Objectif argentique et boitier numérique, une bonne association ?

FA * 300 f/2.8 et K-1 mk II

Un objectif argentique est un objectif conçu à l’époque du boîtier argentique, utilisant une pellicule. Les utiliser sur un boîtier à capteur numérique est un choix qui n’est pas donné à tous les photographes. Selon les marques, ils peuvent ou pas utiliser de vieilles optiques sur des boîtiers numériques. Car certaines marques ont effectué le choix radical de tout interdire. Pentax a fait le choix contraire, celui de laisser aux pentaxistes le droit d’utiliser tous les objectifs produits en monture K depuis 1975. Mieux, la marque vend un adaptateur M42-K permettant de monter des optiques de l’ancienne monture M42, mais aussi des adaptateurs 67-K et 645-K.

La tentation est donc grande pour les pentaxistes d’utiliser un vieux caillou argentique pour le mettre sur un boîtier numérique récent. Surtout si on en a plein un tiroir ! Mais est-ce une bonne idée ? Un objectif argentique est-il adapté aux contraintes du numérique ? Des questions qui méritent d’être posées. La réponse est sans doute plus aléatoire qu’il n’y paraît de prime abord. Et avant d’aller plus loin, on peut déjà avancer une première conclusion : mettre un objectif argentique sur des capteurs dont la résolution est inférieure à 10 Mpx ne posera aucun problème. Au-delà de cette résolution, ce sera plus aléatoire.

Pourquoi un objectif argentique ne pourrait être associé à un boîtier numérique ?

Il convient, dans un premier temps, de s’interroger sur le pourquoi, sur les raisons qui ont poussé les autres marques à ne pas suivre Pentax. Il en existe au moins 2.

  • La première est purement mercantile. En interdisant l’utilisation d’anciennes optiques, cela oblige l’utilisateur de la marque à racheter tout son parc d’objectifs. Certains ont même poussé le vice jusqu’à interdire l’utilisation d’objectifs APS-C sur les boîtiers plein format (il est vrai que le cercle optique étant plus petit, le résultat n’est pas forcément très intéressant).
  • La deuxième est celle qui va être plus amplement abordée ci-après. Les optiques conçues du temps de l’argentique ne sont pas forcément adaptées aux exigences des boîtiers modernes.

Par avance, il est certain que cette explication ne va pas convenir à tous. Comment accepter qu’un objectif acheté cher il y a 30 ou 40 ans ne puisse plus valoir grand chose ? C’est assez difficile à accepter. Pourtant, cette explication est bien réelle comme on le verra ci-dessous. Les vieilles optiques ont été créées il y a longtemps, du temps où les spécifications étaient différentes. Où les besoins et les attendus l’étaient tout autant.

De plus, un marché de l’occasion fort lucratif s’est créé, parfois (souvent ?) basé sur la spéculation suite à un manque d’alternatives sur le créneau. Ainsi, l’argentique FA * 300 f/2.8 que nous avons récemment testé, est coté 2800 € sur Pentaxforums. En France, au début août, 2 exemplaires étaient en vente sur une plateforme de petites annonces aux alentours de 1600-1800 €. Une somme importante pour un objectif qui a été commercialisé de 1994 à 2004.

Pellicule et résolution

La pellicule argentique… De par ses nuances de sensibilité et d’exposition, elle a procuré aux photographes des moments d’émotion inégalés, lors du développement, quand l’image se révélait. Certes, il fallait que la photo soit réussie, évidemment. Mais le charme de l’argentique, on le trouve principalement dans le rendu, le modelé et le grain, qui donnent une atmosphère à l’image. Une pellicule est une texture créée par des amas (certains parleraient de cluster !) de particules photosensibles la constituant. Ce sont les grains argentiques. Ces cristaux d’argent s’accumulent, formant une granulation, qui à partir d’une certaine taille devient visible. Ce grain argentique, offre un rendu aléatoire et unique, qui n’a rien de comparable avec le rendu numérique toujours ordonné et froid.

Les couches d'une pellicule argentique
Les couches d’une pellicule argentique

 

En simplifiant fortement, on peut dire que le négatif argentique serait une image en noir et blanc, sans niveau de gris. Soit une particule est présente et la lumière est bloquée, soit il n’y a pas de particule et la lumière passe. Ce que l’œil humain va voir, ce sont des moyennes locales de cette densité de grains. Plusieurs couches d’émulsion, chacune séparée des autres par un filtre et donc indépendante, permettent une interaction avec une seule couleur ou un seul niveau de gris (c’est d’ailleurs le principe du capteur Fovéon).

Résolution argentique

Pour avoir commencé à photographier et développer vers la fin des années 70, quand j’étais très jeune, il me reste quelques notions :

  • La taille moyenne d’un grain d’argent est très petite, entre 10 et 20 micromètres (pour les films peu sensibles à la lumière). On ne peut pas les voir en regardant une photographie ou un négatif. Sauf à utiliser un microscope.
  • Le pouvoir de résolution d’un négatif photographique est limité par la finesse des grains de l’émulsion : il est de l’ordre de 50 à 100 paires de lignes par millimètre.
  • Plus le film est lent, plus la résolution est élevée.
  • La moyenne des films proposait 2 à 5 millions de grains de sel argentique, même si quelques pellicules très haut de gamme pouvaient atteindre les 12 millions (voire 20 paraît-il pour quelques-unes).
Argentique vs numérique
Un peu d’histoire pour remettre de la perspective

Quand le numérique est arrivé, on ne peut pas dire que les résolutions aient été affolantes. En 1975, le tout premier appareil de l’histoire proposait la fantastique résolution de 100 x 100 pixels. Il faudra attendre le début des années 1980 pour voir apparaître les premiers appareils photo numériques « grand public ». Ce seront le Nexa de Pentax (appareil prototype dont la résolution est restée inconnue, mais sans doute similaire au Mavica), le Mavica de Sony et le QuickTake de la marque Apple. Le deuxième proposait une résolution de 279 300 pixels tandis que le troisième offrait une résolution de 307200 pixels, soit du 640 x 480 pixels !

Cela prête à sourire aujourd’hui. Ces résolutions étaient loin de celles proposées par la pellicule argentique qui restait supérieure. Le QuickTake, pour l’avoir essayé, avait une sensibilité affreuse, était inutilisable en intérieur et nécessitait un temps d’enregistrement très long. Et je ne m’étendrai pas sur l’absence d’écran de contrôle et sur son viseur… plutôt approximatif. Néanmoins, il était magique.

Mavica de Sony avec enregistrement sur disquette 2"
Mavica de Sony avec enregistrement sur disquette 2″ (provenance image : Wikipédia)
QuickTape 100 d'Apple
QuickTake 100 d’Apple, look étrange et sensibilité déplorable… mais joujou génial (source image : internet)

C’est à cette époque que les bases du futur ont été posées. Rapidement on s’est demandé à quel moment le numérique aurait une résolution supérieure à l’argentique. Du moins pour les pellicules de types 24×36, car on estime que les plaques 20×25 proposent des résolutions proches du 180 Mpx !

Débats autour du point de bascule

Il y a eu des débats à ce sujet, entre autres dans Chasseur d’Images de feu Guy-Michel Cogné, qui fixaient le point de bascule à 10 Mpx. Si je me souviens bien, on y parlait du théorème d’échantillonnage de Nyquist-Shannon à appliquer. Pour un capteur FF, si on veut obtenir l’équivalent de 80 pl/mm (paire de lignes), il faut que ce dernier propose une résolution de 5760 x 3 840 pixels, soit 22 Mpx environ. Ce qui correspondrait pour un APS-C à un capteur de 9,4 Mpx (3755 x 2500 pixels).

Soit cette fameuse limite de 10 Mpx évoquée ci-dessus en tenant compte de la pondération nécessaire due à la présence d’un filtre passe-bas censé éviter le moiré, en floutant légèrement l’image. Un surcroît de pixels était nécessaire pour compenser un peu son action. Le filtre passe-bas est aussi appelé antialiasing ou anticrénelage. Désormais, avec l’augmentation du nombre de photodiodes dans un capteur, il n’est plus nécessaire. Les hautes résolutions suffisent à résoudre le problème du moiré. Le premier boîtier grand public, toutes marques confondues, à s’en affranchir, fut le K-5 IIs en 2012.

Si on tient compte de ce théorème d’échantillonnage, en deçà de 10 Mpx pour un capteur APS-C et de 22 Mpx pour un capteur FF, les objectifs argentiques ne poseront pas de problèmes particuliers. Du moins autres que ceux qu’ils avaient déjà en argentique. Un objectif mauvais le restera.

Pour mémoire, c’est en 2003 que paraît le Pentax *istD, un APS-C de 6,1 Mpx qui n’a pas connu un grand succès. En 2006 sort le premier Canon numérique, l’EOS D30. Il s’agissait d’un APS-C de 2,8 Mpx. Il faudra attendre 2006 pour que Pentax propose son K-10D, un APS-C de 10 Mpx.

Deux résolutions comparables ?

Peut-on comparer résolution argentique et résolution numérique ? Répondre à cette question n’est pas si simple, car ce sont deux résolutions différentes dans leur structure.

La pellicule argentique reste chimique et les sels argentiques ne sont pas uniformément répartis sur toute la surface impressionnable, même si les fabricants y tendent. Il n’y a pas 2 emplacements sur une pellicule qui ont exactement la même densité et la même répartition des grains. De plus, la réaction chimique à la lumière peut être différente d’un grain à un autre.

Les photodiodes des capteurs électroniques sont toujours uniformément rangées et réagissent toujours de manière identique. À condition de lumière identique, sauf bug électronique ou électrique, on peut reproduire un même cliché à l’infini. Sans compter que le rendu est souvent froid, sans ce petit supplément d’âme qu’apportait la pellicule argentique.

Mais si ces résolutions sont compliquées à comparer, les capteurs numériques d’aujourd’hui, en termes de détails, surclassent les meilleures pellicules 24×36. Ils sont donc capables d’offrir plus de précision, à condition que les objectifs soient eux aussi capables d’offrir les détails.

Optiques et résolution

Principes

Cette tentative de comparaison a un intérêt, surtout quand on s’attaque aux optiques. Même si mesurer la résolution d’un objectif n’est pas chose aisée malgré un principe simple. En fait, il suffit de mesurer des détails de plus en plus fins et de voir à quel moment l’image fournie par l’objectif cesse d’enregistrer valablement ces détails.

Sauf que si le principe est simpliste, l’exécuter peut s’avérer lourd. Il convient de le faire à toutes les focales, toutes les ouvertures et dans des positions différentes afin de mesurer l’homogénéité de l’image, entre le centre-champ et le bord-champ. Avec un résultat sous forme de courbes MTF difficiles à appréhender et interpréter pour les profanes. De plus, il faut savoir que ces mesures ne tiennent pas compte des limites du capteur, de la perception de l’œil humain, plus sensible au contraste qu’à la résolution, et pour qui tous les détails ne sont pas égaux.

Courbe MTF du DFA★ 85 à f/1.4v
Courbe MTF du DFA★ 85 à f/1.4 (source : © Ricoh-Imaging)

 

On peut ajouter d’autres facteurs qui vont influer, comme la résolution de la pellicule ou du capteur aujourd’hui. C’est ainsi que des objectifs qualifiés de bons avec certaines pellicules ou APN vont se révéler médiocres avec d’autres. Ici entre en jeu la résolution du support, qu’il soit analogique ou numérique. Plus c’est dense (en photodiodes ou en sels argentiques), plus les limites de l’objectif vont être atteintes.

Pas d’autres choix que de faire progresser les objectifs

C’est LA raison pour laquelle Ricoh Imaging n’a cessé de faire progresser ses traitements optiques. C’est ainsi que :

  • Le traitement SMC des lentilles a été remplacé par le traitement HD.
  • Sont apparus des traitements de type AeroBright coating I tout d’abord (avec la première version des STAR numériques) puis, plus récemment, la version II (deuxième version des STAR numériques depuis le DFA * 70-200/2.8).
  • Les formules optiques ont été revues (en rajoutant des lentilles de type ED par exemple) afin que les objectifs modernes soient adaptés aux capteurs modernes.

Évidemment, la firme n’a pas été la seule sur ce terrain, toutes les marques proposant des objectifs ont leurs propres traitements équivalents, avec des noms et des brevets différents. Ricoh Imaging n’est pas unique, loin de là !

Les impacts

Des capteurs modernes et exigeants
Gamme Ricoh Imagingrésolution nativerésolution estimée (FF ou APS-C, selon)
K-7024 Mpx, 6000 x 4000 pxFF estimée : (9204 x 6136 px, soit 56,5 Mpx ≈)
KP24 Mpx, 6016 x 4000 pxFF estimée : 9228 x 6136 (soit 56,6 Mpx ≈)
New K-APS-C26 Mpx, ≈ 6250 x 4170 pxFF estimée : 9587 x 6397 Mpx (soit 61 Mpx ≈)
K-1 mk II36 Mpx, 7360 x 4912 pxAPS-C : 4800 x 3200 px (soit 15 Mpx)

A la lecture du tableau on s’aperçoit que :

  • Presque tous les boîtiers actuels offrent une résolution supérieure à celle des pellicules 24×36.
  • Les capteurs APS-C sont plus denses que celui du K-1 mk II (un FF). Pour respecter la même densité en Plein Format que celle proposée par un capteur APS-C de 24 ou 26 Mpx, il faudrait que celui du FF atteigne environ 61 Mpx (comme le capteur Sony IMX 455). Presque le double de ce que le K-1 mk II propose aujourd’hui. On notera avec amusement que la densité d’un FF de 24 Mpx est celle d’un APS-C de… 10 Mpx !

L’augmentation de la densité des capteurs, même si elle a ralenti, implique qu’un objectif devra être très performant pour en tirer profit. Or de nombreuses optiques anciennes ont été conçues pour des pellicules de 2 à 5 millions de grains argentiques. Ces objectifs sont de facto pénalisés sur des capteurs de 20 ou de 26 Mpx. Même si, pour les APS-C, ils vont gagner un peu de netteté et d’homogénéité en n’exploitant que le centre de l’optique.

À noter que si un jour prochain, Ricoh Imaging proposait un K-1 mk III avec 45 Mpx, son équivalence APS-C serait de 20 Mpx environ. Une résolution qui mettrait encore plus à mal certains objectifs argentiques.

Exemple du FA★ 300 f/2.8

Récemment, nous avons eu entre les mains le légendaire FA★ 300/2.8 qui est un objectif excellent, construit en respectant les normes de la première génération STAR. Une référence en la matière à l’époque puisque cette norme de fabrication était prévue pour des pellicules pouvant dépasser les 10 millions de grains argentiques.

Objectif argentique sur boitier numérique, FA * 300, image entière
FA* 300 f/2.8, image entière
Objectif argentique sur boitier numérique, FA * 300, image partielle 1
Premier extrait, là où le focus a été fait (sur « FAL INDUSTRIE »)
Objectif argentique sur boitier numérique, FA * 300, image partielle 2
Deuxième extrait

En effectuant des tests sur des capteurs FF ou APS-C récents, on s’aperçoit qu’il va manquer d’homogénéité sur toute la surface de l’image. Il est aussi sujet à des AC importantes et du flare est visible. Sans doute une conséquence de la densité des capteurs. Là où auparavant les AC étaient à peine visibles par manque de résolution, elles le sont plus facilement aujourd’hui. L’image complète est disponible en téléchargement ici.

Ainsi, le FA★ 300/2.8 à 2800 $ en occasion est une aberration quand on se rend compte que le DA★ 300/4 fait mieux, qu’il est plus léger et moins cher neuf. Même s’il n’ouvre qu’à 4. Par contre, le même à 1000/1200 $ serait une bonne affaire pour les amateurs de zoom très lumineux. Tout est une question de prix

Une évolution des attentes

Les temps ont grandement changé et il y a eu un déplacement dans ce que les acheteurs souhaitent. Difficile de se prononcer sur l’origine de ce déplacement. Est-ce simplement une volonté des utilisateurs ou celle des opticiens, doublée de celle des marketeurs ? Sans doute un peu de tout. Hormis l’utopie de l’objectif 11-300 à f/2.8 pesant moins de 500 gr à 500 €, il existe certaines tendances que l’on peut dégager :

  • Bien qu’il existe toujours une demande pour les objectifs manuels, la majorité des acheteurs souhaitent des objectifs autofocus, rapides et silencieux. D’où l’ajout de moteur interne à l’objectif (DC, SDM et PLM chez Ricoh Imaging), au détriment du poids.
  • Si dans les années 50 à 80, l’exigence de la netteté était au centre du cliché, depuis la généralisation des Plein Format dans les années 2010, elle doit être partout la même. Nombreux sont ceux à vouloir la même netteté au centre champ et au bord champ. L’homogénéité compte désormais pour beaucoup.
  • Une augmentation du poids des objectifs (à force d’inclure plus de lentilles et des moteurs, le poids ne peut qu’évoluer à la hausse).
  • Une demande d’objectifs à ouverture f/4, afin de réduire le poids sans porter une grande atteinte à la qualité. Sans remplacer les objectifs à ouverture f/2.8 ou supérieure (f/2, f/1.4 voire f/0.9) !
Une évolution dans la qualité proposée par les objectifs

En pratique, à force de tester de nombreux objectifs, on s’aperçoit que les objectifs plus récents, comme les DFA 24-70/2.8, le DFA 70-210/4 ou le DFA★ 50/1.4, se montrent supérieurs aux objectifs anciens. Qu’ils soient fixes ou zoom. À focale et ouverture comparables bien sûr.

C’est dire les progrès réalisés sur ces objectifs. La définition, le contraste, et la netteté sont d’un tout autre niveau. Doit-on obligatoirement conclure que les reliques doivent être rangées définitivement au placard ? Non, car certaines sont en mesure de proposer d’excellents clichés, au moins sur un boîtier Plein Format (car si l’APS-C propose une définition supérieure à 20 Mpx, certains défauts pourraient être plus facilement visibles).

FA 20-35 sur un K-1 mk II
Cliché réalisé avec un FA 20-35 et un K-1 mk II

 

Si on s’intéresse uniquement au ressenti visuel, certains « vieux » gardent la main. Comme le FA 20-35/4 ou le FA★ 300/2.8 par exemple. Ils ont des défauts, mais on peut en tirer de belles choses. Sans compter qu’il existe un facteur émotionnel que bien peu sont en mesure de percevoir… et d’accepter.

Mais les optiques anciennes qui sont capables de produire de très bons clichés ne sont pas si nombreuses. Faites l’expérience avec un FA J 18-35 ou un Vivitar 19-35 et vous aurez de grandes désillusions !

Vers plus d’homogénéité

Une tendance très lourde du marché qui est apparue avec le format APS-C numérique. Ce dernier porte donc un part de responsabilité dans toute cette évolution.

Avec la pellicule, les grains argentiques étaient plus concentrés au centre. Les objectifs, en étant très bons au centre, ne faisaient que prendre en compte cette réalité. Dès le début du reflex numérique, c’est le format APS-C qui s’est imposé. Or le capteur APS-C, en étant plus petit, exploitait essentiellement le centre du cercle optique des objectifs argentiques. De facto, toute la photo était plus homogène. Et quand les objectifs purement APS-C sont apparus, les lentilles étant plus petites, il était plus facile de tendre vers l’homogénéité.

Cercle optique, cercle de couverture et capteurs
Cercle optique, cercle de couverture et capteurs

 

Pendant une grosse dizaine d’années, les photographes y ont été habitués. Le passage au Plein Format numérique, avec ses photodiodes uniformément réparties, a fait souffrir plus facilement les optiques argentiques. Leurs défauts sont devenus plus facilement visibles. Et comme les photographes avaient pris un mauvais pli, un retour arrière était compliqué, voire impossible.

Pour rendre homogènes les objectifs plein format et leur donner une pérennité supplémentaire en cas de capteurs plus performants à l’avenir, les opticiens ont dû revoir leurs formules optiques. Un exemple parmi d’autre avec le DFA★ 85 f/1.4, Ricoh Imaging voulait repartir du FA★ 85/1.4, mais a dû jeter l’éponge. Cette adaptation nécessitait l’ajout de lentilles supplémentaires, rendant l’ensemble très lourd et presque inutilisable. Les ingénieurs ont dû reprendre la conception depuis une feuille vierge.

Objectif argentique et boîtier numérique, que conclure ?

Plusieurs choses
  1. Il est possible d’utiliser, quand les marques le permettent, des objectifs argentiques sur des boîtiers numériques.
  2. L’association objectif argentique et boîtier numérique sera aléatoire, même si un objectif ancien mauvais ou moyen proposera des photos de mauvaise qualité.
  3. Si l’objectif argentique était de qualité, alors la photo sera bonne. Peut-être pas aussi bonne qu’avec un objectif des années 2020, mais pas loin. C’est le cas du FA★ 300 f/2.8 ou du F135/2.8 qui, face aux exigences modernes de notation, ne sont pas forcément très bien notés, même s’ils délivrent des photos de très bonne facture. Le débat porte plus sur le rapport qualité / prix qui n’est pas toujours correct.
  4. Si l’objectif argentique était bon ou très bon sur un APS-C, il devrait se montrer bon sur un Plein format de 36 Mpx. Au-delà, il commencera à montrer des limites, surtout en termes d’homogénéité.
Mais attention…

À aucun moment, nous ne vous déconseillons d’utiliser les objectifs argentiques sur un boîtier reflex numérique. Si vous aimez la focale de 135 et que vous trouvez un F 135/2.8 à moins de 200 €, foncez, il ne vous décevra pas. Il faut être conscient des forces et des faiblesses de chaque objectif et s’y adapter. Quand vous achetez un boîtier ou un objectif, il faut l’apprendre dans son contexte d’utilisation, en shootant encore et encore. Dans bien des cas, il sera possible d’obtenir d’excellents résultats.

Objectif argentique sur boitier numérique, F135
Photo réalisée avec un F 135/2.8 monté sur un K-1. Une bonne association.

 

On en profite également pour rappeler qu’il vaut mieux acheter un boîtier moyen accompagné d’un excellent objectif que l’inverse. Même si ce n’est pas un blanc-seing pour conserver son K-200 ou son *istD… Ces générations (en gros jusqu’au K-5 inclus) commencent sérieusement à montrer leurs limites. Et ce n’est pas le nouvel APS-C à venir qui prouvera le contraire (sans compter que ce dernier risque de mettre à mal quelques objectifs).

 

Crédit photos et illustrations : © fyve – Les images sont la propriété de l’auteur (sauf précision) – Cliquez pour agrandir

  • CYv
    28 octobre 2020 à 17 h 36 min

    Merci F. pour cet article très enrichissant.
    Merci aussi à Pentax d’être fidèle à sa philosophie et de continuer à assurer une rétrocompatibilité de ses objectifs.
    Je viens d’acheter, pour mon plus grand bonheur, le PENTAX-D FA* 50mm F1.4 SDM AW, je sais que demain il sera toujours compatible avec les nouveaux Boîtiers Pentax, sans cette garantie je ne sais pas si j’aurai fait le pas. Et pour le PENTAX150-450mm c’est sûr que je ne l’aurais pas acheté.
    Comme quoi le mercantilisme et le fait de prendre ses clients pour des pigeons n’est pas forcément payant à long terme.

    Pour moi objectif argentique et boîtier numérique, peut être bonne association. Il y a un plaisir et parfois un rendu sur les vieux objectifs que l’on ne trouve pas dans les objectifs modernes

    • F
      28 octobre 2020 à 18 h 32 min

      Merci.
      Il peut y avoir de bonnes, voire de très très bonnes associations. Mais il n’y en aura pas d’exceptionnelles. A titre personnel, je cherche un F 135 2.8, comme quoi je ne suis pas opposé aux objectifs argentiques !

  • CYv
    29 octobre 2020 à 20 h 51 min

    Merci,
    je viens d’acheter un PENTAX-D FA* 50mm F1.4 SDM AW, comme quoi je ne suis pas opposé aux objectifs numériques. Voilà comment on se rejoint 🙂

    J’utilise les objectifs argentiques ci-dessous, parcce que je n’ai pas trouvé d’équivalent en numérique.
    Pentax 400-600mm F / 8-12 (Catadioptriques)
    TAMRON Adaptall-2 SP 500mm f8 Mirror (55B)
    TAMRON Adaptall-2 SP 350mm f5.6 mirror
    TAIR 11A 135mm (20 lamelles de diaphragme)
    HELIOS-77M-4 50mm f1.8 : Bokeh tournant

    Bien entendu si je juge ces objectifs uniquement par leur piqué, ou leur ergonomie ils ne peuvent pas rivaliser avec les objectif numériques.

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