Si vous envisagez d'acheter une nouvelle caméra ou si vous envisagez de mettre à niveau une caméra, vous avez probablement tout entendu sur les caméras à capteur de récolte, mais qu'est-ce que cela signifie? Comment le facteur de recadrage affecte-t-il les sélections d'objectifs? Lorsque vous envisagez des systèmes, ce ne sont souvent pas seulement les boîtiers de caméra que vous devez prendre en compte, mais également le choix des objectifs pour ce système.
Optique de capteur et équivalences
Optique de capteur de culture
La plupart des nouveaux photographes commencent souvent avec des appareils photo à capteur de récolte, car ils sont généralement moins chers. Mais à mesure que vous devenez plus avancé, est-il judicieux de passer à un système plein format? Si vous envisagez une mise à niveau, existe-t-il un chemin de mise à niveau raisonnable?
Par exemple, devriez-vous acheter des objectifs plein cadre à utiliser avec votre corps de capteur de récolte? Cela semble si déroutant et pour être juste, c'est un peu compliqué et les règles simples de base ne racontent pas toute l'histoire. Plutôt que de regarder les différences entre les capteurs des caméras eux-mêmes (ils sont tous très bons), essayons de donner un sens aux objectifs eux-mêmes.
Objectifs à focale similaire - l'Olympus micro 4 / 3rds 40-150mm f / 2.8 (équivalent 80-300mm) et Canon 100-400mm f / 4.5-5.6 (pour plein format).
Tailles des verres
Si vous regardez des objectifs, vous verrez de nombreuses longueurs focales et ouvertures différentes. Même du même fabricant pour le même boîtier, il existe souvent des combinaisons d'ouverture et de focale différentes. Étant donné qu'une partie importante de la photographie est l'optique, comment pouvez-vous commencer à comparer des objectifs pour des capteurs de différentes tailles? Quel est le rapport entre les objectifs et le boîtier de l'appareil photo que vous regardez?
Nifty 50 mm (plein cadre à gauche) et micro 4/3 25 mm (équivalent 50 mm) à droite.
Pour aller plus loin, comment les capteurs de cultures de différentes tailles affectent-ils l'optique des lentilles? Un objectif f / 2,8 sur un appareil photo à capteur de recadrage est-il réellement un objectif f / 2,8 ou est-ce autre chose? Qu'en est-il des appareils photo de plus grand format? Pourquoi les plus petites ouvertures (diaphragmes) semblent-elles si grandes mais les images si magnifiques avec une bonne séparation de l'arrière-plan et un bokeh?
Tout cela concerne les équivalences des optiques d'objectif et des capteurs de culture, l'un des grands mystères de la photographie que la plupart des photographes ne comprennent pas vraiment.
Notions de base sur l'optique des objectifs
Pour comprendre l'optique des lentilles, vous devez comprendre ce que fait une lentille à la lumière qui y pénètre. La lumière traversant une lentille s'inverse en fait, renversant l'image. La lumière se projette ensuite sur le capteur numérique après avoir traversé l'objectif.
La distance focale et l'image basculent sur le capteur.
La plupart des objectifs sont définis par la distance focale et l'ouverture maximale. Plus la distance focale est élevée, plus les objets éloignés semblent proches. Ainsi, par exemple, les sportifs et les ornithologues amateurs veulent généralement des distances focales beaucoup plus grandes pour se rapprocher.
Des nombres plus faibles élargissent le champ de vision pour que plus de choses s'intègrent dans l'image (objectifs grand angle) et sont souvent les outils du métier pour les photographes de paysage. En équivalents 35 mm, un objectif 200 mm est un objectif long et un objectif 20 mm est un objectif très large.
Illustration de la taille d'ouverture relative.
Le nombre d'ouverture f-stop représente la taille de l'iris ou du trou dans l'objectif. Un objectif sera évalué en fonction de la plus grande ouverture que l'iris peut ouvrir. Plus vous laissez entrer de lumière, plus la vitesse d'obturation dont vous aurez besoin sera rapide. En raison de cette propriété, les objectifs à plus grande ouverture maximale sont appelés objectifs plus rapides. Par exemple, un objectif f / 2,8 est considéré comme assez rapide et un objectif f / 5,6 (pensez à un objectif de kit) serait considéré comme assez lent.
Mathématiques optiques
Gardons les mathématiques geek minimales, mais cela aide vraiment à comprendre l'optique des lentilles.
La distance focale n'est pas une mesure de la longueur réelle d'un objectif, mais un calcul d'une distance optique à partir du point où la lumière converge pour former une image nette sur le capteur numérique au niveau du plan focal de la caméra. L'ouverture, par contre, est la taille du trou créé par l'iris dans l'objectif. L'ouverture est géométriquement liée à la distance focale de l'objectif. Par exemple, un objectif f / 2,8 sur un objectif à focale de 100 mm est égal à 100 divisé par 2,8 = 35,7 mm. Comme la distance focale de l'objectif dicte la taille de l'ouverture, elle est indépendante de la taille du capteur mais dépend de la distance focale.
Objectifs utilitaires couvrant une gamme similaire - le Canon 24-105mm f / 4 et l'Olympus 12-40mm Making Sense of Lens Optics for Crop Sensor Camera f / 2.8 (24-80mm équivalent).
Les objectifs à zoom peuvent avoir plusieurs ouvertures car le diaphragme ne grossit pas avec l’allongement de l’objectif. Puisqu'il s'agit d'une relation mathématique, la plus longue distance focale avec la même ouverture d'iris rend l'ouverture plus petite. Les zooms plus chers ont la même ouverture pour toute la plage, mais c'est un peu une prouesse d'ingénierie car l'iris doit devenir plus grand à mesure que l'objectif zoom sur une distance focale plus longue.
Mise à jour du format du capteur de caméra
À l'âge d'or de la photographie argentique, il existait de multiples formats dictés par le stock de films. L'une des tailles les plus courantes était un film de 35 mm dicté par une pellicule de pignon qui avait une largeur de 34,98 ± 0,03 mm (1,377 ± 0,001 pouce). À l'époque du cinéma, il existait également plusieurs formats, avec des films de plus en plus petits disponibles qui affectaient également la taille et les performances des objectifs.
Lorsque les capteurs numériques ont été initialement développés pour les appareils photo fixes, les capteurs plus gros étaient d'un coût prohibitif, de sorte que des capteurs plus petits ont été utilisés. Il existe une large gamme de tailles de capteurs et cette variété de tailles de capteurs affecte les mécanismes de fonctionnement des objectifs des caméras.
Lorsqu'un capteur est proche de la taille d'un film 35 mm, il est appelé plein cadre. Tout ce qui est plus petit s'appelle un capteur de récolte. Tout ce qui est plus grand est généralement appelé format moyen, bien qu'il y ait beaucoup de variabilité dans les tailles plus grandes que le plein format. Les capteurs varient non seulement en taille mais également en géométrie.
Tailles relatives du capteur de récolte
Tailles des capteurs
De manière générale, un capteur plein format a la forme d'un rectangle d'environ 36 mm x 24 mm, ce qui correspond à un rapport longueur / largeur de 3: 2 couvrant une superficie de 862 mm2. x 13 mm (rapport de 4: 3) couvrant une superficie de 224,9 mm carrés. Le capteur -C mesure 22,2 mm x 14,8 mm (rapport de 3: 2) mais seulement 328,5 mm carrés. Les formats plus grands (plus grands que le plein cadre) ont tendance à être carrés.
Plusieurs fois, les facteurs de recadrage sont calculés par la taille de la distance diagonale d'un coin à l'autre du capteur. Par exemple, un capteur plein format est deux fois la diagonale d'un capteur micro 4 / 3rds, donc le rapport de récolte est 2x. Pour un capteur de recadrage Nikon APS-C, le rapport est de 1,5x et pour un capteur de recadrage Canon APS-C, il est de 1,6x.
Comparaison des empreintes des capteurs
Carré contre rond
Les lentilles sont rondes tandis que les capteurs sont rectangulaires ou carrés. Ainsi, toutes les caméras coupent une partie de l'image car les lentilles rondes projettent une image circulaire sur le capteur qui est un rectangle. Cela signifie que les bords du cercle d'image sont coupés.
Les fabricants d'appareils photo conçoivent leurs combinaisons objectif / appareil photo de manière à ce que l'ensemble du capteur bénéficie d'une bonne couverture du cercle d'image (c'est ce qu'on appelle le pouvoir couvrant). Cela peut créer des problèmes lorsque vous avez un décalage entre la taille du capteur et la taille du capteur pour lequel l'objectif a été fabriqué.
Cercle d'image avec cadre complet et cadre micro 4/3 superposé
Alors, comment le facteur de culture affecte-t-il les images?
De nombreux facteurs affectent vos images. La taille du capteur affecte les images, tout comme la distance focale et la taille d'ouverture, mais ce sont des propriétés physiques de l'objectif et ne sont pas affectées par le facteur de recadrage. Du moins pas directement.
Pour illustrer l'effet des capteurs de récolte sur la collecte de lumière et la distance focale, une série d'images de test a été mise en place (elles ne sont pas trop scientifiques mais plus illustratives). Utilisation d'un Olympus EM1 Mark II (capteur Micro 4 / 3rds - facteur de recadrage 2 fois) et d'un Canon 5D Mark IV (plein format).
Olympus EM1 Mark II, appareil photo micro 4 / 3rds
Appareil photo plein format Canon 5D Mark IV.
Pour illustrer la conversion de différence focale et la conversion de collecte de lumière, les caméras ont été installées côte à côte en utilisant uniquement la conversion de distance focale. La géométrie des capteurs n'est pas exactement la même, ils ont donc été recadrés pour s'accorder (ratio 8 × 10).
Comparaison de la taille de l'appareil photo (plein cadre à gauche, micro 4/3 à droite)
Les deux caméras visaient la même vue.
Testez la configuration des caméras côte à côte.
Règles du pouce par rapport à la réalité
Les longueurs focales sont généralement converties en équivalents pour les capteurs plein format pour donner le même champ de vision en multipliant la distance focale par le rapport diagonal du capteur. Par exemple, un objectif 25 mm sur un capteur micro 4 / 3ème équivaut à un objectif 50 mm sur un appareil photo plein format (le facteur de recadrage est de 2: 1).
Un objectif Canon EFS (capteur de recadrage) correspondant à un objectif 50 mm mesure 31 mm. Cela fonctionne également en sens inverse. Si vous placez un objectif plein format sur un boîtier de caméra à capteur de recadrage, la distance focale est multipliée (le même objectif de 50 mm devient comme un objectif de 75 mm sur un capteur de recadrage). Cette règle de base fonctionne.
Note de l'éditeur: L'optique n'est pas la même, mais c'est une méthode généralement acceptée pour comprendre les capteurs de récolte.
À équivalents 24 mm - même vitesse d'obturation et ISO, plein cadre à gauche et Micro 4/3 à droite (tous deux à f / 4, ISO200, 1 / 160e).
Ouverture et profondeur de champ
Une autre règle de base qui ne fonctionne pas si bien est d'ajouter un arrêt ou deux pour l'ouverture (en fonction du recadrage). Pourquoi ça ne marche pas? Eh bien, il y a plus en jeu ici.
L'ouverture affecte la capacité de collecte de lumière d'un objectif, mais avec une caméra à capteur de récolte, le capteur plus petit augmente la profondeur de champ (zone de mise au point). Cela signifie qu'un objectif f / 2,8 à une sensibilité de 200 ISO devrait avoir une vitesse d'obturation très proche de la même vitesse d'obturation sur n'importe quel boîtier (il existe des variations de photomètres d'un boîtier à l'autre). Ainsi, un objectif f / 2,8 est toujours un objectif f / 2,8 pour la collecte de la lumière.
À des équivalents 70 mm - même vitesse d'obturation et ISO, plein cadre à gauche et Micro 4/3 à droite (tous deux à f / 4, ISO200, 1 / 80e).
Rendre les choses plus complexes, c'est l'aspect d'une image. Le bokeh sur un capteur de recadrage ne sera jamais aussi bon qu'un capteur plein format car la zone supplémentaire d'un capteur plein format modifie la profondeur de champ (la quantité de l'image mise au point) par rapport à un capteur de recadrage. Cela ne dépend pas autant de l'objectif que de la taille du capteur. Cela peut être assez subtil mais c'est un facteur, en particulier pour les portraits.
À 200 mm équivalents - même vitesse d'obturation et ISO, plein cadre à gauche et Micro 4/3 à droite (f / 4, ISO 200, 1 / 30e).
À 200 mm équivalents - même vitesse d'obturation et ISO, plein cadre à gauche et Micro 4/3 à droite (f / 4, ISO 200, 1 / 40e).
Objectifs plein format sur les caméras à capteur de culture
Les objectifs ont tendance à durer beaucoup plus longtemps que les appareils photo dotés de bons objectifs qui durent aussi longtemps que deux ou trois itérations de boîtier. Tant de gens se fient à l’adage d’investir dans le verre. Donc, si vous utilisez un corps de capteur de recadrage qui accepte les objectifs plein format, pourquoi ne pas acheter des objectifs plein cadre jusqu'à ce que vous soyez prêt à acheter le corps plein cadre? La réponse n'est pas nécessairement parce qu'il n'est peut-être pas aussi net que vos objectifs de culture, même si l'objectif semble nominalement de la même taille.
Les verres plein cadre sont plus chers que les verres recadrés, mais vous payez souvent pour d'autres caractéristiques, notamment l'étanchéité aux intempéries et une meilleure construction plus durable. En raison des grandes différences de taille des capteurs, obtenir des objectifs plein format sur un capteur de recadrage signifie que vous n'utilisez que la partie très centrale de l'objectif, mais que les détails sont plus concentrés sur cette zone. Cela peut remettre en question la qualité optique des objectifs plein cadre.
Ils sont souvent de meilleure qualité mais pas assez meilleurs pour tenir compte des différences de taille entre les capteurs. Donc, à moins que vous ne sachiez que vous mettez à jour votre appareil photo de façon imminente, vous ne voudrez peut-être pas utiliser les objectifs plein format sur les boîtiers recadrés.
Une autre considération est que vous devez utiliser le facteur de culture en sens inverse. Sur un boîtier de recadrage Canon (facteur de recadrage de 1,6), un objectif 24 mm devient un objectif 38,4 mm. Cela signifie que vous ne pouvez pas obtenir un angle de vue aussi large sur un corps recadré avec des objectifs larges.
Un objectif plein format sur un corps de recadrage augmentera la distance focale du facteur de recadrage
Conclusion
Il existe de nombreuses idées fausses concernant les objectifs lorsque l'on les compare entre les tailles de capteurs. Comprendre la fonction de base, les capacités de collecte de lumière et les relations géométriques peut vous aider à comparer les objectifs au sein des systèmes de caméras et entre les tailles de capteurs.
Il existe d'excellents objectifs disponibles pour tous les systèmes de caméras qui peuvent produire des résultats fantastiques. Les objectifs sont aussi importants que le boîtier de l'appareil photo. Ainsi, lorsque vous choisissez un système, assurez-vous de disposer de la sélection d'objectifs dont vous avez besoin pour votre style de photographie particulier.