Qu’est-ce qu’un appareil photo ?

Pour commencer tranquillement ce chapitre sur le matériel, nous allons repartir de la base, à savoir l’appareil photo et ses différents composants. Il y a des chances que vous sachiez déjà certaines choses, mais il est toujours utile de bien définir le vocabulaire pour être sur la même longueur d’onde dans la suite.

Un appareil photo, dans son sens le plus basique, est un outil qui enregistre la lumière. Simplement en la concentrant sur une surface photosensible. Ce processus se fait grâce aux trois éléments principaux d’un appareil photo : la surface photosensible, l’objectif et le boîtier.La surface photosensible : film ou capteur

La surface photosensible réagit à la lumière soit via un processus chimique (pellicule), soit via un signal électrique (capteur numérique). Il y a des différences fondamentales entre les deux, mais nous allons nous concentrer pour l’instant sur le principe général : une grille de plusieurs millions de minuscules points (les pixels), qui peuvent chacun mémoriser la quantité de lumière reçue pendant un temps donné.

Un capteur d’appareil photo a trois caractéristiques importantes : sa définition, sa taille et sa qualité.

La définition du capteur

Il s’agit simplement du nombre de pixels (comme c’est un peu plus compliqué pour les pellicules, mettons-les de côté pour l’instant 😉). Par exemple, un Nikon D750 a un capteur est de 24 millions de pixels (on dit « Mégapixel », abrégé en Mpx), et la définition des images est de 6016 x 4016 pixels (≈ 24 Mpx).

Dans la théorie, plus vous avez de pixels, plus vous êtes capable d’enregistrer les fins détails d’une scène (nous verrons juste après que la taille du capteur joue aussi) :

  • Pour un affichage écran, une résolution supérieure ou égale à 2 ou 3 Mpx suffit.

  • Pour pouvoir imprimer vos images, une définition supérieure sera nécessaire. Nous avons besoin ici d'introduire la notion de résolution. C'est un nombre de pixel par unité de longueur (à ne pas confondre avec la définition qui est juste un nombre de pixels, je vous le rappelle).  Vous rencontrerez les abbréviations « dots per inch » en anglais (dpi) et "pixels par pouce" en français (ppi).

    Pour avoir une bonne qualité d'impression, il est généralement admis qu'il faut une résolution de 240 à 300 pixels par pouce de papier (240 à 300 dpi). Dans la pratique, il est possible d’utiliser des résolutions inférieures puisqu’un tirage de grande taille ne se regarde pas à 1cm de distance, mais je vous recommande de ne pas descendre sous les 150 dpi.

    Cette résolution minimale requise pour l’impression va vous donner la taille maximale théorique à laquelle vous pouvez imprimer.

    Par exemple, si je veux imprimer une image de 6 Mpx de dimensions 2000 x 3000 px à 240 dpi, je calcule ma taille d'impression maximale en divisant la longueur et la largeur en pixels par la résolution souhaitée (3000 px/240=12,5’’, 2000 px/240=8,3’’), c’est-à-dire 12,5x 8,3’’ soit 32 x 21 cm (car 1’’=2,54cm).

    Il est possible d’imprimer plus grand en diminuant la résolution en dpi, ou bien en augmentant artificiellement la définition, mais cela occasionnera une perte de qualité. Avoir un capteur à plus haute-définition (par exemple 45 Mpx pour le Nikon Z7) permet donc d’imprimer plus grand.

    Sur la plupart des services en ligne de tirage d’art (Picto, TiragesPro), vous êtes informés de la taille maximale d’impression recommandée en fonction de la définition de votre image.

    Le tableau ci-dessous vous donne la résolution (en gras) en fonction de la taille de tirage voulue et de la résolution de votre capteur, pour des photos au ratio 2/3. On voit qu'avec un boîtier de 24 Mpx, on peut faire sans souci des tirages de 90 cm de large sans descendre sous les 150 dpi.

    Un boîtier à haute définition de 44 Mpx permet quant à lui des tirages de plus d'un mètre de large, et d'avoir de la marge pour permettre un éventuel recadrage. Ce tableau a néanmoins ses limites puisqu'il ne fait intervenir ni la taille du capteur ni la qualité optique de votre objectif, qui jouent portant aussi sur la qualité d'image du tirage.
  • Une définition supérieure à 2 - 3 Mpx est aussi utile pour pouvoir recadrer ! Recadrer signifie réduire la taille d’une image en enlevant des pixels sur les côtés, très utile pour améliorer votre composition et enlever des éléments indésirables d’une image. Néanmoins, cela va diminuer votre définition (puisque vous perdez des pixels). Donc le recadrage maximum que vous pouvez vous permettre va dépendre de la définition initiale de votre image, idéalement la plus grande possible.
    À ce propos, évitez à tout prix le « zoom numérique » présent sur certains appareils entrée de gamme, car vous pouvez reproduire le même effet en recadrant à postériori (disons-le, c'est une arnaque 🙂 )

La taille du capteur

La taille du capteur (par exemple 24x36mm, aussi appelé format 35mm, Plein Format ou Full Frame) est très importante et a un impact sur tous les autres paramètres que nous aborderons dans la suite, notamment le facteur de conversion, la profondeur de champ, le bruit à haute sensibilité ISO et la plage dynamique.

Pour une définition de capteur donnée, une taille plus grande permet aux pixels d’être plus espacés, ce qui augmente la qualité d’image. De plus, un plus grand capteur permet d’inclure davantage de pixels (sans qu’ils soient trop serrés !), et donc d’imprimer plus grand, comme nous l’avons vu plus haut.

Retenez que pour les capteurs d’appareil photo, plus grand est presque toujours mieux. C’est la raison pour laquelle les reflex et les hybrides (dont les tailles typiques de capteur s’échelonnent entre 4/3’’, et 24x36mm) délivrent une qualité d’image bien meilleure que les appareils compacts.

Mais cela ne veut pas dire que vous avez à tout prix besoin d'un appareil Plein Format : cela dépend de votre pratique, comme d'habitude ! Dans la prochaine leçon, nous aborderons les différents types d’appareil photo dans le détail.

Les tailles de capteur les plus courantes : 24x36 mm (appelé Plein Format, Full Frame ou 35mm), APS-C, Micro 4/3 et 1''. Les smartphones ont des capteurs encore plus petits (bouh !)

La qualité du capteur

La qualité du capteur est difficile à évaluer. Elle désigne la capacité du capteur à réagir aux conditions de lumière délicates :

  •  en basse lumière où vous êtes amenés à augmenter la sensibilité ISO,
  • en présente de forts écarts de luminosité (contraste fort), pour enregistrer correctement les hautes et les basses lumières (c'est la plage dynamique du capteur)

Toutes choses égales par ailleurs, plus le capteur est récent, meilleure est sa qualité.

L’objectif

L’objectif (aussi appelé optique) est le second organe clé de tout appareil photo. Un objectif est un dispositif optique qui concentre précisément sur le capteur des rayons lumineux venant des différentes directions de l’espace (la scène photographiée).

La composition des objectifs est souvent complexe, avec jusqu’à 15 éléments optiques jouant chacun un rôle différent. La qualité de votre image va directement dépendre de la qualité du verre et de la précision de l’objectif.

Forcément, les fabricants sont obligés de faire des compromis, et donc un objectif à tout faire de qualité parfaite est impossible à concevoir (pour un prix et un poids raisonnable !)

C’est pourquoi tout objectif qualitatif est spécialisé pour une gamme d’usages, et avoir un appareil photo avec objectifs interchangeables (reflex ou hybride) sera très utile pour vous.

Vous avez sans doute remarqué : les noms des objectifs sont souvent des séquences mystérieuses de symboles et de chiffres qui décrivent leurs caractéristiques. Sans rentrer maintenant trop dans le détail, faisons un petit tour d’horizon de ces caractéristiques.

L'objectif AF-S NIKKOR 16-35mm f/4G ED VR

La longueur focale

Elle traduit la capacité de l’objectif à « zoomer ». Dit autrement, c’est aussi l’angle de vue offert par l’objectif. Ne vous inquiétez pas, nous y reviendrons en détail dans une prochaine leçon car le sujet n’est pas si simple !

Une longueur focale est généralement exprimée en millimètres, mais il est important de comprendre que l’angle de vue que vous offrira une longueur focale donnée dépend aussi de la taille du capteur de l’appareil sur lequel est monté l’objectif en question. 

Par exemple, un objectif 50mm monté sur un appareil Plein Format (capteur de 24x36mm, comme au temps des appareils argentiques), donnera le même angle de vue qu’un objectif de 35mm monté sur un appareil APS-C (capteur 1,5 fois plus petit que le précédent).

On dit dans ce dernier cas que cet objectif de 35mm monté sur l’appareil APS-C est un équivalent 50mm en Plein Format. Le facteur de conversion (« crop factor » en anglais) - ici de 1,5 - vous permet de convertir la focale inscrite sur l’objectif vers la focale qui donnerait le même angle de vue sur un appareil Plein Format.

Si vous avez bien suivi, le facteur de conversion d’un objectif monté sur un appareil Plein Format est égal à un !

Nous parlerons donc souvent de longueurs focales en « équivalent Plein Format » ou « équivalent 35mm » dans la suite.

Si jamais un seul nombre figure sur l’objectif (par exemple 24mm), alors l’objectif ne peut pas zoomer : c’est une focale fixe (prime lens en anglais). S’il y a deux nombres (par exemple 18-55mm), vous pouvez utiliser l’objectif à toutes les focales dans cet intervalle.

Les appareils compacts (l’objectif n’est pas interchangeable) donnent généralement plutôt le facteur de zoom, par exemple x8. Cela veut dire que la focale la plus longue vaut 8 fois la focale la plus petite. L’objectif peut donc être un 18-144mm, ou un 35-280mm, vous avez compris l'idée.

L’ouverture

Il s’agit d’un concept très important en photographie, et nous en parlerons en détail dans la suite. L’ouverture d’un objectif est un iris qui peut se fermer à des tailles de plus en plus petites, limitant ainsi la quantité de lumière qui atteint le capteur de votre appareil.

Une ouverture (= une taille d’iris donnée) est désignée par le signe F/nombre, par exemple f/2.8. Comme si ce n’était pas déjà assez compliqué, plus ce nombre est petit plus l’ouverture est grande : oui c’est contre-intuitif !

Nous n’allons pas nous en occuper pour l’instant. Retenez juste que le nombre important est l’ouverture maximale de l’objectif, plus il est petit mieux c’est 🙂

Les zooms de gamme professionnelle ont souvent des ouvertures maximales de f/2.8, tandis que les zooms grand public se limitent à des ouvertures de f/3.5-5.6 : cela signifie que l’ouverture est f/3.5 à la focale minimale, et de f/5.6 à la focale maximale. Sur la plupart des objectifs, l’ouverture peut être réduite à des niveaux très petits, comme f/22.

L'ouverture d'un objectif - Crédits KoeppiK - CC BY-SA 3.0

L’autofocus

Les objectifs ont également besoin d’un système pour faire la mise au point et rendre net le sujet. La grande majorité des objectifs actuels ont un moteur intégré, qui est piloté par l’appareil photo : c’est l’autofocus. Ils ont aussi une bague de réglage pour vous permettre de faire la mise au point manuellement. Il existe différentes technologies de moteur d’autofocus, plus ou moins silencieuses (par exemple STM et USM chez Canon, AF-D et AF-S chez Nikon…)

La stabilisation

Les objectifs sont de plus en plus équipés de systèmes de stabilisation (appelée VR chez Nikon et IS chez Canon). Ils détectent les micro-mouvements du photographe (quand vous avez pris trop de café et que vous tremblez), et les compensent en bougeant les éléments optiques dans la direction opposée.

Ce n’est pas une baguette magique mais ça fonctionne généralement très bien et permet de prendre des photos à main levée avec une vitesse d’obturation basse.

Les autres options sympathiques

Pour finir, les objectifs peuvent avoir une multitude d’options supplémentaires, comme par exemple un verre apochromatique ou un revêtement nanocristal, dont le but est d’améliorer la qualité de l’image finale. Ne vous préoccupez pas trop de ces options dans un premier temps 🙂

Le boîtier

Pièce centrale du puzzle, le boîtier est la boîte hermétique contenant le capteur, sur laquelle on fixe l’objectif. Les boîtiers actuels sont de véritables petits ordinateurs avec des fonctionnalités parfois un peu gadget. Faisons un petit inventaire des composants présents dans la plupart des boîtiers photo.

Un boîtier Olympus OM-D E-M10

L’obturateur

Le plus important ! Imaginez-le comme un rideau devant le capteur. Quand vous appuyez sur le déclencheur, ce rideau s’ouvre et expose le capteur à la lumière provenant de l’objectif, puis se referme après un laps de temps bien précis (souvent une minuscule portion de seconde). La plupart des obturateurs fonctionnent de 30 secondes à 1/4000 de seconde. Cette durée est la vitesse d’obturation : elle est l’un des trois paramètres d’exposition avec l’ouverture et la sensibilité ISO.

Le posemètre

Comme son nom ne l’indique pas, il mesure la quantité de lumière de la scène à photographier et règle l’exposition de l’image en fonction (nous reviendrons plus tard en détail sur cette notion d’exposition). 

Comme nous le verrons, il est important de garder un œil attentif sur ce paramètre et parfois de le modifier manuellement. C’est un des points les plus importants de votre technique photographique. Le posemètre a différents modes de mesure de la lumière, mais la plupart du temps le mode le plus avancé et automatique (appelé « mesure matricielle » chez Nikon) vous donnera les meilleurs résultats.

Le système d’autofocus

Il permet de faire la mise au point, en pilotant le moteur d’autofocus de l’objectif. Historiquement, il y a deux technologies : la détection de phase (plus rapide, pour les reflex) et la détection de contraste (plus lente, pour les compacts).

Actuellement en 2021, les appareils hybrides combinent souvent les deux technologies, si bien que certains modèles sont aussi rapides que les reflex. Ce n’était pas vrai il y a encore quelques années ! Un point commun à tout système d’autofocus : il a besoin d’une certaine quantité de lumière pour fonctionner correctement.

Les cartes mémoires

Il faut bien stocker quelque part les images que vous venez de créer. Au temps de l’argentique, on utilisait juste un levier pour avancer la pellicule à la pose suivante. Maintenant, l’image se stocke sur une carte mémoire. Si vous photographiez en JPG plutôt qu’en RAW (nous en reparlons davantage dans une prochaine leçon), il y a une étape supplémentaire durant laquelle l’appareil va traiter comme par magie votre fichier pour la transformer en image affichable 🙂

Le système de visée

Il y a plusieurs moyens : un viseur optique ou électronique, ou un écran LCD. Ce qu’il faut retenir, c’est qu’avec un reflex le viseur optique permet de voir la scène directement à travers l’objectif, tandis qu’avec un hybride vous voyez sur un écran LCD (viseur électronique et/ou écran LCD derrière l’appareil) ce que voit le capteur, c’est-à-dire un aperçu de la photo telle qu’elle sera enregistrée. Les viseurs électroniques des hybrides ont beaucoup progressé ces dernières années, en termes de définition et de vitesse d’affichage.


Maintenant, à vous !

Prenez votre appareil photo (compact, hybride ou reflex), et essayez d’identifier chaque composant détaillé plus haut sans le démonter avec un tournevis 😉

Quelle est la taille du capteur de votre appareil actuel est sa définition en Mégapixels ?

Vous pouvez trouver ces infos dans votre manuel ou en ligne, par exemple sur le site de dpreview, en tapant le nom de l'appareil dans la barre de recherche.

Enfin, grâce au tableau en début de leçon, déterminez la taille maximale théorique à laquelle vous pouvez imprimer vos photos en bonne qualité. Avez-vous déjà fait un test ?

  • Bonjour Si je comprends bien le tableau : on ne doit pas descendre en dessous de 150 dpi pour une impression de bonne qualité . En revanche , quand on ne limite pas ola taille des dpi, ça veut dire qu’à l’impression ils peuvent en enlever pr arriver à un 300 idéal par exemple ? et à l’heure où on publie beaucoup sur le web pr ne pas voir sa photo utlisée pour impression , la publier en 1000 bord large et 72dpi ? merci

    • Bonjour Eve ! Déjà le premier point à garder en tête est que ce tableau est théorique. Oui, car la qualité d’une impression dépend aussi de la qualité de l’objectif utilisé et de ta taille du capteur, qui n’apparaissent pas dans le tableau. Par exemple : si j’ai un smartphone de 44 Mpx, le tableau me dit que je peux imprimer en 135cm de large max, et pourtant la qualité sera très mauvaise. Parce que le capteur de mon smartphone est minuscule, donc ça va dégrader la qualité d’image même si j’ai beaucoup de pixels 🙂

      Ensuite, il faut comprendre que cette valeur de DPI est juste déduite de la définition de ta photo (en pixels) et de la taille à laquelle tu veux imprimer (c’est le rapport des deux). Je veux dire que cette valeur en dpi s’impose d’elle-même dès que tu connais ces deux paramètres. Tu ne peux pas imposer les trois valeurs indépendamment l’une de l’autre.
      Donc ça revient au même que je dise : « je veux imprimer ce fichier de 24 Mpx en 60 x 90cm » ou « je veux imprimer ce fichier de 24 Mpx à 169 dpi ». On voit donc que ces dpi sont juste une information pour l’imprimante. Ce n’est pas une information liée à la qualité d’image de ton fichier (la taille du fichier sera identique que je mette 72 ou 300 dpi).

      Donc si tu me suis toujours, si j’exporte à 24 Mpx et que je dis au tireur d’imprimer en 60 x 90cm, on se fiche un peu des dpi que j’ai mis à l’export. Le tireur va respecter mon choix d’imprimer ma photo de 24 Mpx en 90cm de large, et la résolution sera de 169 dpi d’après le calcul.

      Pour le web, si tu exportes en 1000 px de large, cela te fera une hauteur de 666 px par exemple, donc un fichier de définition 1000*666=0,66 Mpx. Et tu peux alors calculer la taille d’impression max que tu peux faire à 150 dpi (c’est pas grand !)

      Est-ce que je t’ai un peu éclairée ? 🙂

      • hello merci beaucoup, je crois que j’ai enfin compris
        disons que j’ai un carré de 5304 à 300dpi = impression 45cm et pour le max on peut descendre à 150 dpi mini = 90 maxi . Pour la taille fichier ai fait experience export à 1000 x1000 avec 72 dpi (35cm ) 150 dpi (17cm ) et 300dpi (6cm ) effectivement la taille de la photo ne change en rien et sur l’écran toutes les 3 passent . Pour  » la qualité d’impression  » je pense que la 150 et la 300 sont identiques car de 300 on peut facilement passer à 150 si nécessaire mais sachant qu’il est déconseillé de descendre en dessous de 150 dpi , ça serait quand même celle qui s’apparenterait au tirage de 35 cm qui même imprimée en plus petit serait de moins bonne qualité ?
        je parle de photos issues d’un capteur FF 42.7 MP ( tout ça parce que ai souvent eu …photo téléchargée sans possibilité de voir qui car vu les paramètres de confidentialités etc )
        Autrement pour mes tirages je laisse loa plus grande taille et 300dpi et jamais de soucis : si on s’adresse en boutique on vous préviendrait d’un souci et par internet , on vous adresse un message avertisseur en général je crois

        • Oui c’est ça ! Un carré de 5304px à 300dpi, cela fait une taille d’impression de 5304px/300=17,68 pouce = 45 cm (1 pouce = 2,54 cm)
          Pour une résolution de 150 dpi, cela fait effectivement une taille d’impression maxi de 5304px/150=35 pouces = 90 cm

          Concernant la seconde partie de ton commentaire qui commence par « Pour la taille du fichier… » :

          En fait les trois fichiers sont les mêmes dans ce cas, dans la mesure où la définition d’export est la même (les trois fichiers contiennent la même quantité d’info !)
          C’est juste que si tu imprimes directement sans faire de réglage d’impression, l’ordi va prendre la résolution en dpi indiquée dans le fichier, donc la version 72 dpi va sortir en 35cm, la 150 dpi en 17 cm et la 300dpi en 6cm.

  • J’ai un Nikon D7500. Merci pour cette leçon sur laquelle j’ai bloqué au niveau du calcul de la taille maxi d’impression…En général ce sont des impressions maxi 30/45…J’ai eu un pb dans l’impression de photos mais sur la taille finale de mon image qui s’est trouvée rognée…

    • Bonjour Christiane, le Nikon D7500 a un capteur de 21 Mpx, il se situe donc entre la colonne 20 Mpx et 24 Mpx du tableau : taille d’impression max de 60 x 90 cm ! J’avais moi-même testé avec mon ancien Nikon D7000 (le grand père du D7500) et la qualité est vraiment bonne !

      Je ne sais pas trop ce qu’il s’est passé pour le rognage de l’image en 30×45 cm, c’était avec quel prestataire ? Sinon il y a https://www.tirages-pro.com/, ils font du bon boulot et leur outil en ligne est bien fait.

  • En comparant mon appareil un canon G5X mark avec celui le canon R6 que j’achèterai peut être un jour, je constate que le prix est proportionnel à la taille du capteur, 3 fois plus petit… en cas beaucoup il est plus léger et j’espère que mes photos ne sont pas 3 fois moins bonne.

    • Merci François !
      Pour usage extérieur, je garderais le G5X. Il est plus léger donc tu l’emporteras plus volontiers avec toi et seras plus réactif pour photographier. Sans compter toutes les aventures que tu peux financer avec la différence de prix entre les deux boîtiers 🙂
      La qualité d’image est déjà bien suffisante. Il faudrait faire un test à l’aveugle, mais franchement dans la majorité des cas, c’est impossible de distinguer une image faite avec un G5X et un R6 !

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