La taille de capteur photo et ses conséquences

Une notion importante à regarder lorsque l’on choisit un appareil photo est la taille de capteur photo. Vous avez certainement entendu parler de Full Frame ou plein format, APS-C, CX, 1/2,3″, 1/1,7″… mais que veulent dire tous ces  termes liés aux tailles de capteurs. Et que se cache-t-il donc derrière cette notion de taille de capteur ?

Qu’est-ce qu’un capteur?

Avant d’aborder l’impact des différentes tailles de capteur photo, il me semble important de faire un rappel sur ce qu’est un capteur en photographie numérique.

Pour rester simple, le capteur photographique est un composant électronique photosensible composé de photosites. Il converti la lumière reçue sur sa surface en un signal électrique. Ce signal est ensuite amplifié, puis numérisé et enfin traité pour obtenir une image numérique. En comparaison, le capteur est au numérique ce que la pellicule était à l’argentique.

Ce capteur est composé de millions de photosites. Par exemple si vous avez un « capteur de 20 MégaPixels », vous aurez alors environs 20 millions de photosites sur votre capteur. Mais attention il faut savoir que la taille du capteur n’a rien à voir avec le « nombre de mégapixels ». Il faut aussi savoir que plus ces cellules sont petites, moins le photosite sera sensible à la lumière. Ce qui implique qu’il capte moins bien dans des conditions de basse luminosité.

Les différentes tailles de capteurs

Les raisons qui ont poussé les fabricants à construire différents capteurs sont essentiellement économiques puisqu’avec le numérique, il a fallu limiter les coûts. Et produire des petits capteurs est bien plus intéressant d’un point de vue purement économique puis qu’on fabrique plus de petits capteurs dans une seule «galette» de silicium.

Cependant pour des raisons de qualité, les appareils “pro” nécessitaient de garder des tailles de capteurs conséquentes afin de conserver une qualité d’image équivalente au 35mm argentique. C’est ainsi qu’est apparu une multitude de petits capteurs destinés aux appareils “grand public” et des capteurs plus grand, pour les “pro”.

Je vous propose de retrouver un schéma comparatif de quelques tailles de capteurs disponibles sur le marché. A noter qu’il  n’est pas à l’échelle, puisque le capteur au format Full Frame fait en réalité 24 x 36 mm, mais les proportions sont respectées.

Schéma comparatif des principaux formats de capteurs.

• Le capteur Full frame qui mesure 36x24mm est l’équivalent de la pellicule argentique en reprenant exactement les mêmes dimensions. On le retrouve dans les reflexs haut de gammes et maintenant dans quelques appareils hybrides (haut de gamme également).

• Le capteur APS-C est plus petit que le plein format, dans des proportions allant d’une diagonale de 1,5 (Nikon, Pentax, Sony) à 1,6 (Canon) fois plus petite. On retrouve ce capteur dans de très nombreux reflexs d’entrée et de moyenne gamme. Ainsi que dans un grand nombre d’appareils hybrides.

• Le capteur Micro Four Thirds, on parle également de micro quatre tiers, à une diagonale 2 fois plus petite qu’un plein-format. Il équipe également quelques appareils hybrides chez Olympus, Panasonic et Kodak. A noter que les proportions de l’image sont en 4/3.

• Le capteur 1″ à une diagonale 2,7 fois plus petite qu’un plein-format. Il équipe les appareils à objectifs interchangeables de Nikon et les compacts experts.

• On trouve ensuite les capteurs 1/1,7″, 1/2,3″, 1/3″ qui vont équiper la majorité des compacts, bridges jusqu’aux smartphones.

Quels impacts sur nos photos?

La montée du bruit

On a vu que plus les photocites sont petits, moins ils seront sensibles à la lumière? Cela implique donc qu’ils captent moins bien dans des conditions de basse luminosité.

Reprenons notre exemple avec une définition de 20 Mpx. Les photosites seront plus grands sur un capteur Full-frame que sur un capteur 1/1.7″. Puisque la surface disponible est bien plus petite sur le capteur 1/1.7″ alors qu’ils sont aussi nombreux. Et comme nous avons vu que plus les petits photosites captent moins bien dans des conditions de basse luminosité. On obtient donc des photos  bien plus « bruitées » avec le capteur 1/1,7 qu’avec le Full-frame.

C’est pourquoi la course au MégaPixel, n’est aucunement représentative de la qualité de l’image finale. Il faut mieux acheter un reflex numérique de 16 Mégapixel sur un capteur APS-C qu’un compact expert de 16 MégaPixel sur un capteur 1/1.7″. La taille du capteur est plus importante que le nombre « commercial » de pixel.

Focale et facteur de recadrage

Lorsque l’on utilise un appareil avec un capteur dont la taille est plus petite que celle du capteur plein format. L’image cadrée par un même objectif est plus petite que celle qui serait cadrée sur un boîtier plein format. On parle de facteur de recadrage ou « Crop factor ».

Ce facteur de recadrage est directement lié au ratio de la taille du capteur par rapport à un capteur plein format. Ainsi, on aura avec un capteur APS-C, qui est 1,5 fois plus petit qu’un capteur plein format, une photo cadrée 1,5 fois plus petite. En réalité, comme votre capteur APS-C ne peut pas utiliser la surface complète de l’image envoyée par l’objectif puisqu’il est plus petit. L’image enregistrée est rognée et on a donc le même résultat que si l’on recadrait la photo en post-traitement.

Par exemple, dans les photos suivantes. Vous avez donc un comparatif entre deux images réalisées au même endroit, avec les mêmes réglages, à la même focale mais avec des capteurs différents.

Vous pouvez voir le champ de vision d’un objectif 65 mm monté sur un reflex dont le capteur est un plein format. Avec un reflex équipé d’un capteur APS-C, le capteur étant plus petit, l’image captée, avec le même objectif, sera plus petite (cadrage noir). Ce champ de vision équivaut à 65mm x 1.5 = 97.5 mm.

Profondeur de champ

Enfin le dernier impact sur le rendu de nos photos, et pas des moindres, est la gestion de la profondeur de champ. En effet, plus votre capteur est petit et plus il est difficile de générer du flou. Et donc de jouer avec le modelé de profondeur de champ. C’est pourquoi avec votre smartphone vos photos sont globalement nettes sur une grande profondeur.

A contrario, avec un capteur photo suffisamment grand, et notamment les full-frame, les variations de profondeur de champ permettent une gestion de la netteté et de détacher un sujet net sur un fond flou. A cela près que pour obtenir une belle profondeur de champ, il est également nécessaire de régler son objectif sur une grande ouverture et de se rapprocher du sujet, mais tout ça je vous l’explique dans l’article « La profondeur de champ et le flou d’arrière-plan ».

Le format des photos

Les faits de ne pas avoir le même format de capteur implique également que nous pouvons avoir des photos de formats différents qu’il faudra par conséquent imprimer sur du papier de taille différente. Et il ne faut pas l’oublier car sinon vous risquez d’avoir des têtes ou pieds coupés sur vos tirages photos!

Voilà, j’espère que maintenant vous maîtrisez mieux cette notion de taille de capteur. Mais également l’impact que celle-ci peut avoir sur vos photos. Et contrairement à ce que certains vendeurs pourraient vous dire. La course au MégaPixel, n’est aucunement représentative de la qualité de l’image finale. Mais que c’est la taille du capteur qui est plus importante que le nombre « commercial » de pixel.

N’hésitez surtout pas à laisser un commentaire si vous avez la moindre question sur cette notion de capteur. Je vous invite également, si ce n’est déjà fait,  à vous abonner à la newsletter pour être tenu informé lors de la publication d’un nouvel article.