• Taille de capteurs et coefficients multiplicateurs

    capteur_50mp


    La taille des capteurs revient sans cesse dans les tests et les comparatifs. Full Frame ou plein format, APS-C, micro 4/3, 1 pouce… Difficile parfois de s’y retrouver. Que veulent dire tous ces termes, et que se cache-t-il donc derrière cette notion de taille de capteur ?

    Il est admis que plus un capteur est grand, et plus la qualité de l’image sera élevée. Reste à pouvoir se retrouver dans l’univers des mesures des capteurs photos.


    Le coefficient multiplicateur est une notion pas très évidente à comprendre, mais qui a son importance, notamment au moment de l’achat de vos objectifs. On ne peut pas monter n’importe quel objectif sur n’importe quel boîtier. D’une part parce que chaque marque a en général son propre type de monture et d’autre part parce qu’un objectif pour micro 4/3 par exemple ne pourra pas se monter sur un boîtier possédant un capteur plein format, le diamètre de l’optique étant trop petit pour couvrir le capteur de l’appareil photo plein format.


    C’est quoi ce coefficient multiplicateur ?

    Un chiffre permettant de calculer la focale équivalente que l’objectif aurait sur un boitier plein format. La focale d’un objectif est fixe et la taille de l’image qu’elle délivre aussi. Donc si vous montez un objectif destiné à des appareils « plein format » (full frame) sur un boitier équipé d’un capteur APS-C plus petit, l’image « déborde » et vous n’en aurez que la partie centrale. On a l’impression que l’image a été grossie. Le coefficient multiplicateur vous donne simplement la valeur de ce grossissement.

    Le coeff multiplicateur pour les capteurs de compact 1/2,3 est de 5.6
    Le coeff multiplicateur pour les capteurs de compact 1/1,7 est de 4.6
    Le coeff multiplicateur pour les capteurs d’1 pouce est de 2,7.
    Le coeff multiplicateur des capeurs micro 4/3 est de 2
    Le coef multiplicateur des capteurs APS-C est de 1.5 chez Nikon, Pentax, Sony
    Le coeff multiplicateur des capteurs APS-C Canon est de 1.6


    Pour mieux comprendre voilà un exemple :

    Dans les exifs vous trouverez la focale réelle soit la focale utilisée en plein format soit par exemple 24mm, mais avec un appareil APS-C dont le capteur est plus petit qu’un capteur plein format le capteur n’utilisera qu’une partie centrale de l’optique, il y aura donc une impression de grossissement puisque le capteur ne couvrira pas toute la largeur de l’objectif, votre 24mm cadrera donc comme si c’était un 38.4mm si vous avez un boitier Canon APS-C (dans le tableau les chiffres ont été arrondis).

    Autre exemple : un 24mm pour micro 4/3 cadrera donc comme un 48mm vu que son coefficient est de x2.

    Dans les caractéristiques d’un objectif vous trouverez parfois des termes différents : équivalence 35mm, ou équivalence plein format, ou encore équivalent full frame ou encore équivalent 24×36 en fait c’est la même chose.
    (pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué hein ;-) )


    Dans la colonne de gauche la focale réelle en plein format, à sa droite la focale équivalence suivant les types de capteurs utilisés :


    coeff_capteurs


    Maintenant pour mieux comprendre voilà la différence de taille des différents capteurs d’appareils photos :

    La taille des différents capteur


    Ahhh voilà qui est plus parlant n’est-ce pas quand on voit la différence de taille des capteurs ! On se rend bien compte qu’un tout petit capteur ne couvrira pas toute la largeur d’un objectif pour 24×36 (plein format) ;-)

    Il est tout à fait possible de monter un objectif prévu pour des appareils photos full frame sur des appareils photos APS-C, il suffira d’appliquer le coefficient multiplicateur pour savoir qu’elle sera la focale équivalente produite.
    L’inverse n’est pas vrai, un objectif créé pour un boitier à capteur APS-C ne pourra pas être monté sur un boitier full frame.

    Note : Pour compliquer les choses les constructeurs donnent ou ne donnent pas toujours l’équivalence suivant le type de boîtier utilisé, par exemple un Sony RX10 III est vendu comme ayant un objectif 24-600mm, 24-600mm est l’équivalence en 24×36 (plein format, full frame). Si bien que vous serez peut-être surpris de voir apparaître dans les exifs 220mm alors que vous avez rpis votre photo à fond de zoom. Ceci parce que dans les exifs l’indication est la focale « native » de l’objectif. C’est souvent les cas de tous les compacts et bridges. L’équivalence est déjà calculée.

    Inversement si vous achetez un objectif pour un boîtier micro 4/3 c’est la focale native qui est indiquée dans les références, si vous achetez un 20mm pour micro 4/3 ne pensez pas que vous achetez un grand angle, il faudra que vous lui appliquiez le coefficient x2 des micro 4/3 pour obtenir sa focale réelle soit 40mm.
    De même pour un objectif pour un capteur APS-C, si vous achetez un objectif Sony 16-50mm pour votre Sony a6300 en fait il cadrera comme un  24-75mm (coefficient à appliquer x1.5 pour les appareil doté d’un capteur APS-C de marques Nikon, Sony, Pentax).

    Je sais que c’est un peu compliqué au début mais j’espère être arrivée à vous faire comprendre et que les tableaux vous aideront à mieux assimiler.

    Et n’oubliez pas lors du choix de votre boitier si c’est un reflex ou un hybride que l’on est la plupart du temps captif de la marque, la monture du boitier pour les objectifs est dite « propriétaire », c’est à dire que même si vous avez un appareil photo avec un capteur APS-C un objectif pour capteur APS-C d’une autre marque ne pourra pas se monter sur votre appareil photo dans 90% des cas.

    Boitiers Canon : n’acceptent que les optiques Canon
    Boitiers Nikon : n’acceptent que les optiques Nikon
    Boitiers Pentax : n’acceptent que les optiques Pentax
    Reflex Sony : n’acceptent que les optiques Sony

    Exceptions :

    Les boitiers micro 4/3 Panasonic et Olympus acceptent aussi bien des objectifs Panasonic ou Olympus pour micro 4/3. On peut donc très bien monter un objectif micro 4/3 Panasonic sur un boitier Olympus micro 4/3 et inversement. Il existent aussi des bagues d’adaptation pour monter certaines optiques d’autres marques sur les boitiers micro 4/3.

    Les hybrides Sony : acceptent tous objectifs, les optiques Sony dédiées bien sûr en gardant tous les automatismes et des optiques de toutes marques y compris pour Leica à l’aide de bagues d’adaptation. Dans ce dernier cas par contre il faudra la plupart du temps faire les réglages manuellement. Il existent cependant des bagues d’adaptation qui permettent de garder les automatismes comme les bagues « Métabones » par exemple pour les objectifs Canon. C’est Sony avec ses hybrides qui est le plus ouvert aux autres marques d’objectifs et il existent des centaines de bagues d’adaptation compatibles.

    Pour résumer sachez que si vous achetez un reflex vous serez prisonnier de la marque au niveau des objectifs.
    Que l’on peut monter des optiques pour full frame et des optiques pour APS-C sur un boitier APS-C. Que l’on ne peut pas monter des objectif spécialement étudiés pour les boitiers APS-C sur un full frame.
    Qu’avec une optique pour reflex montée sur un boitier APS-C  il faut appliquer le coefficient x1.5 pour les boitiers Nikon, Pentax et Sony et x1.6 pour les objectif Canon.
    Que pour les full frame (reflex ou hybrides) il n’y a pas de coefficient à appliquer puisque ce sont eux qui servent de référence.

    Que l’on peut monter des objectifs Panasonic ou Olympus pour micro 4/3 sur les boîtiers micro 4/3 Sony ou Olympus et que leur coefficient est de x2

    Que l’on peut monter tous les objectifs Sony pour hybrides sur les hybrides à capteurs APS-C y compris les objectifs Sony pour hybrides full frame et que ces boitiers peuvent recevoir des objectifs de toutes marques via des bagues d’adaptation. Le coefficient à appliquer est de x1.5

    Les hybrides full frame Sony peuvent recevoir tous les objectifs pour hybrides Sony, y compris les objectifs pour hybrides APS-C (l’appareil les reconnaît automatiquement et va pratiquer automatiquement un recadrage quand un objectif Sony pour hybride APS-C est monté sur le boîtier full frame). Ces boitiers peuvent recevoir des objectifs de toutes marques via des bagues d’adaptation.

    Pour les compacts les plages focales annoncées sont déjà calculées avec le coefficient multiplicateur, donc pas de calcul à faire. Par contre dans les exifs vous retrouverez (suivant les marques des constructeurs) en général la focale native.

    Bonnes photos :-)


    6 responses to “Taille de capteurs et coefficients multiplicateurs”


    • pepite

      J’ai fait de mon mieux pour être la plus claire possible, je sais bien que c’est un peu compliqué pour ceux qui débutent mais j’espère avoir été assez explicite ;-)


    • Corbes

      Ca bouge beaucoup en ce moment dans le domaine des capteurs et nous sommes sans doute à la veille d’améliorations capitales dans ce domaine qui, il faut bien le dire, stagnait depuis un certain temps. Panasonic, Towerjazz et Fossum travaillent, chacun de leur côté, soit à améliorer drastiquement nos bons vieux CMOS, soit à développer de nouvelles technologies comme les capteurs organiques. Sony ne dit rien, mais il serait bien étonnant qu’il ne travaille pas aussi sur ces nouvelles technologies. Malheureusement, nous n’en verrons pas la couleur avant de nombreuses années dans nos boîtiers d’amateurs.

      En effet, si les technologies et les performances semblent validées, les prototypes actuels souffrent de défauts rédhibitoires pour intégrer nos petits boîtiers. Le coût de fabrication, tout d’abord, lié à des techniques de production de pointe ét à un taux de défauts encore très élevé. La consommation, ensuite, qui reste très élevée pour certaines techniques et qui mettrait à plat en un rien de temps nos petites batteries.

      Il est donc probable que ces petites merveilles débarqueront d’abord dans la vidéo professionnelle ou dans le matériel de surveillance, domaines où le prix et la consommation sont moins contraignants.

      Comme on n’arrête pas le progrès, ils finiront bien par atterrir un jour derrière nos objectifs, mail d’ici là, il coulera encore bien de l’eau sous les ponts !


    • pepite

      C’est amusant, je savais bien que j’avais il y a pas mal de temps parlé de ces capteurs organiques à venir aussi bien chez Panasonic que chez Sony, je viens de retrouver un commentaire qui en parlait, et bien ça date !!!!, j’en fait une copie :

      juin 26th, 2013 à 10:34

      il ya deux semaines, Panasonic et Fuji (Source: Fujifilm ) ont dévoilés une nouvelle technologie de capteur organique qui, en théorie, permet de doubler la gamme dynamique du meilleur capteur actuel Sony 36 mégapixels (capteur full frame). Ce capteur Sony a 15,3 EV tandis que le nouveau capteur Fuji-Panasonic obtiendra un résultat théorique de 29,2 EV.

      Je vous disais dans l’article consacré à ce futur capteur Fuji/Panasonic que j’étais certaine que Sony ne laisserait surement pas ces deux là venir marcher sur ses plates-bandes

      On vient juste d’apprendre que Sony travaille sur la même technologie. Un tout nouveau brevet Sony décrivant la conception de capteur organique a été déposé.

      Le nouveau capteur Fuji-Panasonic devrait arriver sur le marché seulement en 2015. Je crois que d’ici là le capteur organique de Sony sera aussi prêt pour la production de masse.

      Canon vient également de déposer un brevet concernant un capteur à plusieurs couches, très différent des capteurs organiques. Il ne devrait pas agir sur la dynamique comme ceux de Fuji/Panasonic ou Sony mais concerne en particulier dans le rendu des textures et des matières.

      ___________

      Trois ans de retard pour le capteur Panasonic qui semble-t-il n’a finalement pas coopéré avec Fuji. Quant à Sony je crois que j’ai lu quelque chose à ce sujet il n’y a pas longtemps ;-) :

      La division R&D de Sony en matière de capteurs est active et bien active ! Trois nouveaux projets de recherche ont été présentés depuis le début du mois de janvier 2018. Dans ces projets de recherches Sony a breveté un capteur utilisant une couche organique. On y voit en particulier une couche de pentacène, un semi-conducteur organique sensible dans le visible et le proche UV. Sony n’est pas la seule entreprise à explorer les possibilités de matériaux organiques. En effet, l’ajout d’une couche organique pourrait permettre de rapprocher le rendu image de celui de la pellicule argentique avec notamment une meilleure dynamique dans les hautes lumières. L’entreprise Invisage a réalisé une comparaison vidéo pour mettre en évidence les avantages de ce type de technologie.

      Autre capteur Sony à détection de la polarisation de la lumière
      Sony a mis sur le marché un capteur permettant la détection de la polarisation de la lumière. Destiné aux systèmes industriels, le capteur a été utilisé dans un produit de l’entreprise canadienne Lucid Vision Labs. En lieu et place d’une matrice de Bayer standard (avec des filtres colorés), Sony a placé une matrice de polarisation linéaire (0°, 45°, 90°, 135°) pour permettre une estimation de l’orientation de la polarisation de la lumière. La détection de la polarisation a un intérêt dans le contrôle qualité : les matériaux, en particulier polymères, présentent des variations locales de polarisation en cas de choc ou de forte contrainte mécanique. La commercialisation de ce type de capteur à destination du grand public paraît cependant improbable.

      auto

      Ça avance ;-)


    • pepite

      Le capteur organique Sony :

      auto

      Brevet de Sony publié décrivant un capteur qui a deux caractéristiques intéressantes:

      1) C’est une sorte de capteur semblable à Foveon avec des pixels RVB empilés verticalement. Cela permet à chaque pixel de capturer les informations en couleur. Dans le même temps, les pixels peuvent être plus grands par rapport à un capteur RGB classique.

      2) Le capteur utilise des matériaux organiques.

      Le capteur RVB classique devient de plus en plus « stressé » par la réduction de la taille des pixels. Mais ce type de capteur breveté est une solution pour obtenir une résolution et une fidélité des couleurs beaucoup plus élevées. Dans la description du brevet, Sony utilise des mots impressionnants: (google traduit du japonais):

      « L’inventeur réussit à améliorer la qualité et la fiabilité de l’image par des sauts et des bonds à une chose surprenante, et est venu compléter cette technologie. »

      Avec les brevets, on ne sait jamais combien de temps on va devoir attendre pour voir ce genre de capteurs sur les appareils Sony fabriqués en série. La preuve avec la copie du commentaire de 2013, Panasonic pensait sortir le sien en 2017 et finalement c’est en 2018. Pourtant, ce qui est inhabituel avec les brevets de Sony, c’est qu’ils ont effectivement partagé certaines photos du capteur ce mois-ci.

      C’est bien que Panasonic et Sony se fasse concurrence, ça fait avancer les recherches.

      Tiens je vais faire un petit article sur ces nouveaux capteurs ;-)


    • Herve le Grelle

      Bonjour, je ne vous comprends pas.
      Vous avez multiplié les coefficients au lieu de les diviser.
      Exemple : 24 mm full frame, c’est 12 mm en 4:3 pouces.
      Pas 48 mm !!!
      Car un 48 mm en 4:3, c’est 84 mm en full frame.


    • pepite

      Quand vous voulez acheter sur un site on va vous proposer par exemple le 12mm Olympus, il ne faut donc pas faire l’erreur de croire que ce sera effectivement un 12 mm, (et encore moins un 6mm), il faut donc appliquer le coef x2 pour savoir comment va cadrer votre objectif 12mm Olympus, et il cadrera comme un 24mm plein format. Donc un 48mm cadrera comme un 96mm.

      De même quand je monte mon objectif 55mm Zeiss plein format (qui reste donc bien un 55mm sur mon Sony A7) sur mon boîtier APS-C Sony a6300 dont le coefficient est x1.5 il cadre comme un 82.5mm.

      Vous avez fait une erreur simple :

      « Car un 48 mm en 4:3, c’est 84 mm en full frame ». Non c’est un équivalent 96mm en full frame (et non pas 84 mm), coefficient x2.


     Leave a reply