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Liste des différences APS-C / Full-frame

samedi 12 mars 2011

Tous les photographes savent que le format de capteur full-frame apporte des avantages par rapport au format APS-C. Mais quels sont ces avantages et sont-ils vraiment intéressants ? Et dans certains cas, ne peuvent-ils pas se retourner comme des inconvénients ?

Fig. 1. Petit rappel : Un APS-C est le montage d’un capteur de taille réduite dans un boitier dont le tirage optique et la monture d’objectifs sont les mêmes que sur un boitier 24 x 36.

Une caractéristique précise d’un boîtier peut être très importance pour un photographe alors qu’une autre sera négligeable selon ses propres critères photographiques et selon sa pratique. Le photographe peut alors légitimement se poser la question de savoir si les caractéristiques apportées par un plus grand capteur entrent dans ses préférences personnelles.

La réponse la plus simple est de lister les caractéristiques qui différencient ces deux formats et de leur attribuer une recommandation vers l’un ou l’autre format.

Fig. 2. Les premiers avantages sont de couleur atténuée car réversibles et interprétables selon la pratique et le niveau du photographe. Les suivantes sont des avantages incontestables.

Fig. 3. On peut tenir comme négligeables les petites différences de format APS-C selon les marques.

Listes des avantages et inconvénients

Grands angles

Il existe des grands angles spécialement adaptés pour le format APS-C. Ainsi, un 10 mm en APS-C correspond à un 16 mm en 24 x 36. Dans les deux cas l’angle de champ est de 107°.

Toutefois Canon ne propose que deux zooms grand-angles dans le format APS-C alors qu’il en propose 11 dans le format 24 x 36. Chez Nikon, on trouve une distribution légèrement plus favorable à l’APS-C avec 3 zooms et une focale fixe et pour le 24 x 36, il propose 10 objectifs.

D’une manière générale, les optiques destinées au 24 x 36 disposent souvent d’un cran d’ouverture en plus.

Téléobjectifs

Ce qu’on perd en grand-angle, on le gagne en télé-objectifs. L’encombrement, le poids et le prix s’envolent très vite sur les longues optiques. Les photographes animaliers préfèrent souvent le format APS-C plus pratique.

Profondeur de champ

Il n’est pas évident de dire si la profondeur de champ représente un avantage ou un inconvénient dans une photo. Le décalage de focale entrainé par la différence de format réduit la profondeur de champ d’un peu plus d’un cran d’ouverture sur le format APS-C. La zone de netteté est plus grande sur l’APS-C. Inversement, le full frame permettra plus de souplesse pour obtenir des images qui se détachent bien du fond grâce à une petite profondeur de champs.

Résolution

La résolution d’un capteur n’est pas directement liée avec les dimensions de ce dernier, mais dépend du nombre de photosites disposés sur sa surface. Il est toujours plus facile de placer un grand nombre de photosites sur une grande surface et dans la pratique cela se vérifie, car en moyenne le format 24 x 36 comporte plus de photosites que le format APS-C. Les meilleures résolutions se retrouvent donc sur le Full frame.

Poids des images

C’est la contre-partie d’une image avec beaucoup de résolution. Plus une image est lourde, plus il faudra un matériel informatique conséquent pour traiter les photos. Trop de résolution peut être un inconvénient pour certaines catégories de photographes.

Le viseur

La particularité d’une visée par réflexion est de détourner l’image qui va éclairer le capteur vers le viseur. Plus le capteur est grand, plus la visée sera grande et confortable.

Couverture

Pour économiser sur la taille du prisme, le constructeur peut décider de réduite la couverture en recadrant légèrement l’image en provenance du miroir. Idéalement elle de 100 %.

Grandissement

L’autre possibilité pour économiser sur la taille du prisme est de réduire le grandissement du viseur et proposer une image plus petite. Idéalement, il devrait être de 100 %.

Fig. 4. A grandissement égal, le viseur du 24 x 36 sera toujours plus confortable et toujours plus lumineux.

Focus Area

Fig. 5. Les zones de détection sont plus performantes sur le petit capteur.

Pour que le système autofocus fonctionne avec l’ensemble des optiques disponibles sur le marché et notamment ceux qui n’offrent qu’une ouverture nominale réduite, le constructeur est obligé de concentrer les zones de détection dans le centre de l’image. Le tirage optique étant le même pour un 24 x 36 et un APS-C, ce dernier ce trouve avantagé pour la distribution des zones.

Performances des objectifs

Si on souhaite avoir avec un APS-C la même souplesse de profondeur de champ que sur un 24 x 36, il faut alors l’équiper d’une focale qui ouvre d’un cran de plus. Par exemple pour avoir la profondeur de champ obtenue par le couple boîtier 24 x 36 + objectif 85 mm, f/1,8, il faut monter sur l’APS-C un 50 mm, f/1,2, c’est-à-dire un objectif beaucoup plus cher.

De même, un 24 x 36, grâce à son cercle de confusion plus important se contentera d’un objectif moins bien défini pour obtenir une définition finale équivalente.

Fig. 6. L’APS-C a besoin d’un cran de diaphragme en plus par rapport au full frame pour obtenir la même image. Cela correspond à un objectif plus cher pour l’APS-C.

Dimensions et poids des objectifs

C’est certainement l’avantage majeur de l’APS-C par rapport au full frame. Un cadrage identique s’obtient avec une focale plus courte. Et qui dit focale plus courte, dit objectif plus compact et plus léger pour un f/nombre équivalent.

La taille du capteur n’influence que très peu la taille et le poids du boîtier. Ce sont les choix du constructeur qui les augmentent par exemple en plaçant une visée 100 % sur un Full-frame.

Défauts d’objectifs

L’objectif forme une zone d’éclairement qu’on appelle cercle d’image. Le capteur du 24 x 36 exploite le maximum de ce cercle d’image alors que le capteur de l’APS-C n’en exploite que la partie centrale. Cela permet à l’APS-C d’éviter les problèmes d’optique qui se forment en périphérie du cercle d’image. Les plus connues sont les aberrations chromatiques et le vignettage. De même, la distorsion qui se produit sur toute l’image semble amplifiée en 24 x36.

Fig. 7. Les défauts des objectifs se situent souvent en périphérie du cercle d’image.

Plage tonale

Indépendante de la résolution, la plage tonale est l’expression de la précision des écarts de luminosité entre chaque pixel. Plus la surface réceptrice est grande, plus elle reçoit un flux lumineux important et plus la luminosité absorbée par chaque pixel devient précise. C’est un critère essentiel pour la qualité des images. Cette qualité se récupère sur l’image numérique sous forme de profondeur de couleur (quantification en bits).

Voir la page sur la vraie différence entre APS-C et Full frame

Plage dynamique

La plage dynamique n’est pas directement liée à la taille du capteur. C’est la taille des photosites qui influence la plage dynamique disponible. Par contre, un capteur de plus grande surface permet de recevoir des photosites de plus grandes tailles. Le format 24 x36 dispose souvent de photosites de grande taille. Il a donc l’avantage en terme de plage dynamique.

Lorsqu’un capteur dispose d’une large plage dynamique, il dispose également d’une plage tonale plus large. C’est-à-dire qu’il sait discerner des écarts de luminosité plus fins. La taille des photosites peut faire gagner jusqu’à un cran de sensibilité ISO.

Bruit en haut ISO

les deux paramètres précédents déterminent la qualité d’image permettant une meilleure montée en sensibilité ISO. Lorsqu’un capteur sait produire une image très propre (avec peu de bruit) dans sa sensibilité native, il est possible de l’amplifier plus fortement. Le gain apporté par la surface du capteur s’additionne au gain apporté par la taille des photosites. Le format 24 x 36 peut faire gagner jusqu’à 2 crans de sensibilité.

Diffraction

Pour une ouverture relative donnée par exemple f/2,8, plus le format est grand, plus l’ouverture réelle sera grande. Ainsi plus le format est grand, moins il est sensible à la diffraction. Le format 24 x 36 gagne un cran un tiers d’ouverture relative par rapport au format APS-C concernant sa sensibilité à la diffraction.

Voir les deux pages sur la diffraction et l’influence de la diffraction.

Rapport qualité prix

S’il est vrai que la liste des avantages favorise nettement le format 24 X 36, il n’en reste pas moins qu’il faut souvent plus que doubler le budget pour passer d’un boîtier APS-C à un boîtier 24 x 36. Si un photographe s’attache à une ou deux caractéristiques bien précises, il n’est pas sur que le jeu en vaille la chandelle. Le rapport qualité-prix est en faveur du format APS-C.

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