foveon X3.
- le Sauter en Empilant les 3 Couches Brutes dans 1 image PAN-Chrome...
la seule façon d'Optimiser ce "Colatéral" sinon insolvable.
A tous ces Défauts = il n'y a qu'1 Bonne Solution = un CMOS MF 40 * 53,3mm !
= Taille de Capteur qui permet de Garder de GROS Pixels BSI.
Solution aux Obstructions internes des Foveons
Ce serait également La Solution pour des Images Natives en N/B PAN-Chromatique...
... ici aussi la Qualité d'image Dépendrait de Garder de GROS Pixels :
Evaluation Décourageante Pixel Sigma X3
Pour bien Fixer les idées, j'ai essayé de Figurer Un Pixel Sigma Foveon X3...
... Bon, bin, euh... c'est Franchement... 100% Décourageant.
Si on essaie d'y Figurer des Rayons Obliques,
= a-t-on 1 Seul Pixel Rouge ?
Car, franchement, j'espère m'être trompé quelque part...
- Fini l'Optimisme des Foveonistes ? PD=PhotoDiode.
En fait, on n'a Pas de CDS, juste comme dans les tout premiers Capteurs CMos. + Pas de BSI, comme dans Tous les CMos Peu Sensibles d'avant 2010.
Donc, on doit garder de Gros Pixels, comme à cette époque !
6,4µm ça risque de ne Pas être suffisant pour une Qualité d'Image Top sur un MF:
- avec le Pitch à 7,2µm, la Résolution tombe à ~40 MPix en 40*53,3.
C'est environ la Résolution du CCD du Pentax 645D...
... que chacun trouvait Top en son temps
Tout ce qu'on peut Améliorer pour Booster le SNR de ce Foveon MF :
- Toute les Pistes de la Circuiterie Passent au Cuivre, Plus Fines que les Pistes Alu.
- Finesse de Gravure Poussée au Max-Eco. pour réduire la Place Prise par les Transistors : chassimages.com/forum/index.php?msg=7185099
- le Pixel-Pitch passe de ~6,4 à 7,2 micro-mètres = Surface de ~41 à ~52 µm².
... les Pixels de l'Eos 1Ds Mk2 et ceux du Nikon D4 faisaient 7,2µm.
On peut aussi intégrer des Améliorations Plus Poussées listées par Eric Fossum :
- « Latest? version of the Sigma Foveon allows CDS on the "Blue" Layer »
... ce serait Mieux sur les Couches Verte et ROUGE, mais bon !
- « BSI move can help with Optical Fill Factor but impacts the fabrication of the Blue Layer »
... ce qui signifie que c'est Sans Problème sur les Couches "Verte" et ROUGE ?
voici la Version avec le "Vert" et le ROUGE qui passent en Technologie BSI :
- GAIN Enorme pour le "Vert" : Enfin Débarassé de Toute Obstruction Supplémentaire.
- Gain Substantiel pour le ROUGE qui Remonte carrément d'1 Etage Plein dans la Pile X3.
Complexité de Fabrication d'un Foveon, le BSI exige-t-il un Vrai Sur-Coût à la Fabrication,
- vs juste Changer d'Habitudes dans un Process de Fabrication de ttes façons Complexe.
Donc, on ne doit plus avoir ce Mur "Grenadine" qui vire au "Brun Caramel" en Plein Soleil : chassimages.com/forum/index.php?msg=8823366
- ceci tellement la Couche ROUGE du SDQH a un SNR plus que Faible...
Cette Version 7,2µm Cu 2xBSI est Déjà Beaucoup Plus Tolérante aux Rayons Obliques.
+ le Signal "Bleu" est enfin Nettoyé des Bruits dès le début par un CDS Analogique. un CMos Foveon très Acceptable en Couleur et Bon en (Mono)-PAN-Chrome :
X3 FSI snr1 -vs- BigPixel-CDS Full-BSI Top
Voici le Récapitulatif des Progrès Espérés, rien de Rien de Tout cela n'est Révolutionnaire : - le BSI : Permet Tous les CMOS Hyper-Sensibles depuis 2009 (Pentax Q-Q10). SensorSensitivity=3-Comparisons.html + le CDS : Equipe Tous les CMOS Modernes depuis + de 21 ans.
Depuis au moins l'Eos 1D Mk2 en Janv.2004.
En fait, le Plus Difficile dans le FOVEON est sa Conception " 3 Couches Empilées "...
... et la Realisation de cette " Pile-X3 " sans trop Sacrifier ses Performances...
NI les Fonctionnalités de ce Capteur 3 Couches "Bleu", "Vert", ROUGE :
- son Epaisseur +3 Obstructions par 3 Couches Circuits-Alu+Transistors : SNR ROUGE = 1.
le SNR "Vert" avec 2 Obstructions par 2 Couches de Circuits-Alu+Transistors est Très Bas.
Comparons le Pire Foveon FSI -contre- le Big-Pixel+CDS + Full-BSI "X3" au Top :
Schéma.Gc1.png : la Version FSI - Alu, Sans CDS = SNR Très Bas :
- la Couche ROUGE, ne voit quasiment Jamais Rien des Rayons Obliques !
- la Couche 'Verte' est à peine mieux en Circuiterie Alu.
Schéma.Dr2.png : Version GROS Pixels avec CDS, BSI + Cuivre = SNR Foveon au Mieux :
- les Gains sont figurés du côté Droit par une Série de "+" dans Chaque Couche :
- Couche ROUGE+ Obstruée par 2 Couches de Circuits-Cu+Transistors au lieu de 3 Alu:
... l'Angle Maxi des Rayons Obliques est quasiment double du FSI=6,4µm au BSI=7,2µm...
- Couche Verte++ Obstruée par 1 seule Couche de Circuits-Cu+Transistors au lieu de 2 Alu:
... il faut toujours la débarasser du Rouge qu'elle Recueille = Défaut inhérent au Foveon...
- Couche Bleue Parfaite = juste Sous les Micro-Lentilles = Sans Aucune Obstruction !
... il faut tjrs la débarasser du Vert, du Rouge qu'elle Recueille = Défaut idem...
Clic sur l'image l'Agrandit x5.
Version BSI + Gros Pixels CDS Dr2 pleinement Utilisable en Capteur (Mono)-PAN-Chrome.
... Gros Plus pour tous : Garder le Filtre UV-IR-Cut Amovible et Hors-Focus !
Perfs des Foveon X3 sur échelle Nikon D7n
Où se situe un Foveon de Niche sur un Marché de Masse à Prix Tirés :
-- Très Faible ratio Qualité d'Image / Coût de Revient d'un Foveon X3 Sigma APSH
... si vous n'êtes pas convaincu : Revisitez
le Comparo aux 3 Statues sur NCI
+ ratio Qualité d'Image / Coût de Revient "Acceptable" du Foveon X3-BSI BIG Pixel-CDS...
... et même "Bonne" en Mode PAN-Chromatique : Pas de Rejet des Photons Hors-Couleur.
... et même "Enviable" si une Locomotive MF tire vers le Haut l'Image de toute la Gamme...
... il ouvre à Sigma une Montée en Gamme Optique vs Subir les Attaques LowCost (chine)
En plus de ça, ce Foveon X3 BSI BIG-Pixel CDS = le Seul Couleur -et- PAN-Chromatique,
... Plus, il a une très Bonne Sensibilité en IR une fois son Filtre UV-IR-cut enlevé !
Nikon D70 crache un Ciel-Vert (krash sa Diode Verte) à la Moindre Sur-Expo, Mais,
- on n'y a Jamais vu ses Couleurs Dégradées et Autant de Bruit à l'Ombre qu'un Sigma X3.
Même en le poussant à 800 ISO en JPEG, ou à 1600 ISO en RAW !
le X3 BSI Big-Pixel-CDS devrait finir entre l'Eos-20d et le 5D à 800-1600 en Basse Lumière,
= impossible d'atteindre la Performance ROUGE=TOP des Nikon-D7000, Pentax-K5 !
Même BSI avec Pixels de 7,2µm : la Couche R est Obstruée par 2 Couches de Circuiterie.
le Meilleur sera bien sûr le Mode (Mono)-PAN-Chrome, il Garde Tous les Photons Reçus :
- Pas de Soustraction de rejets Verts ni Rouges Polluant la 1ère couche "Bleue".
- Pas de Soustraction de rejets Rouges Polluant la couche #2 "Verte".
Enfin, cette image Mono en Luminance combinée dans votre PC avec la Couleur X3 BSI en
Chrominance, on doit pouvoir en obtenir la Meilleure Composite Y/C possible. D'autant que
la part Y Mono est bien Contrastée, Définie et la Couleur bien Nuancée, Sans Bruit. Mais on
n'obtient pas ça des JPG finis, plus sûrement des 3 fichiers Raw des 3 couches du Foveon.
J'ai vu d'Excellents résultats de cette méthode en Astro-Photo. L'intérêt est qu'elle est Très
Adaptée à ce qu'on a ici, une part 'Y' bien Contrastée, Définie, une part 'C' de Moins bonne
qualité à cause des rejets V et R. Mais qu'on peut Lisser, car on en attend pas La Définition.
En bref, la Structure de l'image vient de la part 'Y'. Image ensuite "Coloriée" avec la part 'C'.
Si on a un Score de Qualité d'image de ~80 (D7000) au lieu de ~40 (D2H), ce sera Parfait !
Attention, ici la Comparaison est entre Capteurs APSc, ou entre APSc et APSH...
- les Résultats seront encore bien Meilleurs avec 4 de ces Capteurs Stitchés au format MF,
mais là, je n'ai Pas assez de Données pour proposer une Comparaison.
Foveon, le capteur CMos Jamais Optimisé.
SigmaX3 a le Même Frein que PentaxDSLR, vendre les ILC de Niche au Marché de Masse
très Concurrentiel. Pour ne pas dire à Prix-Cassés par le Rétrécissement actuel du Marché.
Autant les CMos MonoCouche X1 ont reçu Toutes les Améliorations possibles, imaginables,
Pixel-CDS annulant le Bruit, QE Boosté par les PD-BSI, DR ~500 ISO Optimisé via DualGain.
Autant le Foveon semble ne Pas avoir Evolué depuis ses Débuts-2002. JPEG Direct à part,
le QuattroH reçoit des Notes DPR inférieures en RAW et Basse Lumière à ses grand-Frères
les SD1, Merrill. En plein soleil, les couleurs à l'ombre sont nettement dégradées, le Rouge
disparait quasi à 100% des Ombres Denses alors qu'il n'est déjà pas très Vif en plein Soleil.
Samsy NX mini BenchMark in Low-Light High-ISO w/ a CMOS 1/5 to 1/3 the Area of Sigma's.
En réalité et par Construction, le Foveon n'est pas favorable à un Bon SNR en "Vert" ni en
Rouge qui subit l'Obstruction à la Lumière par 3 Couches de Circuiterie B et V et R en FSI.
Les Pixels les plus Etroits agravent encore ce défaut de Naissance du Foveon, il faut donc
garder des Pixels les plus Larges possibles. Mais ce n'est pas le bon Plan avec un CMos
APSc. Je me demande si un Foveon X3 avec Bon SNR Rouge, est possible autrement qu'
en MF 53 x 40 ? Pourquoi pas une Locomotive MF 645 ~40 Mpx à Gros Pixels, bénéficiant
des Progrès les plus indispensables des CMos, CDS, BSI, etc. Et d'un Mode PANchrome
conservant Toute la Lumière reçue. Y inclus les Photons Hors-Couleur qu'on doit Éliminer
en RVB. Ce qui en fait Assurément un MF de Niche : le Seul à pouvoir Assurer la Couleur...
... en même temps qu'un N/B à Haute Qualité d'image gardant Tous les photons reçus !
Ce Marché MF de Niche 53 x 40 a encore des Prix très Hauts permettant d'Essayer un 'X3'
très Optimisé et surtout son Mode PAN-Chrome HQ Unique. Cela me plairait Fortement de
pouvoir Tester en longue durée un MF présentant ces Caractéristiques. La Locomotive de
Niche pourrait "tirer" une gamme de Wagons APSH et FF moins Optimisés, beaucoup plus
Abordables. Les 'X3' haut de gamme quand même abordables conservant leur Mode PAN
Chrome HQ Unique. Vu leurs perfs actuelles inférieures à ce vieux D70, il y a quand même
moyen d'Améliorer le Foveon FSI sans CDS d'un bon paquet de Performances, y compris
en APSH. L'idéal serait d'arriver aux DxoISO en Basse Lumière entre l'Eos-20D-APSc (62)
et le 5D-FF(71). Cela ne serait pas le challenge du siècle que d'atteindre les Résultats d'un
CMos ~APSH 2005 pour un X3 APSH 2025 optimisé. Le Mode PANchrome HQ leur permet
presque de se comparer au Pentax K3-3 Mono. Mais Faute de Mesures, je me suis Limité
à viser les Perfos des Nikon D7200-7500, des 'X1-Bayer' mieux connus. Note, ce Comparo
concerne des Foveon X3 APSH Optimisés 2025 : ce sera encore Bien Mieux en MF 53*40.
la 'Locomotive' Canon 1D Mk2 tire les Ventes d'Eos 20d.
Ceci a titre d'Exemple, pour illustrer l'usage du mot "Locomotive" au long de cette page.
Canon 1D Mk2 fut une Top Réussite, ses progrès depuis les Eos 1D et Nikon D2H furent
juste Considérables. La Qualité d'image dans l'Obscurité est pour la 1ère fois très bonne.
Pas de Spot d'Amp-Glow en Pose B. Canon a pensé à Couper les Sources Principales
de Rayonnement inutile. CDS Super Optimisé, il vient à bout des Bruits jusque 1600 ISO.
La Note totale DxO passe de 40 (~1D, D2H) à 66. Wow, 26 points d'un coup. - Test-BL*4 :
- OoC-JPG 1600-ISO 1/16-fc No-NR : EOS-1D, Nikon-D2H, EOS-1D-Mk2, EOS-1D-M2N : 4mpx CanonEos1D No-NR 0.67lux 2sec f/2.8 ISO-1k6 : Hot-Pixels 4mpx NiKon-D2H No-NR 0.67-lux 2.5sec f/3.0 ISO-1600 : Noisy ! 8Mpx CanonEos1D2 No-NR 0.67lux 2.5s f/2.8 ISO-1k6 : GOOD ! 8Mpx CanonEs1D2N NoNR 0.67lux 1.3s f/2.8 ISO-1k6 PERFECT
Si vous gérez la Taille, le Poids, le Prix : c'est le 1er APN Top Parfait pour l'Astro-Photo !
Du coup, 6 mois après, Canon lance l'Eos 20d comme un 1D Mk2 moins cher, plus petit,
Moins Pro, plus simple et hélas, Malheur, Beaucoup trop Bâclé :
- Mauvais-Contacts provoquant des "Err-99" Chroniques.
- Banding-FPN-Tartan Frustrants à réglage ISO Bas +Moyen en Basse-lumière.
- Amp-Glow Ruinant Toutes les Poses Moyennes de ~10-12 sec. et plus...
- L'Obturateur Non-Rodé projette des Débris Gluants sur l'UV-IR-Cut du capteur CMos.
