L'objectif : quelques rappels

La lumière provenant de la scène photographiée passe tout d’abord par les lentilles qui composent l’objectif. Cette étape détermine le cadrage de la photo et conditionne de plus en plus la qualité de l’image finale maintenant que les capteurs proposent un grand nombre de mégapixels dans toutes les gammes d’appareils photo. C’est pourquoi, les constructeurs multiplient les partenariats avec les sociétés réputées dans le domaine de l’optique afin d’inclure dans leur produit des lentilles de qualité qui ne déforment pas l’image et préservent le piqué comme les couleurs de l’image. On retrouve régulièrement sur les objectifs des photoscopes compacts ou bridges des grands noms comme Carl Zeiss, Leica ou Schneider Kreuznach. Les bons objectifs permettent de limiter les défauts qui viennent dénaturer la qualité de l’image prise.

Le zoom

En matière de zoom, les objectifs de compacts et de bridges sont tous conçus différemment et ne respectent pas de norme établie comme pour les appareils reflex. Pour donner un pied d’égalité aux chiffres annoncés par les constructeurs, on parle de focale équivalente. Les chiffres annoncés ne correspondent donc pas à une réalité physique. Une focale de x mm ne signifie pas forcément que le zoom aura une distance de déploiement d’au moins x mm mais que combiné avec les dispositions internes et la taille du capteur, il fournit une puissance d’agrandissement équivalent à ce qu’un zoom d’appareil argentique fournirait avec une focale de x mm. C’est donc une échelle de comparaison plus qu’une donnée réelle.

Les critères de qualité d'un objectif

Au chapitre des paramètres qui différencient un bon objectif d’un moins bon, on trouve tout d’abord des défauts qui impactent la luminosité.

Viennent ensuite les déformations géométriques comme la déformation en coussinet qui se remarque particulièrement en position de zoom déployé au maximum et la déformation en barillet qui gêne l’usage en grand angle.

Il n’existe malheureusement pas de moyens de déterminer a priori si un objectif est sujet à ce genre de défauts. Seul le test en condition permet de tirer les conclusions aidant au choix.

Le stabilisateur optique pour la qualité des clichés

Au-delà de sa qualité optique, un objectif peut également proposer une fonction stabilisatrice fort utile pour les prises de vue en zoom déployé au maximum ou en condition d’éclairage difficile. Les stabilisateurs optiques sont amenés à se généraliser car ils sont partie intégrante de la qualité des clichés.

Le zoom tout d’abord. On comprend aisément qu’avec un fort agrandissement optique, le moindre petit mouvement parasite a des répercussions importantes sur le cadrage de l’image. Au-delà d’un zoom optique 5x, le stabilisateur optique devient quasi indispensable si l’on n’utilise pas de trépied. Il permet d’éviter l’effet de flou causé par le « bougé » de l’appareil photo.

L’autre grande utilisation du stabilisateur optique est la possibilité d’ouvrir l’obturateur plus longtemps et, de fait, de laisser à l’appareil plus de temps pour capter la lumière. Avec des temps d’exposition plus longs, on obtient des images plus lumineuses sans avoir recours au flash qui fausse l’exposition d’une scène contenant plusieurs plans.

Stabilisateur optique et numérique : comment ça marche ?

Le fonctionnement de tels dispositifs est souvent basé sur la détection des petits mouvements de l’objectif à l’aide de micro-gyroscopes intégrés à l’objectif de l’appareil. Un système complexe de compensations sur les lentilles est alors utilisé pour contrecarrer les effets indésirables. D’autres solutions existent également mais sont moins répandues telles que la compensation grâce à un capteur mobile !

Quant au stabilisateur numérique, il s’agit d’une astuce logicielle qui n’apporte rien dans les scénarios de zoom déployé au maximum. Il sert uniquement pour les prises de vue dans des conditions d’éclairage difficiles. Au lieu d’allonger le temps d’exposition, l’appareil ajuste automatiquement la sensibilité ISO vers le haut. La contrepartie immédiate est le bruit numérique qui s’immisce dans les clichés quand la sensibilité est trop poussée (parasites).

Pour en finir avec les objectifs, il faut savoir que leur qualité se mesure également au nombre de détails qu’ils sont capables de retranscrire. Tous sont loin d’être égaux en la matière mais, encore une fois, aucun indice extérieur ne peut réellement nous en assurer. Seul des tests sont en mesure de dévoiler leurs qualités et défauts.

Le vignettage: phénomène perturbant

Fonctionnement d’un capteur

Pour mieux comprendre ce phénomène qui semble aller à l’encontre de la logique, il faut savoir que les capteurs numériques sont sujets aux parasites quand ils proposent une trop grande densité de pixels. A dimensions fixes, plus un capteur comporte de photosites (correspondant aux pixels), plus il est sujet à ces parasites qu’on appelle « bruit numérique » ou plus couramment « bruit ».

Cela vient du principe même de fonctionnement d’un capteur. Les photosites sont des petits circuits qui sont sensibles à la lumière. Quand un nombre suffisant de photons (manifestation corpusculaire de la lumière) vient « percuter » le photosite, celui-ci transforme l’énergie des photons en signal électrique. Ce signal est ensuite traité pour être transformé en données numériques. Cette étape de transformation est impactée par la sensibilité qu’on décide d’accorder aux photosites. Si ceux-ci sont réglés pour être très sensibles, peu de photons suffisent à déclencher le processus de conversion du signal en données.

La naissance du bruit numérique

Une grande sensibilité entraîne donc des perturbations car le niveau de puissance du signal électrique est suffisamment faible pour être perturbé par le bruit électronique ambiant lié au fonctionnement même des photosites. Ainsi, il se produit un phénomène de perturbation du signal qui donne lieu à des informations déformées. Ce phénomène se traduit dans les faits par une aberration de la couleur de certains groupes de pixels. Si on éloigne suffisamment les photosites les uns des autres, on réduit donc les risques d’interférence et par là même les aberrations chromatiques.

Comment éviter le bruit numérique ?

On comprend donc que si le nombre de photosites d’un capteur est un indice sur la finesse de l’image, la taille (on la mesure souvent par la longueur de la diagonale) de celui-ci est au moins aussi importante. Elle s’exprime le plus souvent en fraction pouce (1 pouce = 2.6 cm) du type 1/1.5’’. On déduit alors que plus le nombre diviseur est petit, plus le capteur est grand et moins les parasites viendront gâcher la qualité de l’image.

L’avantage des capteurs à faible densité de pixels (rappelons que ça n’a pas de rapport direct avec le nombre de mégapixels total) est une plus grande capacité à monter en sensibilité ISO sans concéder à la qualité. Ainsi, le recours au flash n’est plus systématique et cela permet d’avoir des couleurs plus fidèles. Un capteur à faible densité de pixels couplé à un stabilisateur d’image optique, et les résultats prennent une autre dimension !

Technologies de capteurs

En matière de capteurs, deux technologies s’affrontent sur le marché : les capteurs CCD (Charge Coupled Device) et les capteurs CMOS (Complementary Metal Oxyde Semi-conductor). Si le premier avait très nettement l’avantage il y a peu, le CMOS semble le rattraper de façon décisive ces derniers temps. Dans les faits, c’est un paramètre aujourd’hui encore peu déterminant pour l’utilisateur final.

D’autres problèmes liés au capteur

D’autres problèmes chromatiques (en dehors du bruit) sont aussi parfois liés au capteur. La frange violette, pour commencer, est une déformation de la couleur sur les bords des sujets/objets et sur les détails fins d’une photo. Elle apparaît généralement quand il y a un grand contraste des deux côtés d’une ligne et se manifeste par l’apparition d’une zone de transition violette. C’est l’aberration chromatique la plus flagrante de visu bien que d’autres peuvent apparaître. Elle est liée à un signal perturbé et mal traité par la suite.

L'électronique : premier maillon de traitement de l'image

Après la conversion de la lumière en informations numériques brutes, ces dernières sont traitées en aval par l’électronique de l’appareil. En effet, les capteurs des appareils photo ne capturent pas les couleurs comme nous le pensons. Les données transmises par le capteur doivent être traitées par une puce électronique qui « attribue » les couleurs aux données. C’est donc une étape importante dans le cheminement de l’image. C’est souvent à cette étape que les constructeurs décident de donner une tonalité aux photos. Certains sont réputés pour rehausser les couleurs des clichés, d’autres assurent un traitement plus froid. Cette étape permet également de faire certaines opérations telles que le traitement du bruit numérique ou de donner certains effets comme la balance des blancs personnalisée et la compression au format JPEG le plus souvent utilisé.

Si vous désirez avoir le contrôle sur l’étape d’attribution des couleurs et les régler vous-même, certains appareils haut de gamme vous permettent d’enregistrer au format RAW. Les fichiers sont alors plus volumineux car ils ne sont pas compressés (ils gardent une qualité maximale). Les logiciels de traitement RAW sont propres à chaque modèle d’appareil photo (cf § logiciel).

Des progrès techniques de plus en plus intéressants

De plus en plus de constructeurs travaillent intensément pour améliorer cette étape de la chaîne numérique (et, par voie de conséquence, les processeurs de traitement) qui permet d’accomplir des miracles et de compenser en partie les défauts des capteurs.

L'intérêt de la carte mémoire

C’est là qu’interviennent les cartes mémoire. La capacité de stockage étant la principale préoccupation à avoir en tête. La vitesse de la carte mémoire a pour principal intérêt d’accélérer les transferts des clichés vers un ordinateur.

Contrairement à une idée largement répandue, la vitesse d’écriture des cartes mémoire est rarement limitante pour un photoscope lors de la prise de clichés. Seuls quelques appareils professionnels très coûteux faisant usage du mode RAW demandent une vitesse supérieure pour assurer une meilleure réactivité entre deux rafales de photos. Notre guide sur les cartes mémoire détaille les tenants et les aboutissants de ce paramètre.

Le logiciel constructeur obligatoire pour le traitement de l'image

Sur les appareils photo disposant d’un mode de capture d’image RAW, un logiciel du constructeur est quasi obligatoire pour traiter ces fichiers.

Les logiciels sont souvent sommaires et gagnent, dans le cadre d’un usage avancé, à être remplacés par des solutions dédiées compatibles comme le logiciel Aperture de Apple, des extensions de l’incontournable Adobe Photoshop ou encore Lightroom du même éditeur.