DXOmark.com… Son capteur…

En publiant cet article, je termine ma série de posts consacrée à la base de données DXOmark. Par la suite, je m’engage à écrire pendant quelque temps sur des choses qui feront plus la part belle à l’esthétique et au voyage, ne serait-ce que pour prendre en considération les suggestions d’une de mes lectrices les plus assidues: ma maman. Cela tombera plutôt bien car comme vous le savez peut-être, je vais bientôt faire mon au revoir à Taïwan et il serait de bon ton que je rende hommage à cette petite île en lui consacrant une suite de petits billets. Mais cette semaine, j’envisage encore de m’intéresser à DXOmark pour commenter brièvement les informations qu’on peut en tirer concernant les capteurs. Pour rappel, j’avais déjà consacré un premier article à la base de données en mettant en avant son principe général de fonctionnement. Pour ce faire, j’y avais analysé mon matériel dans les grandes lignes. Puis, j’avais rédigé un second post qui explicitait de manière plus approfondie l’utilisation de DXOmark avec les optiques.

L’onglet “Camera” 

Pour chercher d’entrée la petite bête, DXOmark propose un onglet « Camera » qui devrait donc être censé permettre d’évaluer les performances et comparer entre eux des appareils photo (ou plus exactement des boîtiers). Mais en réalité, ce que DXOmark passe au crible, ce ne sont ici « que » les performances des capteurs. C’est un peu oublier qu’un appareil photo, ce n’est pas simplement un capteur mais à la fois ce capteur (et donc ses performances) ainsi que tout le processus qui va permettre de transformer les rayons lumineux en signal électrique et tout ce qui s’en suit jusqu’à délivrer une image. Et puis c’est aussi ne pas prendre en compte le fait qu’un appareil photo, c’est aussi une association entre un boîtier et une optique, une ergonomie… Mais ça, on doit bien reconnaître que c’est plus difficile à quantifier et de toute façon, ce n’est pas le propos de l’article d’aujourd’hui.

La nouvelle interface du site Internet DXOmark.com, permet d’avoir un aperçu de l’évolution des scores globaux mais aussi et plus spécifiquement de la qualité en « portrait », en « paysage » (Landscape) ainsi que pour les « sports » des différents capteurs au cours du temps (c’est à dire en fonction de la date de leur sortie). Ce qu’on peut retirer de cette tendance, c’est que les performances des capteurs continuent de progresser et que ce sont bien souvent ceux équipant les derniers modèles Nikon et Sony qui tirent le mieux leur épingle du jeu. En fait, seuls les capteurs Moyen Format équipant les Phase One arrivent à tenir la dragée haute à Nikon et Sony sur le score relatif au portrait. Autre constat immédiat que je me dois d’avouer en tant que Canoniste: si on s’en tient purement et simplement aux performances du capteur, la marque qui m’équipe semble un peu à la traîne par rapport à la concurrence car les chiffres ne mentent pas.

Afin de mieux comprendre comment DXOmark évalue la qualité d’un capteur (ou d’après leurs propres termes, d’un appareil), intéressons nous maintenant à ce que reflètent les scores en Portrait, Paysage (Landscape) et Sports.

Portrait

Les qualités que DXOmark attribue au « portrait » ne sont pas valables qu’en portrait. Cela dit, on peut dans une certaine mesure comprendre ce raccourci car ce score qui s’exprime en bits, traduit la « sensibilité à la couleur » (Color sensitivity, en anglais), autrement dit, le nombre de nuances de couleurs qu’un capteur est en mesure de restituer. On peut donc imaginer que ces propriétés revêtent une importance toute particulière pour le photographe portraitiste qui souhaite retranscrire avec le meilleur rendu possible toute la palette de tons chairs d’un visage sur lequel il aurait par exemple modelé l’éclairage. Mais ces qualités peuvent également avoir leur l’importance dans toutes les pratiques photographiques nécessitant une restitution des couleurs qui soit la plus riche possible. Il faut noter que DXOmark précise qu’une sensibilité à la couleur de 22 bits est jugée comme excellente et que tout écart inférieur à 1 bit sur cette échelle n’est quasiment pas perceptible. Ainsi, beaucoup de capteurs actuels peuvent être considérés comme déjà excellents dans ce domaine.

Paysage (Landscape)

Parmi les choses qui importent le plus en photo de paysage (mais encore une fois, pas que…) c’est la plage dynamique! J’en ai récemment pas mal parlé en consacrant deux articles à ces problèmes de plage dynamique ainsi qu’à plusieurs façons plus ou moins artificielles de les corriger (et que vous pourrez lire ou relire ici et ici). Mais à la base, autant mettre toutes les chances de son côté en optant pour un capteur qui permette de restituer au mieux les détails dans les ombres sans aller cramer des hautes lumières. La plage dynamique d’un capteur s’exprime en valeurs d’exposition (EVs pour Exposure Values en anglais) et correspond au ratio entre la valeur la plus lumineuse qu’un capteur peut enregistrer (sans qu’il y ait saturation du signal) et la valeur la plus sombre (celle au delà de laquelle le bruit devient plus fort que le signal). D’après DXOmark une valeur de 12 EVs est considérée comme excellente et les différences deviennent perceptibles au delà de 0.5 EV d’écart entre deux boîtiers (ou plutôt deux capteurs).

Des hautes lumières à la limite du cramé, des ombres à la limite du bouché et toutes les nuances colorées subtiles d’un lever de soleil… Autant d’éléments qui poussent les capteurs jusque dans leurs derniers retranchements en terme de plage dynamique et de profondeur de couleur (Photo Joris Bertrand).

Sports

Quelque soit le domaine, tout photographe à intérêt à maintenir une valeur d’ISO la plus basse possible s’il souhaite conserver une qualité optique maximale. Mais tout est affaire de compromis et chacun d’entre nous, en premier lieu desquels les photographes d’action, devront tôt ou tard monter les ISO et ce d’autant plus que le sujet à figer sera rapide et/ou que la lumière viendra à manquer. Le score de qualité estampillé « Sports » de DXOmark consiste à déterminer le seuil au delà duquel le ratio bruit/signal (SNR pour Signal/Noise Ratio en anglais) sera tel que la qualité de l’image sera significativement altérée. Le SNR est dérivé de mesures exprimées en décibels (dB) et d’après DXO, un SNR de 30 est synonyme d’une excellente qualité d’image. Dans ces conditions, la valeur seuil (low-light ISO) correspond en fait à la valeur la plus haute en ISO malgré laquelle le capteur restera en mesure de maintenir un SNR de 30 avec dans le même temps une plage dynamique acceptable de 9 EVs et une profondeur colorimétrique de 18 bits. Une différence dans le score low-light ISO de 25 % revient à gagner une valeur d’exposition d’1/3 EV et est considérée comme à la limite du perceptible.

L’épervier besra prend son bain… Une photo prise à 1000 ISO avec un niveau de bruit pourtant encore tout à fait acceptable. C’est ce qu’illustre le score “Sports” de DXO qui reflète des qualités indispensables en photo de nature où on se doit de figer une action dans des conditions de luminosité souvent très basses (Photo Joris Bertrand).

Mon capteur et le mot de la fin…

Lancé en juillet 2013, le capteur de mon Canon EOS 70D ne possède qu’un score de 68 qui le situe à l’heure actuelle à la 122^ième place du classement (ce qui est bien mais pas top, en tout cas, moins bien que ses concurrents directs). Il possède une profondeur colorimétrique de 22,5, une plage dynamique de 11,6 EVs et une valeur Low-Ligh ISO de 926 ISO. En plus de ces scores globaux, je peux accéder (via l’onglet Measurements) à des graphes permettant de comparer en détail l’évolution de différents paramètres en fonction de la sensibilité ISO. Par exemple, on peut comparer l’évolution de la valeur ISO annoncée par le constructeur à celle mesurée par l’équipe de DXO et constater que les constructeurs (certains plus que d’autres d’ailleurs…) s’arrangent un peu avec la réalité pour afficher une gestion du bruit plus flatteuse pour une valeur ISO affichée. On peut aussi voir l’évolution de la valeur de SNR, de la plage dynamique ou encore de l’aptitude à restituer des couleurs en fonction de la sensibilité ISO. D’après moi, on n’apprend pas vraiment grand chose en s’intéressant à ça si ce n’est que ça confirme bien que le capteur offre le meilleur de ses performances aux valeurs d’ISO minimales. Par contre, ces outils prennent tout leur sens quand on souhaite comparer de manière méticuleuse les performances de différents modèles de capteurs. On peut par exemple simultanément s’amuser à comparer les performances de jusqu’à trois capteurs de marques différentes ou voir en quoi un capteur plein format est meilleur qu’un capteur APS-C.

Extrait de la fiche du Canon EOS 70D sur DXOmark.com. On voit apparaître les scores globaux ainsi qu’en portrait, paysage (Landscape) et sports. Il est possible de rentrer un peu plus dans le détail en accédant notamment à l’onglet “Measurements” qui permet entre autre d’observer l’évolution de ces scores en fonction de la valeur ISO.

Pour rebondir là dessus, au moment où je me lançais dans la rédaction de ce billet, Tony Northrup (encore lui) sortait également une vidéo, encore une fois très bien travaillée sur laquelle il expliquait à sa manière, le principe de fonctionnement de la base de données DXOmark. Si cela vous intéresse, que vous n’avez pas de soucis avec le contenu anglophone et que vous avez quasiment une heure devant vous, je vous conseille vivement à aller visionner la vidéo en question en cliquant ici. En ce qui me concerne, j’ai pu constater que j’utilisais déjà de manière assez « avancée » DXOmark mais j’ai également appris pas mal de choses. Par exemple, il tord partiellement le coup à l’idée selon laquelle les capteurs Canon sont si à la ramasse que ça par rapport à ceux équipant les Nikon et Sony. En fait, les premiers ont des performances plus linéaires. Concrètement, les performances du capteur décroissent progressivement au fur et à mesure qu’on augmente les ISO. C’est aussi vrai pour les capteurs équipant les modèles Nikon et Sony mais cette diminution des performances tend à accélérer plus fort au fur et à mesure de la montée en ISO. Cela veut dire qu’à sensibilité minimale, les capteurs des boîtiers Nikon et Sony sont meilleurs que les capteurs Canon mais que le rapport de force devient plus ténu, voire peut carrément s’inverser pour des valeurs d’ISO plus élevées. Si on ne s’en tient qu’aux performances des capteurs, avantage donc à Nikon ou Sony pour ceux qui peuvent se permettre de travailler à des sensibilités basses (paysagistes, portraitistes). En revanche, pour les photographes d’action, l’argument « capteur » peut ne pas s’avérer si pertinent. Par exemple, une examen de l’évolution de la plage dynamique montre que le Canon EOS 70D dont les performances sont un peu en retrait sur les valeurs ISO les plus basses reprend du poil de la bête par rapport à ses concurrents direct, le Sony SLT Alpha 77 II et le Nikon D7100 pour des valeurs plus élevées.

Un des graphes de l’onglet détail en mode comparatif. Ici, on compare l’évolution de la plage dynamique de trois capteurs (celui du Canon EOS 70D du Nikon D7100 et du Sony Alpha 77 II en fonction de la valeur ISO. Le capteur du D7100 est n°1 sur toute la gamme mais c’est moins évident pour les deux autres…

A l’instar de ce qu’évoque Tony Northrup, il convient de savoir utiliser tous ces comparatifs de façon raisonnée et dans une approche qui vise à prendre en compte un ensemble de maillons allant du boîtier (et son capteur) jusqu’au bout de l’objectif… En ce qui concerne les capteurs, il suggère également une amélioration des indicateurs. Si DXOmark suggère des différences objectives entre différents modèles de capteurs, les scores globaux ne reflètent bien souvent que les performances dans les conditions les plus favorables (à basse sensibilité ISO). De la même manière, les différences parfois retranscrites ne sont dans la réalité que difficilement perceptibles. Pour résumer, tous les capteurs actuels possèdent déjà une très bonne sensibilité à la couleur et les différences au niveau de la plage dynamique et la gestion du bruit seront certes significatives entre un plein format et un APS-C mais dans les fait moins flagrantes qu’il n’y paraît en voyant les chiffres entre deux APS-C ou deux plein format. Pour avoir eu des compagnons de sortie équipés de Nikon D7100 ou de Sony Alpha 77, je pense ne pas trop m’avancer en disant qu’il soit dans la pratique possible de dire que leurs boîtiers fassent mieux ou moins bien que mon Canon EOS 70D. Pour conclure, disons simplement que si nos photos ne sont pas assez bonnes, ce n’est probablement pas parce qu’on a pris le boîtier de la mauvaise marque…