Les appareils photo plein format sont-ils meilleurs en basse lumière ?

Si vous pratiquez la photographie depuis un certain temps, vous savez qu'il existe un débat intense entre les appareils plein format et les autres tailles de capteurs. Tout comme le débat Mac vs PC ou iOS vs Android, cette discussion passionne les photographes partout dans le monde. Aujourd'hui, je vais répondre à une question cruciale de ce débat : les appareils plein format sont-ils vraiment meilleurs en basse lumière ? La réponse pourrait vous surprendre.

Continuez votre lecture pour découvrir la vérité.

La réponse courte est oui, les appareils plein format sont généralement meilleurs en basse lumière. Mais ce n'est pas une vérité absolue, et cela ne s'applique pas dans toutes les circonstances. De nombreux autres facteurs entrent en jeu dans la création d'une image numérique, et sans les prendre en compte, il serait prématuré de déclarer le plein format vainqueur incontesté en basse lumière.

Ce qui rend les appareils plein format performants

Avant de conclure, définissons les critères qui déterminent la supériorité d'un système. Que signifie « meilleur » quand on compare deux systèmes photographiques ?

Puisque nous parlons de performance en basse lumière, le critère principal est la qualité d'image. Le système qui produit la meilleure qualité d'image en basse lumière est considéré comme supérieur. Le terme technique pour cette qualité, dans le contexte de la basse lumière, est le rapport signal sur bruit (RSN). Le RSN mesure la quantité de signal exploitable capturée par rapport au bruit parasite. Plus ce ratio est élevé, meilleure est la qualité de l'image.

Le RSN maximal d'un capteur peut être calculé avec la formule suivante :

Où FW représente la capacité de plein puits (full-well capacity).

D'après cette formule, on en déduit que plus un pixel individuel peut capturer de lumière, meilleur sera le RSN, et plus l'image sera de qualité.

Passons à la pratique.

Un capteur plein format mesure environ 36 mm × 24 mm, soit environ 864 mm². Un capteur APS-C mesure environ 22,5 mm × 15 mm, soit environ 337,5 mm².

Le capteur plein format est donc presque 2,5 fois plus grand qu'un APS-C. Si la densité de pixels et la taille des puits restent constantes, un capteur plein format captera environ un stop de lumière supplémentaire — une différence significative. On peut donc conclure que les appareils plein format performent mieux en basse lumière dans la plupart des cas.

Cependant, il faut garder à l'esprit que si un capteur plein format capte plus de lumière totale, la quantité de lumière par unité de surface reste identique, ce qui laisserait penser que le RSN serait le même pour les deux systèmes. C'est là qu'intervient le facteur de recadrage (crop factor).

Photographier la même scène avec la même focale sur un plein format et un capteur réduit produira des champs de vision très différents. Mais si vous ajustez la focale pour obtenir le même cadrage sur les deux systèmes, le capteur plus petit captera moins de lumière pour créer la même image, ce qui la rendra plus bruitée.

Certains photographes affirment que les fabricants ajustent automatiquement l'ISO interne des capteurs plus petits pour compenser ce manque de lumière, suggérant d'appliquer le facteur de recadrage à l'ISO pour trouver l'équivalent. Selon la logique exposée ci-dessus, ce n'est pas exact.

Mon analogie pour comparer les systèmes (pour leur performance générale) est qu'ils « voient » différemment. Par « voir », j'entends le champ de vision. La plupart des différences entre systèmes remontent à cela. Pour une discussion approfondie (bien que parfois déroutante), je recommande la vidéo de Tony et Chelsea Northup sur le sujet.

La technologie du capteur — une distinction cruciale

Tous les capteurs ne se valent pas, et la technologie du capteur influence fortement la qualité d'image globale. Si vous comparez un plein format de 10 ans à un APS-C moderne dans des conditions de basse lumière similaires, vous ne verrez probablement aucune différence, et l'APS-C pourrait même être légèrement meilleur.

Mais ce n'est pas une comparaison équitable. Quantifions la performance en basse lumière avec des appareils plus récents. Un bon indicateur est le « Sports ISO » de DXOMark, qui mesure spécifiquement la performance du capteur en basse lumière.

Comparons deux plein formats : le Nikon D850 et le Panasonic S1R. Leurs scores Sports ISO sont respectivement 2660 et 3550. Cela représente près de 30 % d'amélioration pour le S1R. Comme le D850 est sorti 2 ans avant le S1R, l'écart est compréhensible.

Mais si on ajoute le Sony A7R III, sorti lui aussi 2 ans plus tôt, les choses deviennent intéressantes : son score Sports ISO est de 3523, quasi identique au S1R. Cette simple comparaison montre comment la technologie du capteur influence la performance en basse lumière, indépendamment de la taille du capteur.

Aucun système n'est parfait

Les professionnels chevronnés le savent : aucun système photographique n'est parfait. Chacun a ses compromis. La question est : quels compromis vous conviennent le mieux ? Ne comparez pas les tailles de capteurs uniquement en termes de bruit — les différences vont bien au-delà.

Les grands capteurs offrent plus de flexibilité sur la profondeur de champ. À grandes ouvertures, un grand capteur offrira une qualité d'image nettement meilleure. Mais en fermant le diaphragme pour augmenter la profondeur de champ, l'avantage qualité disparaît ou du moins diminue fortement. Selon ce que vous photographiez et comment vous le faites, cela peut être un critère décisif.

Il faut comprendre que bien que les plein formats captent plus de lumière totale, une image prise avec un plein format et un capteur réduit sera exposée de manière similaire. Vous n'aurez pas magiquement des images plus lumineuses rien qu'en utilisant un plein format. La raison : la lumière captée par unité de surface du capteur reste la même.

Quand vous choisissez un appareil, la qualité d'image doit être un critère, mais pas le seul. Les plein formats coûtent généralement bien plus cher, sont plus volumineux, plus lourds, et leurs objectifs sont aussi plus gros et plus onéreux.

Pensez aussi à la disponibilité des objectifs du système visé. Si vous pouvez gagner un stop de lumière avec une optique plus lumineuse sur un APS-C, la qualité d'image sera quasi équivalente à un plein format.

Non seulement vous payez beaucoup plus, mais vous investissez dans du matériel bien plus lourd à transporter et utiliser. C'est un inconvénient majeur, et sauf si vous êtes professionnel (ou en voie de le devenir), le compromis n'en vaut généralement pas la peine.

Sans compter qu'il vous faut plus (et de plus rapides) capacités de stockage, et un ordinateur plus performant pour traiter les images. Le système lui-même a besoin de beaucoup plus de puissance pour traiter l'information supplémentaire capturée.

Réfléchissez au résultat final avant de décider

Alors, les plein formats sont-ils meilleurs en basse lumière ? Probablement. Mais est-ce important ? Peut-être.

Tout dépend de ce que vous photographiez, comment vous le photographiez, et pourquoi. Si vous ne faites que de la basse lumière et devez extraire le maximum de qualité de chaque pixel, un système plein format offrira des résultats légèrement meilleurs, mais à un coût disproportionné. En revanche, si vous photographiez par hobby et visualisez vos images sur des écrans standards, vous ne remarquerez probablement même pas la différence.

Conclusion

Le débat plein format vs capteur réduit n'est pas près d'être tranché. Et ce n'est pas grave. À moins que votre travail professionnel n'en dépende, pesez le pour et le contre, et choisissez le système qui vous convient le mieux.

J'espère néanmoins que la comparaison sur la performance en basse lumière est maintenant plus claire. Pour résumer : un appareil plein format offrira une performance légèrement meilleure en basse lumière (et en général) pour un coût disproportionné.

Si vous devez capturer la meilleure image possible quel qu'en soit le prix, le plein format est votre meilleur choix. Sinon, un capteur réduit fera parfaitement l'affaire. Si cet article vous a plu, vous apprécierez nos autres articles sur la photographie en basse lumière. N'hésitez pas à laisser vos questions en commentaire et à rejoindre notre liste email pour un cours de photo gratuit.