ESSAIS NUMERIQUE


 
 

TOKINA 10-17 mm f 3.5 - 4.5
zoom fish eye
testé sur Nikon D200
 


 

Est-ce bien raisonnable ?












 

Le zoom fish-eye Tokina AT-X 10-17 mm reprend, pour les capteurs DX (x1.5) une formule inaugurée jadis en 24 x 36 par Pentax, qui fut le seul à commercialiser un "oeil de poisson" à focale variable. L'idée à été reprise par le même constructeur et la formule "numérique" est coproduite avec son partenaire Tokina qui commercialise l'optique en monture Nikon et Canon. Ce partenariat avec le groupe Hoya (Hoya, Tokina, Kenko) est d'ailleurs en passe de se traduire par une fusion, qui laisse à penser que les optiques Pentax haut de gamme continueront à être déclinées en montures compatibles.

Comparé au fish-eye Nikon 10.5 mm le Tokina est un peu moins lumineux, mais il permet d'ajuster le cadrage de façon précise - même s'il serait préférable dans ce cas d'utiliser un viseur 100% comme sur un boîtier D2 - sachant qu'un millimètre d'écart en focale induit d'importantes variations ! Contrairement au fish-eye Nikon, par contre, il n'existe pas encore de module permettant de redresser complètement l'image (Nikon Capture NX ou DXO) mais on peut espérer que cet objectif sera introduit dans le programme de mise à jour de DXO !

Les caractéristiques de ce zoom sont les suivantes :
 

Monture: Canon EOS, Nikon-D. (Un modèle équivalent existe en monture K sous la marque Pentax)

Focale: 10 à 17mm

Angle de couverture capteur DX Nikon : 180° à 100°

Ouvertures: f/3.5-4.5 à f/22

Construction optique: 10 éléments en 8 groupes

SD glass: 1 lentille

Traitement multicouche

Distance mini de mise au point: 5.5 in. (14 cm)

Dimensions: 2.75 in. (70mm) X L 2.79 in. (71.1mm)

Poids: 12.3 oz. (350g)

Lens Hood Built-in

Disponible depuis Octobre 2006

source : Tokina Hoya Kenko (http://www.thkphoto.com)



 
 


 

Ci-dessus cadrage à 10 mm, ci dessous à 14 puis à 17 mm
 


 
 
 

(il est à noter que viser le ciel à diaph fermé avec un fish eye est le meilleur moyen pour voir s'il y a une poussière sur le capteur ! La suite de l'essai a consisté
à prendre le métro à droite de l'église et quelques stations plus tard de faire nettoyer le capteur au service Nikon du boulevard Beaumarchais ! o))








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









NOTICE: méthode de mesure
 

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. 

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 publierons ultérieurement à titre de comparaison d'une part des mesures à partir de RAW, 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 une 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 ! 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 ds 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 présente 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 ouvertue 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 !
 

JMS

13 mm

Il a été impossible de mesurer le zoom Tokina 10-17 à son angle le plus large (10 mm soit 180°) car même à très faible distance de la mire on cadre plus large que la cible et on recueille dans les angles des détails qui dépassent la largeur de la mire ! De fait, le logiciel d'analyse "voit" à juste titre que la prise de vue est incorrecte et refuse de l'analyser.

J'ai choisi un compromis, à la focale de 13 mm qui en réduisant le champ embrassé permet de "voir" la totalité de la mire, bien qu'à très courte distance. La mise au point autofocus est très délicate, mais la profondeur de champ est telle qu'il est quasiment impossible d'ajuster beaucoup mieux à la main. C'est dans ces limites que l'on peut juger du piqué sur mire du zoom Tokina 10-17...mais la surprise a été bonne !
 
 


Si la prise de vue en JPG n'atteint jamais des sommets de piqué dans ces conditions, la qualité reste toujours bonne, y compris dans les zones des angles, ce qui est tout à fait étonnant. L'image est homogène à pleine ouverture, en vissant le piqué augmente dans les zones centrales pour atteindre le niveau très bon sur tout le champ "utile" (les angles d'un fish eye sont rarement la zone où l'on cherche à distinguer des fins détails !) de f/5.6 à f/11. Le meilleur résultat est obtenu à f/8.

A partir d'un RAW traité en automatique par Nikon Capture NX on gagne en piqué dans la zone centrale, notamment à f/5.6 et f/8 et on atteint le niveau "très bon" à f/16, d'où une meilleure utilisation en paysage. On verra par ailleurs que l'aberration chromatique est "exilée" uniquement dans les angles extrêmes, d'où une image beaucoup plus propre et apte à être interpolée en grande dimension. La difficulté d'exposition propre au fish-eye milite d'ailleurs fortement pour faire les prises de vues en RAW en vue de pouvoir récupérer des hautes lumières fréquemment "dangereuses" en JPG par temps ensoleillé.
 
 


 
 
 


 

Distortion = le logiciel de mesure s'affole et annonce plus de 50% !
Mais la projection circulaire du fis eye est régulière et sera donc prévisible.








Aberration chromatique :

Mesurée à f/8 sur un JPG d'origine l'aberration chromatique est très excessive dans les angles extrèmes (12 pixels de large) mais moyenne dans la zone centrale et très limitée au centre. Un traitement automatique sous DXO - bien que le module spécifique de l'optique ne soit pas encore disponible - la diminue notablement et un développement de RAW sous Nikon capture NX délivre une image impeccable sur presque tout le champ cadré, mais il y aura des "parasites" de chromie dans les angles extrèmes. Un double traitement (le JPG développé sous NX a été passé en "deuxième couche" sous DXO!) nettoie un peu plus mais n'éradique pas complètement la chose.

Dans les faits, on verra que les franges violettes qui apparaissent dans les coins notamment en contre jour sont encore plus gênantes que cette aberration chromatique résiduelle...mais qu'on les élimine quand même de façon assez efficace !
 

jpg
dxo 
nx 
nx + dxo


méthode d'essai
avec les briques

Prise de vue à 10 mm








La mise au point a été faite au centre, le résultat sur les bords intègre l'influence de la profondeur de champ.
 
 
 

centre 10 mm pleine ouverture
centre 10 mm f/8
bord 10 mm pleine ouverture
bord 10 mm f/8
centre 14 mm pleine ouverture
centre 14 mm f/8
bord 14 mm pleine ouverture
bord 14 mm f/8
centre 17 mm pleine ouverture
centre 17 mm f/8
bord 17 mm pleine ouverture
bord 17 mm f/8
 
 

Comme le montrait déjà le test sur mire, il est préférable en paysage d'éviter la pleine ouverture car c'est à f 8 que sera atteint le niveau "très bon". Les images sont cependant assez fines pour appliquer une accentuation sur les prises de vues effectuées entre f/3.5 et f/4.5.
 


limites optiques









Il faudra se garder quand on post-traite en JPG d'accentuer des franges pourpres qui sont visibles sur des feuilles à contre jour, cas assez fréquent avec une optique qui couvre un angle diagonal de 180°. Heureusement, des solutions très efficaces existent !

Ci dessous, un crop de l'angle supérieur droit d'une prise de vue à 10 mm et f/5,6. Le contre jour des branches sur le ciel blanc génère des franges qui seront visibles même sur un tirage A4. Heureusement, le traitement logiciel des RAW permettra d'éliminer quasiment toutes ces traces.  Même si aucun module DXO n'existe encore pour cette optique, le logiciel possède par défaut un traitement automatique des franges colorées, et il est même possible de l'appliquer sur des fichiers JPG dématricés avec Nikon capture NX, qui est moins efficace sur ce défaut: avec NX il faut corriger "à vue" chaque image, DXO les corrigera toutes d'un seul coup !
 
 
 

Fichier d'origine (NEF ouvert avec Nikon Editor)
Fichier NEF ouvert en automatique avec DXO 4.1 
Fichier NEF ouvert avec NX et retraité "à vue"
Fichier NEF ouvert avec NX et retraité automatique DXO 4.1 

Un grand danger des optiques très grands angles est de générer un "flare" impossible à maîtriser, l'optique étant éblouie par des reflets du soleil. Mon essai a consisté à photographier le soleil dans le cadre...et à vérifier que ne se propduisait pas de "blooming" (éblouissement du capteur) impossible à corriger. Mission accomplie, le Tokina 10-17 se comporte remarquablement bien sur ce critère.

Les exemples ci-dessous ont été dématricés en automatique par DXO Optics Pro 4.1.
Chaque image plein cadre a été découpée en crop 100% autour du soleil.
 
 

focale 17 mm
focale 10 mm
focale 10 mm
focale 10 mm


des cadrages de délire...







Le zoom Tokina 10-17 mm est une incitation puissante à sortir de certaines habitudes de cadrage. La moindre inclinaison de l'appareil donnera des perspectives peu courantes...Toutes les images ci-dessous ont été faites à la focale minimale de 10 mm.
 


 
 



 
 
 
 
 
 


 


 
 


 


 
 



 
 
 
 
 
 
 


 


 
 
 
 


 



 
 
et en 24 x 36 ?...

Il est clair que le zoom Tokina est prévu pour les capteurs numériques (x 1.5 environ) mais il était tentant de le tester en argentique de format 24 x 36 pour se rendre compte de sa couverture réelle. Un test rapide a été conduit avec un Nikon F80. Il en ressort que sauf à vouloir découper une image ronde il n'y a pas d'intérêt à cadrer entre 10 et 12 mm, car les bordures noires empiètent sur le champ du 24 x 36...mais qu'autour de 13 à 14 mm on récupère une couverture sur tout le champ avec à peu près la même couverture qu'au centre de l'image à 10 mm, malgré un léger assombrissement des bords  ! A 17 mm enfin l'image apparaît faiblement vignetée, même à pleine ouverture. En cas d'utilisation mixte - ou en numérique avec un boitier APS et un boitier 24 x 36 - on pourra utiliser ce fish eye à la place d'un classique fish-eye 15 ou 16 mm fixe (Sigma, Canon ou Nikon, par exemple) en ajustant le cadrage de façon précise et en conservant une netteté correcte sur les bords, l'examen "à 100%" des branches d'arbre le montre (à ma grande surprise) . De plus, en argentique, pas de franges violettes à corriger ! 

argentique 24 x 36, focale 10 mm

argentique 24 x 36, focale 14 mm

argentique 24 x 36, focale 17 mm


 
 


utilisation en reportage

Le zoom 10-17 permet de "rentrer dans le sujet" comme très peu d'autres optiques, d'autant que peu se doutent, autour du photographe, à quel point le champ embrassé est large. Rectifier son cadrage au zoom est si naturel qu'on ne fait plus attention aux déformations pendant la prise de vue, mais bouger de quelques centimètres modifie également du tout ou tout la perception de la scène.
 
 

La mise au point minimale de 14 cm permet des premiers plans insolites. Focale 10 mm.
 
 

Quand on glisse la tête entre des spectateurs pour photographier la vitrine, il est difficile pour eux d'imaginer l'angle réellement embrassé; qui d'ailleurs surprend souvent le photographe lui-même ! Focale 10 mm
 

L'angle de 10 mm permet de résumer une situation contrastée en une seule vue.


 

Certains sujets "mode" se prêtent bien au plan rapproché avec le fish eye à 12 mm. On voyait ce style dans les seventies..
 
 

Zoom en position 13 mm


 

Focale 14 mm
 
 

Ci dessus et ci dessous :
Le cadrage en position 14 mm n'induit pas toujours de courbes trop déformées
 










Focale 14 mm
 

Focale 14 mm


 

Focale 17 mm
 
 
 

Reflets...zoom en position 12 mm et vitesse 1/10ème de seconde.











 

En conclusion...

Les vues de reportage de nuit ont éte faites à pleine ouverture...même si l'objectif n'est que "bon" sur mire dans cette configuration (il faut visser d'un diaph pour être au niveau très bon, et excellent au centre en RAW) la qualité sera très suffisante pour cet usage.

En paysage, sauf si l'on manque de lumière, on choisira plutôt d'opérer entre f/8 et f/11, surtout si l'on souhaite gérer une profondeur de champ maximale, le zoom ne présente aucun piège et est d'une qualité très régulière.

La surprise vient la possibilité de l'utiliser entre 14 et 17 mm en 24 x 36 ! Disons qu'il s'épanouit vraiment en capteur APS entre 10 et 14 mm...et que l'on peut prendre le relais ensuite en "Barnack Format" !

Je le conseille donc sans réserve aux accros du cadrage "extra-ordinaire" dès lors que l'on opère en RAW pour pouvoir corriger de façon optimale ses petits défauts d'aberration chromatique et surtout de franges pourpres sur des zones "out of the limit" en contre jour.
 
 

JMS 25/12/2006

 
 

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