Lab : Le "crop factor" expliqué : FF contre APS.

Crop factor et 35mm
Crop factor et Profondeur de champ (PdC).
Aparté sur la perspective.
Crop factor et densité des pixels.
Le flou de bougé
Aparté sur la diffraction
ça se complique ...
Conclusion

Aparté sur la diffraction

La densité des pixels joue également sur la diffraction, qui apparaîtra plus tôt avec des photosites plus petits (densité plus élevée). Ainsi, on a vu qu'en paysage, il faudrait fermer d'1.5 diaph en 35FF par rapport à l'APS pour avoir la même profondeur de champ. Le problème se pose aussi en macro. On aurait tendance à penser qu'on peut toujours fermer plus, au moins jusqu'à f/22, limite de la plupart des objectifs, mais c'est oublier la diffraction, phénomène optique accentué par le capteur, qui provoque une chute du piqué. Il est ainsi peu conseillé de fermer à plus f/11 sur un 8mp APS. Inversement, on peut fermer jusqu'à f/16 sur un 12mp 35FF comme le 5D. On aura donc plus de contrôle sur la profondeur de champ avec un 35FF, mais si on veut conserver la densité de pixel de l'APS pour annuler le crop factor, alors on perd cette capacité à diaphragmenter plus et compenser ainsi la "perte" de profondeur de champ !

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ça se complique ...

Réseau de micro-lentilles focalisant la lumière sur les parties sensibles de chaque photosites.

On a donc vu que le cropfactor jouait sur l'angle de champ et la profondeur de champ, et qu'il fallait relativiser ce cropfactor par rapport à la densité des pixels.

Si les calculs ci-dessus s'avèrent exacts, ils restent malgré tout dans le domaine de la théorie. En effet, il faut encore relativiser ces résultats en fonction de la performance des capteurs ! Autrement dit, ces calculs sont exacts pour des capteurs de performances égales. Dans les faits, si on prend notre 10D et notre 5D, malgré ses 5mp une fois recadrée, l'image du 5D sera de meilleure qualité que celle du 10D, et donc plus exploitable et imprimable en plus grand format, malgré le cropfactor réel de 1.12 en faveur du 10D. Beaucoup de choses influent sur la qualité de l'image, entre autre l'agressivité du filtre passe bas, le réseau de micro-lentilles, le rendement des photosites, et le traitement du DSP, sans parler du dématriçage, car on peut faire les prises vue en raw et bénéficier du même dématriçage sur les deux fichiers. Un autre phénomène entre en jeux, le bruit. Un capteur de plus faible densité aura des photosites plus gros, autrement dit un meilleur rendement signal/bruit, donc une meilleure qualité d'image au final.
On pourrait ainsi aller encore plus loin en incluant la FTM de chaque capteur dans la relation, mais ce serait se rapprocher dangeureusement de l'enc .... de mouche !!

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Conclusion

Le format APS a été conçu, ou plutôt adapté, sur les bases du 35mm. Intérêt direct, les boîtiers sont de la même conception, on n'est donc pas perdus, et il n'est pas nécessaire de changer tout notre parc optique !
Toutefois, il faut bien comprendre que ces optiques ne sont plus utilisées en APS comme prévues en 35mm, en terme de profondeur de champ et d'angle de champ, voire de perspective si on veut conserver le même cadrage avec la même optique (il faudra donc changer d'optique pour des utilisations précises), à ce moment-là l'angle de champ ne varie pas.
De plus, les optiques répondent à des contraintes, la première étant simple : pour une taille de capteur, on obtient une taille de miroir pour la visée. Ce miroir, mobile, fixe la distance entre la baïonnette et le plan focal. En 35mm, cela rend la conception des ultra grands-angles (UGA) en dessous de 16mm très compliquée, surtout si on veut aussi une grande ouverture (et en zoom !). Le format APS, utilisant la même baïonnette, en reprend les inconvénients, mais plus marqués, puisque nos 16mm correspondent à une focale de 22mm. Bien sûr, le cercle d'image à couvrir est plus petit, mais la distance baïonnette/plan focal n'est pas divisée par 1.6 ! Bon courage pour concevoir un 10 f/1.8 correspondant à un 16mm f/2.8, même en APS ! Quand à remplacer nos 24/1.4 ou 50 /1.2, on n'en parle même pas.
Ceux qui utilisent de très grands-angles et/ou aiment les grandes ouvertures n'ont donc pas le choix et doivent continuer en 35mm, numérique ou pas. De plus, si on veut faire de très grands tirages, pas de secret il faut des pixels, et de bons pixels (plein de bons gros pixels !). Là, le 35FF est roi, puisqu'en ayant plus de surface, il bénéficie de plus de photosites plus gros, ayant chacun un meilleur rendement. En conservant une densité de pixels raisonnable, on évite également de côtoyer la limite de résolution des optiques.

En chasse animalière, où on cherche toujours une focale plus longue,il faut relativiser le cropfactor en fonction de la densité de pixels des capteurs, mais aussi en fonction de leurs performances. Toutefois, pour un photographe cherchant un boitier pour de l'animalier exclusivement, et qui n'aura donc jamais besoin de la partie du format perdue dans le recadrage, il n'y aura pas d'interêt au 35FF, puisqu'à densité de pixels égale, l'APS serat toujours moins cher. Et pourquoi acheter un capteur pour en recadrer systématiquement 40% des pixels !
L'APS a un autre avantage, c'est de n'utiliser que la partie centrale du cercle image des optiques prévues pour le 35mm, quasiment exempt d'abérrations chromatiques, de vignetage et de perte de piqué dans les angles. Ce qui n'est plus vrai pour des optiques conçues pour l'APS, puisqu'on utilise alors de nouveau tout le cercle d'image !

Concernant le viseur, pour faire court, ceux des 35FF sont nettement plus grands et plus lumineux ! Mais pas en proportion du cropfactor, du coup, si c'est vrai à cadrage identique, l'APS prend le dessus à distance du sujet identique (animalier par exemple), le sujet prenant une plus grande proportion dans le viseur. C'est plus sensible sur les viseurs de D200 ou D80, les Canon APS ayant des viseurs particulièrement petits (les fameux "trous de serrure").

On voit ainsi que le passage en APS ne se fait pas sans difficultés, et on comprend pourquoi nombre de professionnels, notamment en studio, ont attendu la sortie des 1Ds et 1DsII FF pour passer au numérique. Inversement, le recadrage du capteur peut aussi présenter un interêt en animalier. Le choix est donc une histoire de compromis qui n'appartient qu'au photographe. Je pense tout de même que tant qu'on ne changera pas de baïonnette et de chambre reflex, le meilleur compromis du format 35mm reste d'utiliser tout le cercle d'image possible. Aux fabricants d'optiques d'assurer la qualité de celles-ci, particulièrement dans les angles.
Il faut bien comprendre aussi qu'aujourd'hui, n'importe quel reflex de 8mp ou plus permet de faire des tirages 30x45 de très bonne qualité. Il faut donc relativiser par rapport à l'usage qu'on fera de son boîtier et de ses fichiers. J'ai sortie nombre de 30x45 à partir de mon 300D, un pauvre vieux 6mp (en raw, traités aux petits oignons quand même), et n'ai pas grand chose à redire dessus, même si on est à la limite.

Nicolas Genette, le 11 Février 2007.