En coulisse
6 questions et réponses sur l'obturateur global de Sony
par Samuel Buchmann
Quelle est la résolution nécessaire pour une caméra ?
21/9/2024
Traduction : traduction automatique
Vous avez probablement lu quelque part qu'une haute résolution n'est rien de plus qu'un gadget marketing. Ce n'est pas vrai dans l'absolu. La tendance aux résolutions plus élevées a de bonnes raisons d'être. En particulier pour les appareils photo dotés de grands capteurs.
La Game Boy Camera a 0,014 mégapixel. La première caméra professionnelle de Nikon, le D1, offre à peine 2,7 mégapixels. Aujourd'hui, les appareils photo professionnels oscillent entre 24 et 100 mégapixels. Une fourchette assez large. Quelle est la résolution idéale ? Il n'y a pas de réponse universelle à cette question. Tout dépend de l'usage que vous faites de l'appareil photo et de la manière dont vous regardez les photos par la suite.
Il est également important de ne pas conserver indéfiniment une opinion, car beaucoup de choses dépendent de l'état de la technologie. Par exemple, si la technologie des capteurs, les objectifs, la puissance de calcul et le stockage des données sont suffisamment bons pour une résolution donnée.
Taille du capteur et taille du pixel
Dans les années zéro, les appareils photo compacts sont apparus sur le marché avec des résolutions de plus en plus élevées. Ce qui représentait un grand progrès à ses débuts est devenu de plus en plus un argument marketing creux. Il est devenu évident qu'un appareil photo pouvait avoir une résolution trop élevée. Le problème était la combinaison avec un très petit capteur. Cela a conduit à des pixels extrêmement petits.
Comment peut-on comparer la taille des pixels de capteurs de différentes tailles ? Si l'un des capteurs est un capteur plein format, vous appliquez la formule suivante : Vous divisez la résolution du plein format (rFF) par le facteur crop de l'autre capteur au carré.
L'équation peut être transformée pour qu'elle fonctionne également dans le sens inverse. En partant du R50 : 24,2 × 2,6 ≈ 63. Par conséquent, un appareil photo Canon plein format n'aurait des pixels plus petits que le Canon EOS R50 qu'à partir de 63 mégapixels.
Le compact Sony RX100, avec ses 20 mégapixels, a des pixels si petits qu'en plein format, cela suffirait pour 146 mégapixels.
La différence entre le plein format et le moyen format de Fujifilm et Hasselblad est moins importante. Leurs capteurs de 100 mégapixels ont des pixels plus petits que ceux du Canon EOS R5.
En résumé, un capteur plein format peut avoir un nombre de pixels vraiment généreux. En revanche, avec des capteurs plus petits, on arrive assez vite dans une zone critique.
Résolutions vidéo : Il faut des réserves
Les résolutions vidéo sont normalisées - ce qui semble indiquer clairement quelles résolutions sont nécessaires. Les normes les plus courantes sont :
- Full HD : 1920×1080 = 2073600 pixels ≈ 2,1 MP
- UHD (4K) : 3840×2160 = 8294400 pixels ≈ 8,3 MP
- UHD-2 (8K) : 7680×4320 = 33177600 pixels ≈ 33,2 MP
Ainsi, pour les capteurs 3:2, les résolutions minimales sont les suivantes :
- 3840×2560 = 9830400 pixels ≈ 10 MP
- 7680×5120 = 39321600 pixels ≈ 39,3 MP
Et pour les capteurs 4:3:
- 3840×2880 = 11059200 pixels ≈ 11 MP
- 7680×5760 = 44236800 pixels ≈ 44,2 MP
Mais nous n'avons là que le strict minimum. Pour une netteté optimale, la résolution doit être supérieure. Car avec la résolution minimale, aucun downscaling n'est possible.
Downscaling - ou pourquoi plus est mieux
La résolution d'une caméra doit être supérieure à la résolution de l'image finale. Cela ne s'applique pas seulement aux vidéos, mais aussi à la visualisation de photos à l'écran.
Par exemple, si vous avez un appareil photo de 8 mégapixels, il ne peut pas produire la même netteté qu'une image de 8 mégapixels que vous extrapolez à partir d'une résolution plus élevée.
La raison en est le filtre RVB. Les pixels d'un capteur photo ne peuvent capturer qu'une seule couleur de rouge, de vert ou de bleu à la fois. Les autres valeurs de couleur doivent être calculées à partir des pixels environnants. Ce processus s'appelle le démosaïquage et génère du flou.
Lors du downscaling, chaque pixel est également recalculé sur la base des pixels voisins - c'est ce qu'on appelle l'interpolation. Mais comme la résolution est plus élevée, davantage d'informations peuvent être incluses.
La résolution n'a pas besoin d'être immensément plus élevée que la résolution cible. Pour les vidéos, il peut même être avantageux de la garder basse. La lecture est plus rapide, il y a donc moins de rolling shutter. Si le capteur est lu 60 fois par seconde et qu'une image est recalculée à chaque fois, il peut également y avoir une surchauffe avec de grandes quantités de données.
Bruit d'image : taille des pixels versus downscaling
Le downscaling a un autre effet secondaire positif : le bruit de l'image est lissé. En effet, l'interpolation entraîne un alignement sur la couleur et la luminosité des pixels environnants. Le bruit n'est rien d'autre qu'une variation aléatoire et involontaire de la couleur et de la luminosité. Ceci est aplani par la réduction de la résolution.
Cet effet, contrairement à l'accentuation, est beaucoup plus important en haute résolution. Avec les capteurs haute résolution, une plus grande partie du bruit disparaît lorsque l'on abaisse la résolution à la même résolution cible.
Mais comme nous l'avons dit au début, les pixels de grande taille et donc sensibles à la lumière génèrent moins de bruit - ce qui plaide en faveur d'une résolution plus basse. Quel est l'effet le plus important ? Une image haute résolution est-elle moins bruyante lorsqu'elle est convertie en UHD ?
En général, non. L'avantage des pixels plus grands l'emporte sur le bruit. Par exemple, le Nikon Z6 II avec 24,5 MP et le Nikon Z7 II avec 45,7 MP à 25600 ISO. Dans la comparaison directe du haut, vous pouvez voir la taille originale - ici, le Z7 II à haute résolution est beaucoup plus bruyant. Lorsqu'elle est réduite à la même taille que le Z6 (en bas), le bruit est toujours légèrement plus élevé. En revanche, l'image est plus nette.
L'affirmation "les capteurs avec une résolution inférieure produisent moins de bruit" n'est pas toujours vraie. La comparaison n'est valable que pour des capteurs de même type. Ainsi, un vieux capteur des années zéro est probablement plus bruyant qu'un capteur actuel à haute résolution, même avec une résolution plus faible. Et, bien sûr, les capteurs doivent être de taille identique.
Visualisation à l'écran
Un écran Full HD n'affiche qu'environ 2 mégapixels, un écran 4K seulement 8 mégapixels. Il faut un écran 8K (33 mégapixels) pour afficher la résolution des caméras actuelles.
Mais la règle est la même ici : Vous n'obtiendrez une netteté optimale qu'en effectuant un zoom arrière à partir d'une image plus grande. Si vous ne le faites pas, la puce graphique le fera pour vous - mais peut-être moins bien, car elle doit le faire en temps réel.
Plus important encore : vous pouvez zoomer à l'écran. C'est compliqué sur un téléviseur, mais sur tous les autres écrans, c'est tout à fait naturel. Surtout sur les écrans tactiles. Et c'est là que les différences entre une photo de 8 mégapixels et une photo de 50 mégapixels apparaissent clairement.
Les photos imprimées
Pour les photos imprimées, vous ne pouvez pas zoomer et la résolution doit donc rarement dépasser 10 mégapixels. Même les grandes affiches n'ont pas besoin d'une résolution infinie - vous les regardez de plus loin, la densité des pixels peut donc être plus faible. Pour une distance d'observation de cinq mètres ou plus, 20 à 30 ppp suffisent, au lieu des 300 ppp habituels dans les livres de photos.
Vous atteindrez facilement les valeurs de ppp indiquées même avec 10 mégapixels. Bien sûr, il est préférable d'en avoir plus, au cas où l'affiche serait regardée de près. Mais pour l'impression, les hautes résolutions ne sont pas nécessaires.
Recadrer les images
Un des grands avantages d'une résolution plus élevée : Je peux utiliser une partie d'une image, et celle-ci est toujours suffisamment nette. De temps en temps, je lis l'objection selon laquelle je n'aurais pas besoin de recadrer mes photos si je pouvais prendre des photos. Mais cela n'a aucun sens.
Je me souviens de la shooting au parc BMX. Beaucoup de choses vont si vite qu'il est impossible de penser à la composition de l'image. Il suffit de viser le centre de l'image et d'espérer que le sujet soit entièrement sur la photo. Vous avez plus de chances d'y parvenir si vous laissez un peu d'espace autour de vous.
Un autre exemple est celui des oiseaux en vol avec des changements de direction imprévisibles. En général, les animaux sauvages n'ont rien à faire de votre composition. Vous devez prendre ce que vous pouvez. Certains sont tout simplement trop éloignés. Avec une haute résolution, l'image peut être intéressante. Pas en basse résolution.
Un cas moins spécifique concerne les grands bâtiments. Si vous voulez les capturer en plein écran sans objectif à bascule et décentrement, vous obtiendrez des lignes plongeantes. Si vous tenez l'appareil photo droit, vous devez ensuite couper une grande partie de l'image.
En bref, il existe d'innombrables cas où un recadrage ultérieur est nécessaire. Et c'est là que les réserves de résolution valent de l'or.
Les volumes de données : Plus un problème aujourd'hui
Plus la résolution est faible, moins il y a de données à traiter. Pendant longtemps, seuls les appareils photo avec relativement peu de pixels ont réussi à atteindre des vitesses de rafale élevées, ce qui est important pour la photographie de sport et d'action.
La haute résolution ne suffit pas à rendre l'image plus nette
Il est plus difficile d'exploiter pleinement le potentiel des appareils photo à très haute résolution. Pour que l'image soit vraiment plus nette et montre plus de détails, deux conditions doivent être remplies.
Premièrement, l'objectif doit être suffisamment net. Certains ne parviennent pas à résoudre 50 mégapixels ou plus. Même avec une réduction de l'ouverture, c'est impossible. A l'ouverture et dans les coins de l'image, il y a presque toujours un léger flou.
Mais les objectifs récents sont adaptés aux résolutions actuelles. En outre, vous profitez d'une résolution plus élevée même si l'objectif ne la reproduit pas entièrement. Car vous verrez quand même un peu plus de détails. Et honnêtement, dans quelle situation exactement le coin de l'image doit-il être net à pleine ouverture ?
Deuxièmement, vous devez éviter les flous de bougé et de mouvement : Une résolution élevée révèle même les plus petits flous. Avec une faible résolution, la marge de tolérance est plus grande. En cas de flou de bougé, le problème peut être compensé par un meilleur stabilisateur d'image, en cas de flou de mouvement, il ne reste plus qu'à réduire le temps d'exposition.
Mais tout cela n'est pas un inconvénient par rapport à une résolution plus faible. En effet, là encore, si vous mettez à l'échelle à la même résolution cible, par exemple UHD, les flous seront visibles de la même manière dans les deux cas.
Conclusion : en plein format, aimez la haute résolution
Les avantages d'une résolution plus élevée sont une plus grande flexibilité en post-traitement et le fait que les images montrent plus de détails. Cela ne s'applique pas seulement à l'écran 8K, mais à tout écran sur lequel vous zoomez. La vidéo 8K n'est même possible qu'avec des résolutions élevées, à partir de 40 mégapixels.
Les capteurs à haute résolution présentent l'inconvénient d'une dynamique légèrement plus faible et d'un bruit d'image légèrement plus élevé. Ce dernier est partiellement compensé lors de l'abaissement de l'échelle. Pendant longtemps, l'énorme quantité de données a également posé problème. Mais en 2024, ce n'est plus un thème majeur. Les caméras haute résolution sont également rapides et endurantes.
Photo d’en-tête : David Lee
David Lee
Senior Editor
David.Lee@digitecgalaxus.chMon intéret pour l'informatique et l'écriture m'a mené relativement tôt (2000) au journalisme technique. Comment utiliser la technologie sans se faire soi-même utiliser m'intéresse. Dans mon temps libre, j'aime faire de la musique où je compense mon talent moyen avec une passion immense.
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