Qu'est-ce que le "crop factor" des reflex numériques ?
Pour le novice, l'acquisition d'un reflex numérique lui ouvre les portes de la photographie sans restriction ou presque. Un boîtier reflex numérique s'accompagne d'un objectif standard (le plus souvent le Sony 18-70/3,5-5,6 DT) qui permet de faire les photos de "tous les jours".
L'explication.
Lorsqu'une photo est réalisée à l'aide d'un objectif et d'un appareil argentique, l'image photographiée est prélevée hors d'un cercle de 43mm de diamètre (obtenu par l'objectif) grâce à un cadre de 24mm x 36mm. C'est pour cette raison que le format argentique est appelé le 24x36 ou encore format 'plein cadre' (Full-Frame en anglais).
Lors de l'introduction des premiers reflex numériques, les constructeurs ont été confrontés à une forte contrainte de coût. Mettre au point et produire en grande série un capteur numérique de cette taille (24x36) coûtait beaucoup trop cher, et ne permettrait pas de proposer des boîtiers numériques à un prix attractif. Leur choix fût d'utiliser un capteur numérique de plus petite taille, nommé APS-C (pour Advanced Photo System "Classic") dont l'aire est environ 2,4 fois plus petite. (notez qu'il existe d'autres types de capteurs et de formats utilisés pour d'autres types d'appareils (compacts, moyen-format, etc...) dont nous ne parlerons pas ici).
Prenons pour exemple le capteur APS-C du Sony Alpha 700. Sa taille exacte est de 15,6mmx23,5mm. On peut aisément remarquer que ce format de capteur est identique à celui du format 24x36, à savoir qu'il possède aussi un rapport largeur/hauteur qui vaut approximativement 1,5. Ce capteur APS-C voit sa diagonale environ 1,5 fois plus petite que celle du format 24x36 et on imagine aisément que le coût d'un tel capteur est moindre puisque son aire est environ 2,4 fois plus petite que celle du 24x36.
C'est cette différence de taille de capteur qui va induire le "crop factor" que nous voulons expliquer.
En effet, la taille du capteur va modifier l'angle de champ obtenu pour une même focale utilisée comme le montre la figure suivante. Sur un capteur APS-C, l'angle de champ sera plus serré que sur un capteur 24x36.
Il faut également réaliser que l'angle de champ et la focale d'une objectif sont liés comme le montre l'image suivante.
En conclusion, la taille du capteur, l'angle de champ et la focale utilisée sont trois paramètres liés entre eux.
Pour le dire plus simplement, dans notre cas de figure, la taille du capteur influe sur l'angle de champ qui "correspond" à une focale. Les différentes tailles des capteurs par l'intermédiaire du rapport sur les diagonales vont donc engendrer une différence de cadrage.
Dès lors, lorsqu'un objectif est monté devant un capteur APS-C, un facteur de conversion qui vaut 1,5 est à appliquer sur les focales indiquées sur le fût de l'objectif. C'est ce qu'on appelle le "crop factor". (notez que certains boîtiers Nikon ou Canon ont un crop factor qui vaut 1,3 ou 1,6 suivant la taille de leurs capteurs respectifs).
La règle est simple à mettre en oeuvre. Par exemple, un objectif dont la plage de focales est 28-70mm cadrera sur capteur APS-C comme un 42-105mm sur capteur 24x36. Un 100-300mm monté sur un capteur APS-C cadrera comme un 150-450mm sur 24x36, etc...
On peut visualiser concrètement les différences de cadrage sur les photos suivantes.
Sur cette première image on peut voir comment l'image rectangulaire est prélevée de l'image circulaire renvoyée par l'objectif, et comment les différences de cadrages vont se marquer entre le 24x36 et l'APS-C. Sur la second image on peut vraiment bien voir la différence de cadrage induite par le crop factor.
Passer votre souris pour basculer entre le cadrage 24x36 et le cadrage APS-C.
Notons que même si on n'ignore pas ce facteur de conversion, on continue tout de même à s'exprimer en focales "argentiques" car cela reste la référence aux yeux des photographes.
Aujourd'hui les boîtiers numériques dont le capteur est au format 24x36 existent (ces capteurs sont appelés 'Full-Frame'), Sony vient d'ailleurs de commercialiser récemment le Sony Alpha 900 qui propose un capteur Full-Frame de 24Mpixels. Pour ces boîtiers, le facteur de conversion n'existe plus et le photographes aura le plaisir de "retrouver" les focales comme au temps de l'argentique (ainsi que d'autres aspects de l'image telle que la profondeur de champ mais ce sujet fera l'objet d'un autre article).
Avantages et inconvénients ?
Quand on réfléchit à la question, on réalise rapidement qu'un tel rapport sur les focales peut s'avérer gênant. Tous les repères traditionnels de l'argentique en terme de focale sont donc perturbés.
Pour des photos de paysage ou de reportage, le traditionnel grand angle, obtenu avec un objectif à 28mm "deviendra" un 42mm, c'est à dire qu'un 28mm monté sur un capteur APS-C donnera le même cadrage qu'un 42mm devant un capteur Full-Frame. On imagine aisément que de nombreux photographes sont réticents et voient d'un mauvais oeil ce "crop factor".
A l'inverse, les photographes sportifs et surtout animaliers peuvent y trouver un avantage certain. En effet, un 300/2,8 sur APS-C cadrera comme un 450/2,8 sur 24x36, très pratique !
Pour remédier au problème, de nouveaux objectifs ont vu le jour en proposant des focales commençant à 16mm ou à 17mm (voire moins), correspondant alors à des repères "plus traditionnels". Par exemple le Minolta 17-35/2,8-4 D cadrera comme un 26-53 redonnant alors accès à un range plus traditionnel comprenant le grand angle.
Objectifs dédiés à l'APS-C ?
Autre remarque importante, depuis l'avènement des capteurs APS-C, chaque constructeur a proposé des objectifs dont la plage de focale est adaptée au crop facteur mais qui ne sont plus compatibles avec les appareils argentiques ou le capteur Full-Frame. En effet, si il s'agit "d'impressionner" un capteur de taille réduite, le cercle à partir duquel l'image finale est prélevée peut se permettre d'être plus petit et cela permet de concevoir un objectif dont le coût de revient est moins élevé. Chez Sony, c'est l'appellation DT qui permet de reconnaître les objectifs non-compatibles avec le plein format (qu'il soit numérique ou argentique). Notez tout de même que le Sony Alpha 900 "commute" automatiquement sur la partie centrale de son capteur lorsque vous y vissez un objectif DT !
Conclusion.
Comme nous l'avons exposé, l'introduction d'un capteur numérique au format APS-C en lieu et place d'une pellicule photosensible ou d'un capteur Full-Frame peut s'avérer être un avantage comme un inconvénient. Au delà d'une modification du cadrage que nous avons exposé, c'est d'abord une question de prix puisque le Sony Alpha 900 reste un boîtier dont le prix avoisine les 2350€. Chacun y trouvera son compte et fera son propre bilan.
Il convient tout de même de remarquer que l'utilisation d'un capteur APS-C a d'autres conséquences. Par rapport au plein format, la profondeur de champs est également modifiée, le cercle de confusion l'est également, et la densité des pixels atteinte sur les derniers capteurs APS-C de 12Mpx ou 14Mpx induit une exigence concernant les objectifs qui est au delà de l'exigence du plein format. Par contre, un capteur APS-C n'utilise que la partie centrale des objectifs, souvent bien meilleure.
Sans aller plus loin, on comprendra aisément que les conséquences de l'utilisation d'un capteur APS-C sont nombreuses et parfois très techniques.
Au terme de cet article, nous espérons avoir simplement apporté quelques précisions simples sur ce fameux crop factor. De futurs articles verront le jour sur AlphaNum et aborder ont d'autres aspects comme la profondeur de champ ou le cercle de confusion modifiés par l'utilisation d'un capteur au format APS-C.
Commentaires
Tu devrais fusionner les deux dessins en un seul où tu superposes un capteur FF et APS-C sur un même plan.
Ce dessin montrerait que, pour une même focale, le capteur APS-C ne capte qu'une partie de l'angle de champ et voit donc l'image avec une focale apparente allongée.
L'illustration actuelle laisse croire qu'une même focale produirait des angles de champ différents selon le capteur, ce qui est un non-sens optique.
Non, cela n'est pas un non-sens optique, c'est une réalité physique et tangible.
Une focale ne défini aucun angle de champ, c'est la taille de la cible(capteur) qui défini l'angle de champ. Un 50mm existe sur de l'aps-c, du 24x36, du 4.5x6, du 6x6 et du 6x7. A chaque fois la focale est constante, mais l'angle n'est absolument pas le même.
La notion de focale équivalente n'est pas une réalité physique mais une approximation afin de simplifier les comparaisons.
Cela m'intéresse
Merci
PS: Merci au modo pour ce Site très instructif
Dès qu'il sera prêt on le publie.
Désolé vince, j'ai été absent une semaine.
Je sais juste que ta remarque a été notée et que Fab a mis ça dans sa todo liste. Comme ce n'est pas une erreur problématique pour la compréhesion, ce n'est pas en priorité absolue... :wink:
Citer :pourquoi bien meilleure ?
C'est par rapport aux distorsions ou au pouvoir refringent ou à autre chose ?
Et... on perd quand même du piqué non ?
J'en déduis que le centre des lentilles d'un objectif doit être plus facile à concevoir que les bords.
Sans parler des traitements de surface et autre...
Corrigez-moi si je me trompe car ces cours là sont très très loins dans ma petite tête!
Non la profondeur de champs est proportionnelle à c (taille du cercle de confusion). C'est vraiment ce crop factor qui explique la différence de pdc entre compact et reflex : pdc = 2*d^2cN/f^2 avec d distance du sujet c cercle de confusion N ouverture et f focale réelle et non équivalente donc un rapport de 1/crop factor au carré entre un reflex et un compact...
j'ai cherché pendant un bon moment avant de trouver les infos.
++
Laurent
L'angle de champ d'un objectif apporte la perspective particulière. une longue focale, tasse la perspective, un courte englobe beaucoup de champ et crée des distorsion. même un 24 mm de près avec un pas-c sur le nez d'un personne vous crée un effet du type: bon tu me retire cette photo elle est moche.
Donc sur un pas-c, un courte focale standard ne l'est pas parceque l'on coupe tout le champ mais avec le m^me perspective, et en longue on est content parce que que l'on a un super télé zoom.
Et alors, et alors. un APS-C de 10 mega pixel de type dos 40D et un eos 5D à 22mpixel, devinez ce qu'il se passe. Et bien à 100%, sur un 5D mark 2 ou 3 on le même grossissement avec plus de champ ( de cadre), et avec un grand angle parail, on ressent encore plus les perspective puisque que l'on utilise tout l'angle de champ de l'objo.
Quant à la pdc, je rejoins ce qui est dit en haut mais en fait, c'est pareil, un APS-C 10/12 méga pixel c'est pareil qu'un plein format à 22 M pixel. ou presque.
Je dirais m^me qu'avec la course au mégapixel, la pdc des capteur se rejoingent entre aps-c et full frame.
moralité, il faut raisonner pixel dans cette histoire pour faire les conversion.
Un chose set sure, on crop à fond sur un aps-c.
A plus
Un peu de relâchement ou de précipitation dans cette réponse.
Deuxième alinéa: "unE courte", " des distorsionS" ,et "un pas-c"
troisième alinéa également "un pas-c" et "avec le m^me perspective,"
quatrième alinéa: "unE courte", "on A le même grossissement ", "parail" et "les perspectiveS"
plus loin "la (les) pdc des capteur se rejoIGNent "
vers la fin: " les conversionS."
"Moralité"
et pour finir:
UnE chose EST sure, on cropPE à fond sur un aps-c.
les " ê " n'ont pas l'air de passer.
S'il te plaît Patrick, fais les corrections et ne publie pas cette réponse. D'habitude je ne me formalise pas de ce genre d'erreurs; mais ici je trouvais que cela faisait beaucoup.
Amitiés.
Frédy
Je me formalise d'autant moins de ta réponse que je ne suis pas l'auteur du commentaire truffé de fautes, aussi bien orthographiques que logiques. Sinon je ne me serais pas répondu à moi-même... :wink:
Avec mes excuses.
Quand aux avantages et inconvénients, je peux ajouter encore un autre aspect – le changement d'appareil photo d'APS-c vers le capteur "full frame".
Ce que j'ai expérimenté moi-même - j'ai commencé mon activité photographique avec un petit appareil photo 450 D ( j'en ai parlé récemment [URL="http://www.dpreview.com/ forums/post/54895493"]ici ). D'abord, j'avais qqs objectifs kit, mais ensuite j'ai changé vers Sigma 50 mm 1.4 - ma première focale fixe que j'utilise encore.
Quand j'ai atteint un certain niveau, il y avait besoin de changer Canon 450 D – je l'ai donc changé contre 5D Mark II. Et là, la première chose à laquelle j'ai dû m'habituer était la différence d'utilisation de ma focale fixe – tout d'un coup, l'image obtenue et la distance d'utilisation de l'appareil n'étaient gère les mêmes à cause de la différence de la taille du capteur.
Après qqs mois d’entraînement on s'y habitue, mais tout d'abord c'était assez difficile à gérer, croyez-moi
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