Cet article, Piqué et Homogénéité, est le troisième volet sur le thème du piqué, abordé dans deux articles précédents – qu’est-ce que le piqué (voir ici) et la marche au piqué (voir ).

L’histoire de la photographie ne se borne pas à celle des photographes et de leurs œuvres. Elle englobe aussi l’histoire de l’art mécanoptique. C’est à dire de l’art optique et du savoir-faire des opticiens. Et donc, en parallèle, celui des opticiens et des mécaniciens et aujourd’hui des électroniciens et informaticiens qui conçoivent les boîtiers et les objectifs, et leur réalisation/production.

Nous allons ici nous pencher sur l’aspect optique d’un de ces problèmes : Celui du piqué en centre champ / bord champ et donc de l’homogénéité de l’image.

 

Au début étaient la lumière et le rayon lumineux

Les lois de la physique optique sont le résultat de l’observation de phénomènes naturels. Une des premières observations devenue loi de cette science est que : un rayon lumineux passant d’un milieu à un autre (air-verre-eau…) subit une déviation de son axe (et accessoirement une modification de sa composition.

Modification d'un rayon lumineux par le passage dans une lentille.

Modification d’un rayon lumineux par le passage dans une lentille.

 

Ce schéma illustre notre propos, mais également le problème des AC.

La déviation est d’autant plus importante que l’angle d’incidence du rayon lumineux avec le plan de changement de milieu est aigu.

 

Elle peut en arriver à retenir une partie des rayons lumineux qui deviennent alors parasites en créant du flare (voir article ) sous forme de halos blanchâtres.

Concrètement, seuls les rayons qui arrivent sur une lentille, perpendiculairement à sa surface (à la tangente de sa surface), la traversent sans déviation. Tous les autres rayons sont déviés, et de façons différentes selon leur longueur d’onde (leur couleur). Comme les lentilles d’un objectif sont courbes, on comprend facilement le problème incontournable qui nous occupe.

Plus les rayons arrivent sous un angle incident fermé, plus les altérations sont fortes. Là on comprend le problème de la différence de qualité d’image entre le centre du champ et les bords du champ.

Avec le temps les opticiens ont mis au point des systèmes (des formules optiques) de plus en plus complexes pour réduire ces conséquences. Les formules optiques sont rapidement passées du simple ménisque des débuts de la photographie au Triplet -3 lentilles- en1893. Puis au Sonnar -6 lentilles- en 1926-30, 7 lentilles- en 1932.

Formule Planar.

Formule Planar.

La formule originale est symétrique à 6 lentilles (imaginer les 3 lentilles de gauche inversées à droite)

Mais si les choses étaient aussi simples, ce serait trop beau. En augmentant le nombre de lentilles, on augmente aussi celui des surfaces à traverser. Ce qui crée, entre autres effets, du flare. On règle certains problèmes, mais on en crée d’autres. Ainsi le Planar – 6 lentilles symétriques- de 1896 est très piqué, mais sensible au flare qui diminue le piqué ! (*1) Aussi lui préfère-t-on le Tessar – 4 lentilles- en 1902… Jusque dans les années 50, quand les traitements de surface jugulent bien le flare. La formule Planar revient alors parmi les « bonnes solutions ».

Formule Tessar

Formule Tessar

 

Formule Tessar

Formule Sonnar

 

La montée en lentilles se prolonge. Pour l’illustrer, voici deux exemples :

  • Le K 55/1,8 de 1975 et le K 55/2 de 1976 comportent 6 lentilles en 5 groupes, le DA* 55/1,4 de 2009 comporte 9 lentilles en 8 groupes.
  • Le K 35/2 de 1975 compte 8 lentilles en 7 groupes, le FA 35/2 AL de 2009 compte 10 lentilles en 9 groupes.

 

DFA* 50mm/1,4 en coupe - 15 lentilles en 9 groupes

DFA* 50 mm/1,4 en coupe – 15 lentilles en 9 groupes

 

 

L’augmentation du nombre de lentilles

Globalement, l’augmentation du nombre de lentilles n’a d’autre but que de réduire les altérations. Accessoirement par la suite de permettre de plus grandes ouvertures, nécessaires à une époque où la sensibilité des émulsions est à deux chiffres, en fait inférieure à 50 ASA/Iso. Pour comprendre ces motivations, quant à la réduction des altérations, il suffit de jeter un œil dans un objectif ancien (années 30) de qualité moyenne pour s’apercevoir que l’image, dans sa partie extérieure, et pas seulement les bords, est proche de la purée de pois.

Cette différence de qualité optique centre champ / bord champ est consubstantielle à tout objectif. Plus la focale est courte, plus le rayon de courbure est accentué ; plus l’objectif est lumineux, plus son diamètre est important, et plus le problème d’écart de qualité centre-champ / bord-champ a tendance à être important. Et plus grande est la difficulté technique à le résoudre.

Les avancées technologiques, particulièrement l’utilisation de verres de très haute qualité – à très faible dispersion – et de lentilles asphériques – devenues beaucoup plus « faciles » à produire, ont permis de réduire les aberrations géométriques (coussinet-barillet), et optiques (flare – AC). Les traitements de surface, désormais nano, de plus en plus performants permettent de produire des objectifs dont les défauts deviennent marginaux.

 

Mais la différence de piqué centre-champ / bord-champ n’a pas totalement disparu pour autant. Et cela pour deux raisons.

La première est physique : tant que les objectifs auront des lentilles courbes et que les surfaces sensibles (capteurs ou pellicules) seront planes, le problème sera insoluble, minimisable certes, mais néanmoins insoluble. C’est le problème de « tend vers… » bien connu en mathématique. L’infini c’est loin !  Techniquement et… commercialement.

La seconde est historique : longtemps la partie dominante de la photographie a été le portrait. (*2) Dans cette pratique de la photographie, la qualité des bords est secondaire, quand ces bords ne sont pas cachés par une marie-louise (passe-partout) ovale, façon camée (*3). Pour les autres pratiques photographiques, la profondeur de champ réglait les problèmes. Donc la différence de qualité centre-champ / bord-champ n’était pas centrale (ah !, ah !) et la réduire ne présentait aucune urgence.

 

Le bouleversement du monde de la photo

Avec le bouleversement du monde de la photo – qui commence avec sa démocratisation- les gens voient le décalage entre la qualité de leurs images et des images qu’ils voient au cinéma ou sur les murs des villes. Pour mémoire, jusque dans les années 50, les grandes affiches de films sur les façades des cinémas Rialto, Cinévog, Odéon… étaient peintes à la main. Elles ont progressivement été remplacées par des images produites par des objectifs. Avec la télévision et la publicité, les images deviennent omniprésentes. Leur multiplication atteint au début des années 2000 un niveau de rupture. L’amplification du phénomène par le numérique a débouché sur le tsunami des smartphones… Les images sont désormais partout. L’envie de faire de belles images aussi.

Le dernier avatar de ce bouleversement dans le monde photographique, après la course aux pixels, a été celui des ouvertures des objectifs. Dernièrement lui a succédé la course à la perfection, aux objectifs sans défaut, « seuls susceptibles de répondre aux exigences de la HD ». Les progrès techniques de ces dernières décennies permettent de fantasmer ce zéro défaut. Aussi sommes-nous confrontés aux résultats concrets de cette course au « toujours plus ». Un bref relevé des objectifs récents permet des constatations claires :

MarqueTypeFocale (mm) / f:Lentilles / GroupesDimensions (L x ø)Poids (en grammes)
SigmaArt135mm 1,813/10114mm x 91,4mm1130g
SigmaArt50mm 1,413/899,9 x 85,4mm815g
SigmaArt35mm 1,413/1194 x 77mm665g
SigmaArt20mm 1,415/11130 x 91,7mm950g
SigmaArt14mm 1,816/11NC1170g
PentaxA *85mm 1,47/666 x 74mm555g
PentaxFA*85mm 1,48/770 x 79mm550g
PentaxD FA *50mm 1,415/9106 x 80mm910 +45g de pare-soleil
PentaxFA Limited43mm 1,97/627 x 64mm155g
CanonL85mm 1,414/10105 x 89mm950g
LeicaSuper-Vario-Elmar SL16/35mm 3,5-4,518/12123x82mm990g

Dire qu’on peut noter une tendance à l’obésité des objectifs est un doux euphémisme, conforté par quelques exceptions qui dénotent. Toutes les marques sont touchées, même Leica et Pentax. Des 155 g du FA 43Ltd aux 955 g du DFA* 50, le poids a été multiplié par 6,2. Est-ce bien raisonnable ? Indispensable ?

Cette course aux grandes ouvertures, doublée plus récemment de celle au zéro défaut conduit à la multiplication des lentilles. Cette évolution nous a lancés sur une trajectoire à court terme, qui finit par ressembler à une fuite en avant, pas forcément liée aux besoins réels. Certains parleront de progrès. D’autres parleront de spirale infernale. Nous préférerons évoquer la conquête de l’inutile, terme qui désignait autrefois l’alpinisme de haute montagne, conquête séduisante pour beaucoup, pratiquée par très peu (*4).

Devons-nous y voir un symbole ?

Nous terminerons avec un tableau qui vaut par les indications qu’il donne, mais aussi, et peut-être surtout, par les réflexions qu’il permet.

 

Tableau comparatif du piqué centre/bord

Tableau comparatif du piqué centre/bord

 

Commentaires préliminaires (si possible)

  • I-1 Ce tableau a été réalisé à partir des tests effectués à des époques différentes, avec des méthodes différentes, voire divergentes. Les tests de la partie gauche du tableau (argentique) ont été réalisés par Yoshihiko Takinami avant 2004. Ceux de la partie droite (numérique) ont été réalisés par Photozone après 2006 avec un K-10 et un K-5. Photozone a conservé les couleurs de cotation pour que la lisibilité subsiste malgré les chiffres qui changent avec la densité en pixels des capteurs.
    La comparaison de ses données permet de dégager des constantes. Elles sont intéressantes, justement parce que ce sont des constantes. Les différentes procédures utilisées par les testeurs ont obligé à trouver un élément commun, sans lequel ce tableau ne serait pas lisible et n’aurait que peu d’intérêt. Cet élément commun est le rapport de qualité centre/ bord. Il est le résultat de la division des indications de qualité au centre et au bord. Que cette qualité soit donnée en lignes/mm ou en pixels, le rapport indique la même chose. Attention ce rapport a été calculé sur une moyenne, (pour s’aligner sur les tests japonais, sans quoi il aurait été impossible de trouver un élément commun.
  • I-2 Ce chiffre va de 1 à 1,57 (pour les objectifs testés). Plus il est proche de 1- meilleure est l’homogénéité de l’objectif. Le tableau montre une cohérence quasi parfaite entre les chiffres issus de tests analogiques et numériques. Ce qui est parfaitement logique : quand on teste les mêmes objectifs, on obtient les mêmes résultats, quels que soient les outils de mesures.
  • I-3 ATTENTION. Les tests numériques présentés ici sont faits avec des capteurs APS-C qui ne travaillent qu’avec une partie de l’image donnée par l’optique. Les bords ne sont pas exploités par le capteur. Donc l’image est plus homogène. C’est ça qui a amené les testeurs de labo à parler de la qualité dans les coins. Avec le K-1, un objectif donnera forcément une image FF un peu moins homogène qu’avec un K-5. (*5)
  • I-4 Dernier point – relativisation. Si l’on considère le problème dans son aspect pratique, force est de constater que seuls les clichés de mires créent la situation d’un plan perpendiculaire au capteur où l’on voit de manière chiffrable la différence de piqué entre le centre et le bord du champ. Il suffit que le sujet de la photo soit sur un plan non perpendiculaire au capteur, ne forme pas un plan régulier, soit formé de plans successifs plus ou moins éloignés de l’objectif, comporte des volumes importants étagés dans la profondeur, etc. (*6) pour que la différence de qualité centre / bord ne soit pas visible sur la photo, même en cas de grands tirages. Sauf évidemment si les bords de l’objectif sont de qualité « cul de bouteille ».

 

Constatations

  • II-1 Aucun objectif ne présente le rapport 1, c’est à dire pas de différence de piqué entre centre et bord.
  • II-2 Dans la partie droite du tableau, plus détaillée, on voit que tous les objectifs s’améliorent quand on diaphragme. Et le meilleur rendement est le plus souvent atteint à f:5,6-8.
  • II-3 Les objectifs les meilleurs peuvent être des K, des M, des FA, des DA, c’est-à-dire des objectifs produits à des dates très variées et pas seulement des objectifs récents. Mais ça ne nous dit pas s’il passeraient la barre des K-5, K-3, KP ou K-1.
  • II-4 On constate que des évolutions d’objectifs révèlent des améliorations, mais aussi des régressions.
  • II-5 On a la confirmation qu’il est plus difficile de produire des bons UGA (< 30 mm) que des GA (≥ 35 mm)
  • I-6 Une très bonne homogénéité est de l’ordre de 1,18.
    Enfin qu’il me soit permis d’émettre quelques doutes sur les indications de meilleure ouverture données par Takinami San. Pour 37 objectifs (dont les 17 retenus ici) il indique surtout f:11 ou f:16. Il devait avoir abusé du saké, ou bien ses chiffres ont souffert de la traduction !

 

 

Conclusion

Ce tableau ne donne (malheureusement) pas d’indicateur unique de la qualité intrinsèque des objectifs. À l’heure qu’il est, il n’existe de tests chiffrés permettant de savoir quels objectifs Pentax sont bons, très bons, excellents… que jusqu’aux DA. Rien pour les DFA, ou peu de choses, sans recoupement possible. Et pas toujours facilement accessibles sur internet. Il faut donc « se contenter » des tests publiés ici, de ceux des magazines photo et de nos appréciations personnelles, subjectives certes, mais pas forcément moins valables pour autant. Ou bien de la cotation de nos collègues américains de PentaxForums.com, bien que certains leur reprochent leur subjectivité. Puisqu’une partie de leur cotation vient de l’avis des utilisateurs. Ce qui implique la possibilité d’essayer l’objectif concerné préalablement à la décision d’achat. Pas toujours évident malheureusement.

Tous ces éléments nous donnent à penser que, comme pour les AC, le caractère surdimensionné de la fixation des critiques sur le piqué et son aspect centre / bord procède de la fuite en avant. Une fois que l’on n’a intégré qu’AUCUN OBJECTIF N’EST AUSSI BON DANS LES COINS QU’AU CENTRE, on peut s’amuser à vérifier ce que vaut l’objectif que l’on convoite jusque dans les coins, en observant les images qu’il donne à x10 et même x16. On fera d’intéressantes ou émouvantes constatations, que l’on pourra oublier rapidement. Ou alors il faut se mettre à regarder le monde à travers une loupe x16, du matin au soir…. Et se préparer à terminer pris en charge par le SAMU psy… dans un premier temps.

Les moyens d’apprécier, de jauger un objectif sont multiples. Les tests techniques en sont un, précieux, mais pas suffisant. Il est plus intéressant si on le croise avec d’autres. Le premier consiste à se forger des outils de comparaison à partir d’un objectif que l’on a, que l’on sait ou que l’on juge bon. Le second consiste à trouver une source de test, dont a pu juger la fiabilité par comparaison avec ses propres avis, fondés sur sa propre pratique. Ce qui permet une sorte de contrat de confiance tacite. Le seul défaut de cette dernière méthode est qu’elle ne garantit pas que les objectifs qui vous intéressent soient testés par cette source. Le dernier consiste à rester soi-même, à ne pas devenir l’objet des slogans et arguments publicitaires, soigneusement conçus pour vous convaincre que vous avez rêvé de l’objet qu’on vous propose, puisqu’on vous le propose. Mais sur ce point vous êtes déjà en bon chemin, puisque vous êtes pentaxistes !

 

 

(*1) Le flare qui fait apparaître un voile blanchâtre diminue le contraste et donc le piqué. Ce défaut se réduit en PT numérique en augmentant le micro-contraste (clarté) et directement le contraste.

(*2) Le portrait est la forme centrale de l’art depuis l’Antiquité, égyptienne, grecque, romaine. Elle revient à partir de la Renaissance avec la peinture. Jusqu’à l’apparition de la photo où il perdure, parallèlement à la sculpture, comme moyen d’immortaliser les individus. Les selfies continuent ce rituel, à ceci près que l’immortalité de fichiers numériques est plus sujette à caution que celle des hiéroglyphes ou des sculptures romaines.

(*3) Portraits de face ou de profil sculptés dans de la pierre tendre bicolore crème et rouge brique, apparus dès l’Antiquité et encore très à la mode au XIXe le plus souvent montés en médaillon et portés comme des bijoux.

(*4) Mais qui pollue pourtant tragiquement l’Himalaya !

(*5) Ce propos doit être nuancé : nous avons constaté que les images du K-1 en APS-C sont très légèrement supérieures à celle du K-5 IIs, avec le même objectif pour un cliché similaire, pris dans des conditions similaires. Les 2 boîtiers délivrent des images de 16Mp (K-5IIs) et 15,9 Mp (K-1-). La différence de qualité au centre est véritablement ténue, quant à celle des bords, elle ne nous a pas paru pertinente. Mais avec de grands tirages sur papier il devrait y en avoir une.

(*6) Est-il nécessaire d’insister sur le fait que cette liste englobe une part dominante des photos de l’énorme majorité d’entre nous ?