ESSAIS NUMERIQUE


 

méthode d'essai
avec la mire et le logiciel DXO Analyzer



 
 
 
 
 

Mise à jour 19 novembre 2006

 



 
 



 

texte et illustrations JMS



 
 


Objectifs pour les  numériques

Le piqué mesuré avec le boîtier D 200

partie 1
 

 De 12 mm à 35 mm

Des Ais aux zooms DX...













 
 
 

La sortie d'un nouveau boîtier Nikon destiné aux amateurs experts voire aux pros ne pouvait que m'inciter à reprendre une campagne d'essais sous DXO Analyzer, après les premiers résultats publiés en 2004. A  l'époque  j'échangeais des idées et analyses avec René Bouillot (voir le chapitre 2 du "Cours de traitement numérique de l'image", éditions Dunod) et  "Chasseur d'Images "  avait défrayé la chronique en adoptant ce nouveau système d'analyse du piqué subjectif des couples optiques - boîtiers.

Aujourd'hui DXO Analyzer est utilisé en tout ou partie par toute la presse photographique française, mais les données synthétiques globales publiées apparaissent parfois un peu frustrantes pour les photographes "accros" de la technique. C'est en pensant à de nombreuses questions tant théoriques ("peut-on tout chiffrer par ce système d'analyse?") que pratiques ("une optique bien notée sur 4 millions de pixels est elle bonne sur 10 millions de pixels?")  posées par mes correspondants ou dans les forums que j'ai entrepris cette nouvelle campagne de mesures.

Par rapport aux anciennes fiches de Pictchallenge, ces nouvelles mesures s'appliquent sur 4 zones au lieu de 2 ou 3. La notation a été revue pour s'aligner sur des normes plus courantes (de 0.5...un zero pointé symbolique, en fait....à 5) et  la cartographie des point de mesure, sous forme de symboles en face d'une échelle de valeur en couleur, (de nul à excellent) est complétée d'un tableau avec une charte de couleur qui permet de visualiser immédiatemment les zones (vert intense et vert vif) de haute qualité, en fonction du diaph et de la position dans l'image !

Les zones de mesure sont donc au nombre de quatre:


Le centre de l'image fait l'objet d'une mesure unique. C'est là qu'est effectuée la mise au point de référence pour chaque prise de vue, avec le système autofocus de l'appareil (assistance électronique pour les optiques manuelles). Le moindre décalage du système dégrade fortement la note à pleine ouverture. On verra que certaines optiques notamment des zooms DX "special numérique" parviennent à une note de piqué "excellent" dès leur pleine ouverture, puis le piqué décline à partir de f/8 voire de f/5.6 !  Alors que tous les auteurs recommandent aux photographes de ne pas cadrer "dans la pastille" (c'est à dire au centre) et au contraire de s'appuyer sur les lignes "des tiers" (qui divisent  l'image en neuf zones)  pour construire leur composition (notamment en reportage), il existe peu d'indications dans la presse sur le piqué dans ces zones. La note "tiers" des tableaux et graphiques est pour moi la plus importante pour toutes les vues où le sujet principal est dans ces zones et où le fond (donc les bords et les angles) sont dans le flou. 
La note de piqué "sur les bords" fait une moyenne entre une zone assez favorable (en haut et en bas du centre) et une zone plus délicate  proche des angles à droite et à gauche de l'image. Une mauvaise note de "bords" est généralement causée par la dégradation de cette zone par de mauvaises notes proches de celles des angles extrèmes. Ce défaut est gênant en paysage, et on aura intérêt à choisir une valeur de diaphragme de zone de couleur homogène entre centre, tiers et bords (si possible très bon ou excellent !) pour éviter toute déconvenue (photos architecturales avec détails, par exemple).  La mesure dans les angles est la plus sévère notamment pour les optiques à haute luminosité et pour les zooms grand angle. La concentration de certains défauts dans les angles...points les plus éloignés du centre dans le cercle de couverture de l'optique (vignetage, aberration chromatique) a des effets destructeurs cumulatifs sur l'impression de piqué. En pratique cependant une mauvaise note dans les angles a pleine ouverture a peu d'incidence car ces zones de l'image sont généralement dans le flou d'arrière plan. Par contre une note qui reste faible en fermant le diaphragme (paysage) est un motif pour mal noter l'optique dans son ensemble. 

La procédure de mise au point est la suivante: avec le D200 je travaille en "capteurs groupés" et je commence au centre pour que la mise au point s'effectue sur le capteur central. Puis je vérifie avec les autres groupes. Ensuite, une fois la mise au point "mémorisée" je débraye l'AF et je vérifie que le point vert s'allume sur chacun des onze capteurs. A défaut je retouche légèrement la mise au point, dans ce cas j'indique "manuel" sur la fiche, comme pour les optiques 100% manuelles pour lesquelles le verre à stignomètre "Kats Eyses" est aussi d'un grand secours.

Quelques précisions supplémentaires peuvent être données pour la compréhension de nos fiches.
 

    - les mesures sont faites à partir de fichiers JPG Fine à 100 ISO pour le Nikon D200, netteté et contraste normal. Nous avons publié auusi  titre de comparaison d'une part des mesures à partir de RAW, selon différents logiciels de développement (voir le sommaire numérique) d'autre part des mesures avant et après optimisation par DXO Optics Pro ;

    - si les symboles (centre, tiers, etc) sont illisibles car superposés l'un sur l'autre, c'est un très bon signe pour la qualité globale (homogénéité du piqué)...sous réserve qu'ils soient superposés dans uen zone...verte ;

    - les notes et zones de couleur souffrent comme toute statistique de l'effet de seuil. Par exemple, une mesure "excellent" de 4,51 n'est pas extraordinaire par rapport à un grade "très bon" de 4,49 (voir l'exemple avec le 105 mm 2.5) ! Mais il faut bien fixer des zones de transition. La lecture des chiffres apporte un élément complémentaire de compréhension des notes globales. A contrario, la limite entre "mauvais" et "nul" est plus artificielle. Ces zones sont peu exploitables en pratique même pour une image de petite dimension ;

    - les notes de base sont pondérées en fonction du nombre de pixels pour un format de sortie donné, ici le format A3+ sans marge. Une même mesure brute donnerait une note un peu meilleure avec un boitier de 12 ou 13 millions de pixles. Par contre un boitier de 6 millions de pixels sera comme par le passé jugé sur la base d'un A3 avec marge. Le format de sortie auquel se réfère la note est toujours indiqué en haut à droite de la fiche.

    - les notes globales  à gauche de la carte des couleurs ( de 1 à 5) sont données par usage d'application. - reportage, portrait, paysage - en fonction de la répartition des zones de piqué. Ainsi une optique qui ne presente pas de zone homogène du centre aux bords ne pourra obtenir la note maximale en paysage. Par contre, si la netteté est très élevée au centre et sur les lignes de tiers elle pourra "crever le plafond" en catégorie reportage ;

    - les "plus" globaux (les "+" de Pictchallenge) tiennent compte de la catégorie de l'optique. Par exemple, une optique ouverte à f/1.8 pourrait obtenir une note de "5+" .au vu de notes de piqué exceptionnel de f/4 à f/11, si...sa pleine ouverture était à f/4 ! Mais l'acquéreur qui paye une optique haute lumlnosité a besoin d'un piqué correct à pleine ouverture au centre et tiers...nous en tenons compte pour l'attribution ou non des 4 '+' pour cette catégorie, jai noté "+++" certains objectifs de 50 mm qui sont pourtant excellents entre f/2.8 et f/8, mais qui restent trop mous pour les 10 millions de pixels du D200 autour de f/2 !  ;

- on peut observer que dans cette catégorie d'optiques le piqué peut changer beaucoup avec 1/2 diaph de réglage ! Les optiques ouvertes à f/1.4 qui "piquent" à f/2 sont parfois préférables aux optiques ouvertes à f/2 qui attendent f/2.8 pour "arracher"...et qui seront confrontées au zoom pro 17-55 mm f/2.8 dont une caractéristique intéressante est justement d'offiir de bonnes notes au centre et tiers dès la pleine ouverture ;

- j'ai noté les zooms focale par focale, ce qui permet de les comparer aux optiques fixes. Ces dernières sont souvent plus lumineuses, mais pas toujours...et nos prochaines mesures qui porteront sur de grands angles fixes ouverts à f/2.8 seront instructives à cet égard en comparaison des zooms pros dédiés au numérique.
 

Nos mesures seront prochainement complétées dans ces pages par des cartographies de distorsion et d'aberration chromatique. Cette dernière mesure fait l'objet d'études complémentaires, En effet j'ai constaté qu'avec certains objectifs elle diminue en fermant le diaph, et qu'avec d'autres elle augmente dans ces conditions ! Or la plupart des journaux ne donnent la mesure qu'en général, et non pour chaque grade du diaphragme. Nous reviendrons donc sur ce problème épineux après approfondissement.
 
 

JMS
2 avril 2006
mise à jour 28-10-2006

 
 
 
 
Plus la zone bleue est étendue, plus l'optique est "propre" et exempte d'aberration chromatique. Une zone jaune ou surtout rouge est au contraire un très mauvais signe. A gauche, l'aberration chromatique est stable quelque soit le diaph choisi. Au centre elle augmente en fermant le diaph. A droite, elle diminue en fermant le diaph. Une mesure moyenne à f/5.6 est souvent représentative d'une qualité moyenne de l'optique, mais est-elle suffisante ?


Fiches résultats "piqué" D200
 

partie 1
 

 De 12 mm à 70 mm



 
 

12 mm












Le zoom 12-24 DX semble parfois un "mal aimé" des forums de photographes. Certes sa distorsion dans les angles est assez forte à 12 mm, mais le piqué est très élevé dès la pleine ouverture. Contrairement à une légende tenace, cette haute qualité n'est pas récente : l'exemplaire testé est un des premiers à avoir été livré en France en 2003 !  Par contre la finesse des détails formés à cette focale fait que l'optique est meilleure avec un D200 (ou un D2x, vérifié en "tests de briques") qu'avec un capteur dont le filtre "mange" plus les détails.
 
 










Le Tokina 12-24 mm offre un piqué encore plus élevé au centre que le Nikon, bien que beaucoup moins coûteux. Les franges et abberations chromatiques sont par contre plus gênantes, mais elles disparaissent en grande partie quand on utilise DXO Optics Pro.
 
 


 
 


16 mm










L'ancien fish eye Ai 16 mm de f/3.5 offre de façon paradoxale un meilleur piqué sur le bord qu'en centre ! Notons qu'en paysage à f/8 et f/11 on ne rencontrera aucune problème en paysage, mais la distorsion de 7% ne rend pas un vrai effet fish eye en recadrage x1.5, tout en étant très excessif pour un grand angle classique.
 
 


 
 


17 mm
 
 












L'ancien zoom 17-35 AFS reste une valeur sûre d'autant qu'il couvre le format 24 x 36, et on le trouve d'occasion de façon assez fréquente. Il souffre un peu à pleine ouverture par rapport au "DX" 17- 55  DX. Ce dernier est fidèle à sa réputation, il "arrache" dès f/2.8 à sa plus courte focale. Il est très régulier centre et bords, car les notes "très bons" sont dans la fourchette supérieure de notation de ce grade (autour de 4.40 jusqu'à f/8 !). Le piqué "descendant" depuis les grandes ouvertures avait déjà été constaté sur le D2h. Grand angle exceptionnel souffrant  juste d'un peu de distorsion, défaut réduit à néant sous DXO Optics pro qui remonte de plus le piqué des angles où l'aberration chromatique est la plus forte..
 
 


 

Distorsion et aberration chromatique avant et après DXO Optics Pro
 



 

18 mm
 

            A noter ci-dessus un cas rare où j'ai éprouvé des difficultés à obtenir une très bonne mise au point en autofocus. C'est pourquoi le 18 AFD est indiqué comme testé en "manuel". Dans ce cas après une pré-mise au point autofocus on décale très légèrement le résultat obtenu en s'aidant de la mise au point électronique (il faut obtenir "point vert" sur chacun des 11 capteurs) et du verre stignomètre Katz Eyes.
 
 

Le 18 mm f/2.8 AFD, célèbre et très onéreux, est incontestablement une très bonne optique qui mérite en qualtié pure ses ' "+". Il n'en reste pas moins qu'il ne creuse pas vraiment l'écart avec les zooms pros de f/2.8 à 17 mm, ni avec les zooms grand public présentés ci-dessous, car il traîne un peu sur les angles et les bords horizontaux.
 
 











Le zoom 12-24 DX est très bon sauf à pleine ouverture sur les bords et angles. Il sera préférable de fermer à f 8 ou f 11 pour le paysage. La distorsion est par contre très faible. Le Tokina 12-24 DX est quant à lui très bon dès la pleine ouverture !
 
 










Le zoom grand public 18-70 DX est très piqué et homogène dès la pleine ouverture, mais sa distorsion et son vignetage à pleine ouverture s'acommoderont très bien d'une correction logicielle comme DXO Optics Pro.
 
 










Le nouveau zoom stabilisé 18-200 VR a un rendement exceptionnel à sa plus courte focale, puisqu'il est dans la zone d'excellence au centre et dans la zone de cadrage des tiers de f/3.5 à f/11 ! Il est toujours très bon sur les bords et angles, ce qui est essentiel pour l'usage paysage auquel il sera souvent destiné en grand angle. Sa distorsion se corrige très facilement avec DXO Optics Pro.
 
 


 


20 mm
 










L'ancien 20 mm f/4 (ici un exemplaire "F" modifié Ai) n'est plus au niveau d'exigence d'un numérique actuel, même si la qualité des images sera honorable à f/8 et f/11. Attention cependant à ne pas trop généraliser, car des exemplaires d'optiques de plus de 30 ans de classe professionnelle ont pu avoir une vie agitée. A contrario, le classique AFD 20 mm de f/2.8 dont la réputation n'était pas si grande en argentique est excellente au centre dès la pleine ouverture et sera de haut niveau de f/4 à f/11, même si les angles n'atteignent jamais l'excellence. Le 20 mm Ais de 2.8, de construction flatteuse, est de même niveau au centre mais moins bon sur les bords et les angles aux plus grandes ouvertures. Il est à noter cependant que ce défaut ne concerne que le bord droit de l'exemplaire testé qui souffrait visiblement d'un léger décentrement.
 
 


 
 










Le classique zoom pro AFS 17-35 est du même niveau que le fixe AFD à la focale de 20 mm, et même meilleur pour le paysage à f/8 et f/11. En reportage il manque quand même un peu de "pêche" sur la ligne des tiers aux plus grandes ouvertures.
 
 


 
 


24 mm
 










Moins percutant au centre à pleine ouverture que le Nikon, le Tokina 12-24 DX sera un tout petit peu moins bon en paysage que son concurrent à partir de 5.6, mais de peu.
 
 










Une certaine faiblesse bord et angles à pleine ouverture est confirmée pour le zoom 12-24 DX qui est par contre proche de la perfection à f/8 et  f/11. Ce jugement favorable doit être nuancé par le fait que le "populaire" 18-70 DX fait mieux à f/4 et f/5.6 que le zoom spécial grand angle. En fait,  les possesseurs des deux zooms ont intérêt à cantonner le 12-24 entre...12 et 20 environ, puis de prendre le relais avec le 18-70 !
 
 











A la focale de 24 mm, le 18-200 VR stabilisé a un rendement nettetement supérieur à celui du classique et renommé 18-70 DX ! Mais dans la zone f/ 5.6 - f/11, souvent utlisée en paysage, ils sont tous les deux d'excellent niveau, alors que le pro 17-55 plus selsible à la diffraction offre ce niveau d'excellence entre f/4 et f/8 !
 
 











Le zoom 17- 55 DX présente un piqué défectueux dans les angles extrèmes à pleine ouverture, peut-être du à un très léger décalage d'AF, mais nous n'avons pas refait la mesure car c'est le seul point anormal. Au centre le piqué est de niveau "excellent" et l'on fait rarement du paysage panoramique à f/2.8 !  Ensuite c'est "carton plein" entre f/4 et f/8.
 
 










Le zoom 17- 35 AFS est moins percutant au centre et sur la ligne des tiers que son concurrent spécial numérique 17-55 et mérite en général d'être fermé un cran de plus pour les mêmes performances. Ceci sera un avantage pour les paysagistes qui aiment le maximum de profondeur de champ en même temps que le maxium de piqué, tel est le cas à f/11 voire même à f/16, sans la diffraction qui handicape le 17-55 DX plus dominateur en reportage !
 
 










Le classique et léger 24 mm AF f/2.8 est fidèle à sa réputation de haut niveauy de piqué, mais on regrette qu'il ne soit jamais excellent dans les angles alors qu'il couvre le format 24 x 36. Globalement, l'optique reste excellente, mais sans marquer de gros écarts par rapport au zoom  zoom 17- 55 DX.
 
 










L'ancien et célèbre 24 mm f 2 Ais couvre un champ plus grand (24 x 36 au lieu de capteur APS) mais est moins performant et homogène. Le centre sera cependant performant à f/2, mais oblige à cadrer "dans la pastille". A f/2.8 il est meilleur que le zoom, mais c'est le seul diaph où se produit ce phénomène. Les angles sont à la trâine à tous les diaphs du fait d'une aberration chromatique très importante dans ces zones. Au final il est nettement moins performant que le zoom ou que le 24 f/2.8 si une ouverture de f/2.8 est suffisante.
 
 


 


28 mm












Moins recherché que le 24 mm f/2, le 28 mm de même ouverture est cependant meilleur, à la fois en reportage à pleine ouverture et en paysage aux ouvertures moyennes, sans atteindre jamais cependant l'excellence dans les angles.

L'optique à décentrement PC Nikkor déçoit plus par le fait que malgré sa très grande couverture d'image, son piqué en numérique se concentre sur le centre et n'est jamais excellente sur les bords et les angles, ce qui n'est pas flatteur pour une optique destinée à redresser les perspectives et permettre des clichés très détaillés en architecture.
 
 


 
 


30 mm
 










Pour l'instant, seul SIGMA propose un angle normal "large" (équivalent de 45 mm en 24 x 36) en haute luminosité f/1.4. Compte tenu de la "transparence" des verres, en réalité on est plus près de f/1.6...mais cela reste sans concurrent, surtout à ce prix ! En usage de reportage, le résultat obtenu au centre et sur la ligne des tiers entre f/1.4 et f/2 est tout simplement exceptionnel, et entre f/4 et f/8 le piqué atteint des sommets sur cette zone où se concentre la composition des images expressives. Par contre, les bords et angles restent plus problèmatiques en paysage...du paysage entre f/1.4 et f/5.6 ? ....pas souvent certes, mais en ville la nuit on aimerait avoir une bonne couverture des bords  dès f/2 !
 



 
 

35 mm
 
 











A 35 mm les zooms "pro" et le zoom " amateur" font à peu près jeu égal, mais le 17-35 est un peu supérieur au 17-55 qui reste très bon sur le champ utile en reportage dès la pleine ouverture. Le 18-70 rend donc un diaph parfois précieux en faible lumière ! Les bords et les angles sont globalement meilleurs avec le 17-55 DX mais l'écart est faible, seul le 17-35 étant excellent dans les angles à f/8 pour le paysage.
 
 


 
 
 
 



L'ancien zoom à pompe 35-70 f:2.8 AFD présente des performances exceptionnelles à sa plus courte focale. S'il est moins bien noté en "reportage" que le 17-55, c'est qu'il est plus lent en autofocus et nettement moins agréable pour le cadrage ! Mais à 2.8 et 4, il surpasse non seulement les autres zooms mais aussi les fixes Ais "de légende" testés ici !
 






Le 18-200 VR présente une faiblesse dans les angles à la focale de 35 mm, mais la situation se rétablit à f/8. Par contre le niveau reste toujours bon sur les bords, et excellent au centre et sur la ligne de construction des tiers.
 
 


 
 
 





En examinant les anciennes formules optiques ont voit le chemin parcouru par les zooms à lentilles asphériques aux grandes ouvertures ! Il n'en reste pas moins que l'antique "F" modifié Ai 35 mm de f/2.8, s'il est très dépassé en reportage, restera très piqué aux ouvertures moyennes, notamment à f/8 et f/11.
 
 





Les anciens 35 mm testés - les F modifiés Ai de f/2 ou f/2.8 et l'Ais de f/1.4 - démontrent qu'ils restent à haut niveau sur un numérique de 10 millions de pixels. Les modèles f/2 et f/1.4 sont même au grade "très bon" dès leur pleine ouverture respective au centre et "excellent" en fermant d'un diaph. Il faut par contre fermer de deux crans pour atteindre le très haut niveau sur la lligne des tiers, ce qui met le "mythique" f/2 en position défavorable par rapport au zoom ! Enfin le piqué n'est jamais excellent dans les angles malgré le cercle de couverture d'un 24 x 36. Les optiques "spéciales numériques" ont de la ressource face aux vieilles oeuvres d'art !
 
 














 
 



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