La sensito du Numérique :
le cas du Canon 1DS markII
par Henri Gaud
Je vous dévoile ici quelques tests qui me permette de cerner un peu
mieux la réponse sensitométrique d'un capteur. Il ne s'agit en aucun cas
d'une démonstration scientifique mais d'un exemple de ce qu'il est
possible de comprendre.
Le capteur en question est celui du Canon 1Ds Mark II, et seule la
courbe caractéristique va nous intéresser. Vous aurez le complément
photographique de ce test dans un prochain article. NB : Ce test fait
abstraction du Flare par une astuce simple, donc pas de Flare.
Courbe caractéristique du capteur a partie du fichier RAW dans le
format "RAW.CR2" (nouveau format Canon) ouvert en 16 bits et converti en
Lab : il s'agit de savoir si la sensibilité de notre surface sensible
correspond à notre attente ; les valeurs de 0 à 100 sont le résultat et
les valeurs de 1 à 41 le numéro des plages de la gamme (la luminance
croit dans l'ordre croissant des plages) du sujet.
On a pu établir une gamme de gris étalon (comme en argentique) avec un
pas de 0,15 soit d'un 1/2 diaf et ces plages, rendues dans notre
fichier, correspondent à des valeurs ; ces valeurs sont exprimées dans
l'unité de la couche L du format Lab (inversé par caprice personnel)
gradué de 0 à 100. Le Noir est dans ce cas un noir absolu (le format Lab
est un format théorique donc l'absolu est possible) et a pour valeur 100
; le blanc absolu a pour valeur 0. Notre courbe a l'allure assez
classique d'un inversible couleur, assez peu compensatrice, un peu
"mécanique".
Que dire de plus de cette courbe ? Le Delta E est facile à lire, il
suffit de compter les pas dont les valeurs sont différentes du pas
antérieur ou postérieur, très simple. Et je compte 12 pas soit 12 fois
un 1/2 diaf soit 6 diaf.
Conclusion : ce capteur a 100 ISO encaisse 6 diaf. Pour la courbe de
rendu qui n'est pas tout à fait à notre goût, pas de problème, le Lab 16
Bits permet de tout faire ou presque sans difficulté et à posteriori, à
condition d'avoir l'info ; dans notre cas tout ce qui est en dehors des
clous est perdu (ce n'est pas nouveau).
Objet du test
Bien sûr tester ce capteur, tester le rendu, la courbe caractéristique,
le delta E (ce que notre capteur peut enregistrer comme information à
part entière sur un segment sujet ou cohabitent des différences
d'éclairement).
Le fait que notre test fasse abstraction du flare nous permet de dire
sans exagérer que dans la réalité du terrain, notre système pourra en
général, cela dépend bien sûr des cas, encaisser un diaphragme de plus,
soit un delta E de 7 diaphragmes.
Mais ce test a aussi pour but de cerner la qualité du poste traitement
: les N-2 ; N-1 ; N ; N+1 ; N+2 correspondent-ils a quelque chose de
précis ? Et la variation de contraste a-t-elle du sens ?
Courbes caractéristiques
Inventaire des possibles : les courbes
ce capteur a 5 niveaux d'interprétation par postraitement (N-2 ; N-1 ; N ;
N+1 ; N+2) et un grand choix de sensibilités. La gamme standard de 100 à
1600 ISO, puis 50 et 3200 ISO et des corrections dans le logiciel Canon
d'ouverture des fichiers RAW, ce qui nous donne toutes ces courbes, des
courbes très parallèles : contrairement à l'argentique les courbes ne
changent pas trop avec la sensibilité.
Les courbes extrêmes ne sont pas trop mal, le post traitement est efficace
(+1 +2 -1 -2 diaphragmes).
Le 50 ISO traité à 25 ou 12 ISO nous génère une montée de voile
impressionnante, mais on a un peu cherché les ennuis ;-))
Pour le reste ce n'est pas là que nous verrons des différences importantes
d'une sensibilité à l'autre.
Concernant le calage de la pose, tout fonctionne bien : notre plage de
référence, notre gris à 18%, est placé en L=50, les petits delta de
sensibilité sont sans doute dû à l'expérience plutôt qu'au matériel
testé, on aimerait pourvoir sortir une telle panoplie de courbes avec un
film ;-)). On voit que les sensibilités sont bien calibrés, on peut donc
travailler en toute confiance.
Remarque : on dit beaucoup de mal de Canon viewer utility, mais pour le
1Ds II on n'a pas le choix, si on veut garder l'avantage du Raw, donc on
fait avec, en admettant que ce logiciel est très lent, mais moins
affreux que la version précédente.
Pour réaliser cet article il m'a fallu traiter 203 fichiers 15 fois à
raison d'un traitement d'une minute et demi par fichier sur un g4 bipro
2x1gh... cela fait 75 heures de temps machine ;-)
J'ai été très impressionné par la régularité des courbes et la capacité
du capteur, moyennant quelques réglages et quelques traitements lors de
l'enregistrement de l'information : Un delta E de 6 diaphragmes et un
delta de sensibilité classique de 4 diaphragmes, une échelle
complémentaire de 2 diaphragmes et une possibilité de correction de
2 diaphragmes dans chaque sens en postraitement, soit une échelle de
sensibilité de 9 diaphragmes (la montée de voile en N+1 N+2 nous fait
perdre un peu de performance).
Le maximum technique de ce capteur pour un couple Diaf/vitesse est donc de
6+9 diaphragmes. Bien sûr il est difficile d'exploiter cette
combinaison ; par contre la possibilité d'exploiter les 6 diaphragmes de
base + 4 dus au postraitement est très utilisable et peut "sauver" pas
mal de prises de vues délicates, si on accepte d'imbriquer les images
N+2 et N-2 grâce à un outil comme photoshop.
Courbes à 50 Iso
Complément de légende :
N+2/G-2 = traitement poussé N+2 soit un gain de
2 diaphragmes, sensibilité relative X 4 ; G-2 facteur de correction de
Gamma -2 ; échelle Canon arbitraire mais constante à tous les traitement
et toutes les sensibilités.
N-2 = Traitement retenu N-2 soit une perte de 2
diaphragmes, sensibilité relative /4.
Cette ensemble de courbes représente l'étendue des possibilités du
capteur à 50 ISO.
L'exploitation est très bien gérée, la variable contraste permet de
moduler le côté compensateur, Mais ce n'est pas vraiment un miracle
compte tenu de ce qu'il sera possible de faire sur notre fichier 16
bits ; le Delta E enregistrable reste très peu différents, toujours 6
diaphragmes.
Le point d'inflexion reste L=50 pour ces 5 courbes et cela pour toutes
les sensibilités.
Les traitements N sont parfaits, N+1 et N+2 sont également parfait sur
le plan de la courbe de rendu, pour N-1 et N-2 grosse montée de voile
c'est plutôt du dépannage, mais il y a vraiment récupération de données
et cela peut sans aucun doute servir à compenser les erreurs, qui sont
plutôt difficiles a obtenir avec ce genre de machine et son système
d'exposition plutôt très fiable complété par un petit coup d'œil sur
l'histogramme ; en cas de doute profond ou de sujet très délicat, on
peut toujours sortir son ordinateur portable et voir ce qui se passe, en
ouvrant le fichier en 16 bits et examinant l'histogramme du fichier 16
bits Lab dans Photoshop. On voit aussi que les traitements poussés sont
juste et qu'à N-2 on gagne réellement 2 diaphragmes ; cette précision ne
peut pas nuire, même si l'on a parfois du mal a mesurer son erreur en
diaphragme.
Courbes à 100 Iso
Courbes à 200 Iso
Courbes à 400 Iso
Courbes à 800 Iso
Courbes à 1600 Iso
Courbes à 3200 Iso
Conclusion
On a rarement vu d'aussi belles courbes, les possibilités ainsi
décryptés sont quelque peu improbables, mais il faut s'y faire, ces
courbes nous promettent la lune. Bien sûr un test pratique permettra de
voir un peu mieux si d'autres facteurs ne vont pas tout gâcher ;-)))
Avoir un rendu parfaitement maîtrisé de 12 800 ISO à 25 ISO, ce n'est
pas banal.
Un truc navrant pour assombrir notre ciel, les traitements N-1 et N-2
sont pas au meilleur.
Ces traitements consistent en l'utilisation du capteur à N+1 ou N+2 suivi
d'un trairement à N-1 et N-2. En argentique, cela reviendrait à exposer
par exemple un film de 100 ISO à 50 ou 25 ISO et à le traiter ensuite
pour sauver le bébé. Ce n'est pas la solution, le processus générant une
montée de voile terrible et un saccage des HL, à voir dans l'article
suivant ;-))
Mais pour les expo N-1 ou N-2 et traitement N+1 ou N+2 cela se passe
plutôt très bien, c'est ce que les courbes nous montrent.
Ultime conclusion : vive le numérique aux courbes exemplaires, mais
affaire à suivre.
HG - Janvier 2005
Un test pratique suit cet article
la sensito en numérique
(suite)
dernière modification de cet article :
2005
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