Note : Des effets de la taille du capteur

Comprendre les effets pratiques induits par une taille de capteur différente

English version

L’objet de cette note est d'aider à comprendre les effets pratiques induits par un changement de taille du capteur.

La question pertinente pour le photographe est "Quelles sont les modifications qu'un changement de taille du capteur induit dans la pratique photographique ?"

Cette question se pose notamment lors de l’achat d’un matériel. Par exemple, un photographe équipé plein format veut  (en raison par exemple du poids ou de l'ergonomie mais peu importe) acheter un APS-C. Il utilise par exemple avec son plein format, un 85mmf1.8 généralement à pleine ouverture pour faire des portraits avec une faible profondeur de champ et il cherche l'objectif équivalent pour l'APS-C.

Certaines propositions sont scientifiquement exactes mais sont à tout le moins trompeuses d'un point de vue pratique pour le photographe. Il en est ainsi du fameux  "Un 50mm reste un 50mm quelle que soit la taille du capteur."

Ceci est parfaitement exact : utiliser un capteur APS-C revient à couper dans ce qu'aurait capté un capteur plein format.  Mais, photographiquement, ce qui importe est l’angle du champ et ce dernier est fonction de la longueur focale et de la taille du capteur.

Dans ce qui suit, k est le "crop factor" défini comme le rapport de la diagonale du capteur à celle d'un appareil plein format. Pour un APSC Fujifilm, le "crop factor" est de 1.5.


PETIT RAPPEL

Concernant l'exposition, mais attention voir également le point 4,   le nombre f ne dépend pas de la taille du capteur si un posomètre indique f, c'est f/4. 


1/ POINT DE VUE

La perspective ne dépend que du point de vue, pas de la focale. Il en est de même pour les déformations de perspective pour autant que cela ait un sens. Pour avoir la même perspective, c'est à dire les mêmes rapports entre les champs couverts aux différentes distances à l'appareil :

  • Le point de prise de vue doit rester le même.

2/ EFFET SUR LA LONGUEUR FOCALE

Une fois le point de vue maintenu,

Avoir un cadrage identique, i.e. avoir un même angle de champ,  impose alors de changer de focale sinon le capteur APS-C ne restitue qu'une partie de l'image du FF., .

  • La longueur focale sur l'APSC doit être égale  à : Focale FF/ k

3/ EFFET SUR LA PROFONDEUR DE CHAMP

Une fois le point de vue maintenu, et la focale modifiée,

La modification de la taille du capteur doit également être compensée pour la reproduction ait la même profondeur de champ.

  • L'ouverture sur l'APS-C doit être réglée à :  Ouverture FF/ k

4/ EFFET SUR L'EXPOSITION

Une fois le point de vue maintenu, la focale et l’ouverture modifiées ,

La modification de l'ouverture introduite donne une image plus exposée.

Pour rétablir la même exposition, il fait donc réduire au choix le temps d'exposition ou la sensibilité. Le temps d'exposition ayant un effet sur le flou de mouvement, le changement de sensibilité est retenu utilisé.

Comme l'ouverture photométrique n'a pas changée, il faut donc réduire la sensibilité.

  • La sensibilité  sur l'APS-C doit être réglée à : Sensibilité FF/ k²

APPLICATION

Avec  un APS-C FujiX dont le k est de 1,5, pour prendre une photographie correspondant à celle qui serait e prise avec un FF 85mm F4 ISO 800 avec à distance de mise au point de 10m, il faut :

  1. garder le même po/int de prise de vue
  2. utiliser un 56mm  (85/1.5)
  3. ouvrir à F/2.8  (4/1,5 =  = 2,67)
  4. régler en théorie  l'ISO  à 350 (800/1.5^2 = 355,5) ou en pratique ISO 400 car l'ouverture a été arrondie à f/2.8

AUTRES POINTS

Trois autres points doivent être pris en compte : le bruit, la diffraction et le flou de bougé de la caméra.

Bruit
En ce qui concerne le bruit, d'autant plus important que la taille des pixels du capteur est petite, si nous avons, comme indiqué au point 4, diminué la sensibilité, le résultat pour le capteur de taille réduite est plus ou moins le même que pour un appareil plein format.

Diffraction
L'effet au niveau du capteur de la diffraction est proportionnel à l'ouverture, la modification apportée au point 2 conduit à une ouverture Ok = O/k,mais cet effet sur l'image définitive étant proportionnel au rapport entre les tailles de capteurs (1/k). Ainsi l'effet de la diffraction sur l'image définitive est identique pour les deux tailles de capteurs. 

Flou de bougé de l'appareil
Le flou dû au bougé de l'appareil photo est principalement un facteur de modification angulaire de l'axe de visée. D'où la règle commune donnant la vitesse la plus basse (SL) pour prendre une image sans flou de bougé avec un objectif de longueur focale f :
SL = 1/f doit être modifiée en SLk = 1 / (f  k).

Notes
La version anglaise de l'article comprend en notes de bas de page quelques explications complémentaires mais on peut se reporter aux articles très complets de Sylvain Guieu :

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