Capteur photo – Choisir la bonne taille

Un capteur photo pour quoi faire?

En photo, tout est affaire de lumière. Même son nom ! Le mot photographie signifie littéralement “Ecrire avec la lumière” ou “Dessiner avec la lumière“. Tout un poème… Rien que ça, ça me donne envie de photographier, pas vous? Et bien le capteur photo, la lumière, c’est son job à temps plein.

Le capteur est le centre névralgique de votre boitier. De son boulot vont découler toutes les opérations qui suivront. Il fourni la matière première à votre appareil: La lumière. Autant l’objectif va se contenter de la laisser passer (plus ou moins), autant le capteur va la transformer en une matière exploitable par le boitier. De la lumière, il va faire des charges électriques interprétables par l’électronique de l’appareil photo.

Le capteur photo a remplacé la pellicule d’antan, autant dire que son invention a révolutionné le matériel et les pratiques. Voyons donc les différents formats et l’impact de ceux-ci sur votre “expérience utilisateur” comme on dit en informatique.

Anatomie succincte d’un capteur photo et définitions

Préambule

Je ne vais pas rentrer dans des détails techniques inutiles, mais ce préambule vous sera utile pour comprendre la suite. Et ça vous sera très utile quand vous voudrez imprimer ou faire imprimer vos photos. Soyez là la semaine prochaine, ce sera l’objet de mon prochain article !!

A la surface du capteur, on trouve des photosites, qui, par l’intermédiaire de photodiodes, captent et transforment la lumière en signaux électriques. Pour faire court, les photosites vont définir un certain nombre de points sur le capteur. Ces points vous les connaissez, ce sont les fameux pixels.

Définition et résolution d’image

Ces pixels, vous allez en trouver un certain nombre, comme sur une télé ou un écran d’ordinateur, de téléphone, etc… On parle par exemple d’un appareil photo de 20 millions de pixels ou 20 Megapixels.

La définition

La définition est une quantité. Par exemple, un écran de 1920 x 1080 possède, je fais la multiplication pour vous, 2 070 600 pixels. C’est le nombre de pixels d’une télé Full HD puisque 1920 x 1080 est la taille du Full HD. Sur un écran 4K, la définition est de 3840 x 2160 (8 294 400 pixels).

Une photo, un capteur photo, un écran d’ordinateur, une télé, un smartphone, ont une DEFINITION qui s’exprime en pixels:
Largeur x hauteur = nombre de pixels

La résolution

Vous avez donc compris que la définition est un nombre. La résolution, elle, est une unité de mesure. Elle s’exprime en PPP (Points par Pouce), ou DPI en anglais (Dot per Inch). PPP et DPI, c’est la même chose. La résolution ne vous servira qu’à l’impression de vos photos.

Une photo n’a pas de résolution. Un capteur photo, un écran d’ordinateur, une télé non plus. 800 x 600 n’est pas une résolution.

Les tailles de capteurs

Le Full Frame

Le plus grand capteur dans la gamme grand public est bien sûr le Full Frame, autrement nommé le Plein Format. Il tient sa taille, 24 X 36 mm des pellicules dont c’était le format. Quand le capteur a fait son apparition, le fait de lui donner cette dimension a permis aux photographes de l’époque de conserver leurs objectifs. C’est depuis resté le standard… On parle toujours “d’équivalent 24X36”.

La notion d’équivalent 24X36

Prenons l’exemple d’un 50mm. Mettez-le sur un boitier Full Frame. Votre photo va avoir un certain cadrage. Mettez ce même objectif sur un APS-C. Et bien ce boitier va cadrer comme si vous aviez mis un 75mm sur le Full Frame. Il ne zoome pas, il “recadre comme”. On dit alors que votre 50mm sur APS-C est un 75mm en équivalent 24X36. Dans la réalité, ça reste un 50mm, c’est juste que le capteur de l’APS-C ne profitera pas de toute l’image que lui envoie l’objectif. De la même manière quand vous mettez un 20mm devant un capteur micro 4/3, il cadre comme si vous aviez un 40mm sur un Full Frame. Une petite image pour illustrer ça.

Taille capteur photo

Le 24X36, ou plein format, ou full frame, n’est pas le plus grand format en réalité. Il existe aussi des boitiers Moyen Format qui ne trouvent leur utilité que dans des domaines très spécifiques et qui n’intéressent qu’une poignée d’humains dont vous ne faites très certainement pas partie.

L’APS-H

Juste en-dessous du Full Frame, on ne le trouve que chez Canon. Sa taille est de 28.7 x 19 mm. Pas très répandu…

L’APS-C

Un peu plus petit, l’APS-C de chez Nikon, Fuji, Sony, Pentax entre autres. D’une surface de 23.6 x 15.7 mm. Son facteur de conversion est de 1.5. C’est à dire que pour reprendre l’exemple du 50 mm, il faudra multiplier cette focale par 1.5 pour obtenir le cadrage obtenu avec un Full Frame, soit:

50mm x 1.5=75mm

Le 50 mm cadrera donc plus serré sur l’APS-C que sur le Plein Format, comme vous avez pu le voir sur la photo illustrée un peu plus haut.

L’APS-C de Canon

Avec son capteur de 22.2 x 14.8 mm, son facteur de conversion est de 1.6. Il va donc cadrer encore un poil plus serré.

Le micro 4/3

Ce capteur de 17.3 x 13 mm est plébiscité et chasse gardée par Olympus et Panasonic. Le facteur de conversion est simple: 2 !

Les autres capteurs

On tombe dans la catégorie des petits capteurs qui, selon moi, n’ont plus leur place dans un article dédié à des photographes, même amateurs ou débutants. Ces capteurs limitent fortement vos possibilités créatives (très grande profondeur de champ) et leur capacité est très très limitées en basse lumière. Les capteurs de smartphone entrent d’ailleurs dans cette catégorie. On peut malgré tout faire de bonnes photos, mais pas dans tous les genres photographiques.

Un mot sur la comparaison des surfaces des capteurs

Dimensions des capteurs et surfaces:

  • Full Frame: 24mm x 36mm = 864mm²
  • APS-C: 23.6mm x 15.7mm = 370mm²
  • APS-C Canon: 22.2mm x 14.8mm = 329mm²
  • micro 4/3: 17.3mm x 13mm = 225mm²
  • Smartphone (les plus grands !): 3.6mm x 4.8mm= 17,28mm²

On remarque que, entre le Full Frame et l’APS-C, si le facteur de recadrage pour un APS-C est de 1.5, la surface de captation de la lumière, quant à elle, est 2.3 fois plus faible (864/370), disons 2 fois moins grande pour arrondir.

Entre un Full Frame et un micro 4/3, le facteur de recadrage est de 2, mais la surface de captation est presque 4 fois plus petite (864/225).

Juste pour le plaisir, un smartphone avec le plus grand capteur photo qu’on trouve sur ces appareils (iphone 7 par exemple) capte 50 fois moins de lumière qu’un Plein Format !!

Les avantages d’un grand capteur

Les situations de basse luminosité

L’avantage est tout simplement de pouvoir y fourrer plus de photosites dont on a parlé en introduction. Mais pas que… En effet, après avoir fourré quelques millions de photosites, deux choix s’offrent au constructeur de capteur avec la place qui reste:

  1. Fourrer encore quelques millions de photosites
  2. Remplacer les millions de photosites existants par des photosites plus grands.

Et cette deuxième solution est la bonne. Sachez que si vous ne faites pas des recadrages monstrueux et si vous n’imprimez pas d’affiches de très grande taille, une douzaine de millions de pixels (12 megapixels) suffiront amplement pour avoir des images d’une très grande qualité à l’écran comme à l’impression de grand format (A4 voire même plus grand). La plupart des Reflex et hybrides tournent autour des 20 megapixels, parfois beaucoup plus aujourd’hui, vous avez donc beaucoup de marge.

On va donc pouvoir mettre sur les grands formats de capteur de plus gros photosites qui auront une bien meilleure capacité à capter la lumière et donc être plus performants quand justement la scène se trouve en basse luminosité.

La course aux millions de pixel a fait vendre des millions de boitiers, c’était l’argument commercial phare des constructeurs (et des vendeurs qui n’y connaissent rien). Course qui ne sert à rien puisque, je le répète mais vous l’avez compris, il vaut mieux avoir moins de pixels, mais de plus gros photosites…

Notion importante

Le nombre de pixels n’a aucun sens en soi: 20 megapixel sur un micro 4/3 ne veut pas dire la même chose que sur un plein format par exemple. Si les deux ont bien 20 millions de pixels, la taille des photosites n’est pas la même !! Regardez mon illustration ci-dessous (on ne se moque pas, le dessin c’est pas mon truc). Deux capteurs de tailles différentes, mais chaque capteur possède bien 20 millions de pixels. Pour l’illustration je n’ai pas mis 20 millions de points, j’en ai mis 20, allez savoir pourquoi 😉

taille photosites sur capteur photo

Dans les deux capteurs (les rectangles) on a bien 20 photosites, mais ceux du grand capteur sont plus grands et captent plus de lumière !! Vous comprenez donc que dans les deux cas, le vendeur ou le site marchand vous vante 20 millions de pixels, mais il ne vous dit pas que dans l’un ils sont deux fois plus petits que dans l’autre. Le nombre de pixel n’a donc de valeur que rapporté à la taille du capteur

Le flou d’arrière-plan

Un plus grand capteur permet, on l’a vu, d’être plus à l’aise en basse luminosité. Il permettra également de favoriser une faible profondeur de champ pour produire un joli bokeh (flou d’arrière-plan artistique). Pourquoi? Si je fais un portrait et que mon sujet tient dans mon cadre, sur un Full-Frame à 50mm. En APS-C par exemple, je vais devoir, pour faire exactement la même photo avec le même cadre:

  • soit prendre du recul (puisque l’APS-C cadre plus serré). Or on sait que la distance du sujet a un impact sur la profondeur de champ: Plus je suis loin du sujet, plus la profondeur de champ augmente et je perds du flou d’arrière-plan
  • soit choisir une focale plus grand angle si je reste à la même distance. Et on sait que plus la focale est courte, plus grande est la profondeur de champ. C’est pour ça qu’avec les mini-capteurs de vos téléphones, vous ne pouvez pas faire de flou d’arrière-plan (sauf artifices technologiques qui sont arrivés sur nos smartphones).

Montée en ISO

La taille des photosites a un impact direct sur la capacité du boitier à monter en ISO tout en conservant une netteté suffisante. Avec un capteur 1 pouce, vous allez très vite voir une destruction de la netteté avec la montée en ISO. Sur un plein format qui possède non pas 50 millions de pixels, mais pour lequel on a fait le choix d’augmenter la taille des photosites, on monte jusqu’à des valeurs considérables. A 6400 ISO on est encore suffisamment net.

Alors que faut-il choisir ?

Après lecture de cet article, vous pourriez être tenté de revendre votre micro 4/3 ou votre APS-C pour un Full Frame, car c’est indéniable, le Full Frame a des arguments en sa faveur. Cela dit, il faut pondérer cette ardeur naissante:

Vous avez dit grand capteur?

  • A partir du micro 4/3 on est déjà dans la catégorie des grands capteurs. Et moi qui en possède un, je peux vous garantir que les avancées technologiques permettent de produire des images de très grande qualité pour des agrandissements jusqu’au A3, ce qui est déjà très, très grand pour un particulier !!
  • A partir du micro 4/3 on peut réaliser de magnifiques bokeh. Certes un Plein Format favorise le phénomène, mais avec un objectif très lumineux on obtient des flous vraiment excellents avec un micro 4/3. Un Full Frame avec un objectif peu lumineux sera moins bien qu’un APS-C ou un micro 4/3 avec un objectif de qualité bien lumineux.
  • Qui dit grand capteur dit gros appareil photo dit gros objectifs dit encombrant et enfin dit lourd. Pour ma part, c’est tout à fait rédhibitoire: Pour les voyages, la rando, c’est tellement contraignant… L’arrivée des Full Frame et APS-C sur les appareils hybrides a déjà permis de réduire la taille et le poids des boitiers comparé aux reflex.
  • Les objectifs pour Full Frame sont souvent très chers (certes, la miniaturisation pour les systèmes micro 4/3 a son prix elle aussi).

Un argument commercial et d’incompétents

  • La course aux millions est stupide: Si vous ne faites pas d’impression en taille énorme et/ou de recadrage sévère, ne prenez pas ce facteur en compte dans votre choix d’appareil. N’oubliez pas: A taille de capteur égal, celui qui a le moins de millions possède les plus gros photosites, et c’est ça qui est bien !!

Mon choix (que rien ne vous oblige à suivre)

Je possède un micro 4/3, le panasonic GX8. J’ai acheté entre autres 2 optiques très lumineuses: Un 20mm f/1.7 au format pancake (extra-plat et super léger) et un 42.5mm f/1.7 pour les portraits. Avec l’excellente montée en ISO du GX8, je peux gérer des situations de basse luminosité et produire d’excellents flous d’arrière-plan. Ajoutons à cela que compte-tenu de son encombrement et de son poids très, très inférieurs à un Full-Frame, je n’ai jamais regretté une seule seconde d’être passé du Full-Frame au micro 4/3.

Il vous faut donc réfléchir à vos besoins, vos contraintes, ce que vous faites comme photos. Dites-moi en commentaire quel(s) matériel(s) vous avez et si vous en êtes satisfait(e) !!

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