Parmi les critères de sélection des objectifs, le piqué est primordial pour de nombreux photographes et nous le mesurons dans nos tests d’objectifs. La notion de piqué est assez délicate à définir, car elle est liée à une perception humaine de la netteté de l’image. Elle contient donc une part de subjectivité et de variabilité. Cette perception peut toutefois être caractérisée par deux métriques scientifiques que nous allons expliciter : le pouvoir de résolution et le contraste.

Le pouvoir de résolution

Définition

Tout comme le capteur a une certaine définition (24 millions de pixels, par exemple), le pouvoir de résolution permet de définir à quel point une optique peut transmettre les détails fins. Pour autant, il n’est pas possible de donner une valeur unique qui résumerait à elle seule la définition de l’image transmise par l’optique. Ce pouvoir de résolution dépend en effet d’un grand nombre de paramètres — dont l’ouverture et la distance de mise au point, pour ne donner que les plus évidents — et c’est pour cela que les fabricants ou les testeurs ne parlent pas en millions de pixels.

À la place de cette valeur unique, certains protocoles de tests permettent de mesurer le pouvoir de résolution.

Comment caractériser le pouvoir de résolution ?

Il y a de nombreuses méthodes pour y parvenir. On peut les classer en 2 catégories : celles qui dépendent d’un capteur pour effectuer la mesure (et qui doivent être réactualisées en fonction de l’augmentation de la résolution des capteurs), et celles qui n'en sont pas dépendantes.

Les méthodes optiques (mesure de taille de PSF, mesure des aberrations par interférométrie ZYGO) sont performantes, mais onéreuses et surtout difficilement adaptables à la grande diversité des objectifs photographiques. En particulier, elles sont délicates à mettre en œuvre pour les objectifs grand-angle.

La plupart des mesures disponibles pour les photographes utilisent donc des capteurs. L’idée clé est de mesurer la distance minimale entre deux points que l’optique peut séparer. Partant de ce principe, des mires constituées de lignes parallèles proches les unes des autres permettent de faire la mesure.

Détail d’une mire de résolution.

DxO Analyzer et Imatest sont les deux grands noms de la mesure du pouvoir de résolution. À la rédaction, nous utilisons les mires et logiciels associés Imatest et nous utilisons les boîtiers avec la plus grande définition disponible pour chaque monture d'objectif.

Contrairement au contraste, le pouvoir de résolution d’une optique ne peut que rarement être amélioré au développement de la photo. L’information qui n’a pas été transmise au capteur, et donc qui n’a pas été enregistrée est définitivement perdue. L’utilisation de « netteté » dans les logiciels de traitement d’image ne peut qu’amplifier la netteté existante, ce qui explique que la recherche en conception optique soit toujours active.

Le contraste

Définition

Le contraste désigne la proportion relative des hautes ou basses lumières par rapport au centre de l’histogramme. Mathématiquement, on mesure la différence entre les intensités maximales et minimales pour le caractériser.

Définition mathématique du contraste.

En pratique le contraste peut être contrôlé au développement de la photo. La valeur de contraste, mais aussi les dérivés utilisant des contrastes locaux (clarté, correction du voile atmosphérique...), permettent de le renforcer au besoin.

Même avec une mauvaise résolution, le contraste donne au spectateur l’impression d’une image plus percutante.

Contraste faibleContraste faible
Contraste élevéContraste élevé

De quoi dépend le contraste des objectifs ?

Le contraste des objectifs est maximal lorsque l’on enlève les sources possibles de lumière parasite.

Toujours d’actualité, la guerre entre les traitements multicouches (SMC, T pour les plus anciens, Nano Crystal Coating par exemple pour les plus récents) explique pour partie les principales différences de contraste entre les objectifs des différents fabricants.

En l’absence de tout traitement, une lentille transmet typiquement 96 % de l’énergie lumineuse reçue, et en reflète 4 %. Pour la lentille frontale, cette lumière non transmise n’a pas vraiment d’impact sur la qualité d’image. En revanche, pour chacune des lentilles à l’intérieur de l’objectif, cette lumière réfléchie va s’additionner à l’image et réduire son contraste.

La conception de l’optique inclut le plus souvent certains éléments pour lutter contre les réflexions internes. La précaution la plus simple est de couvrir l’intérieur de l’objectif d’un revêtement sombre et absorbant. La plupart des bords des lentilles sont ainsi recouverts d’une peinture noire pour améliorer le contraste. Cette étape, difficilement automatisable en raison de la grande diversité des formes et dimensions des lentilles, est toujours réalisée à la main.

Bords noirs d'une lentille assurant une amélioration du contraste.

Du côté de l’utilisateur, malheureusement, le contraste ne peut être que marginalement amélioré à la prise de vue. L’utilisation d’un pare-soleil est indispensable en condition de forte luminosité, mais souvent n’est pas suffisante. À la prise de vue, il faut éviter d’envoyer de la lumière (soleil, ou flash) directement en direction de l’objectif.

Quelques conseils pour obtenir un maximum de piqué

Choix des optiques

Pour obtenir un meilleur pouvoir de résolution, il faut idéalement choisir des objectifs qui ont été optimisés pour l’usage que l’on souhaite en faire. Les objectifs sont optimisés en priorité pour une distance de mise au point type : un 85 mm f/1,4 destiné au portrait sera sûrement optimal entre 1 mètre et 3 mètres, et sera moins bon à l’infini.

D’autre part, certains objectifs sont vendus comme "doux" et n’ont qu’un faible pouvoir de résolution. Exemples parfaits de cette tendance, les objectifs Lensbaby (Velvet, Circular Fisheye...) Meyer Optik Goerlitz ou encore Petzval, principalement conçus pour leur bokeh. N’attendez donc pas un pouvoir de résolution exceptionnel d’un objectif à moins de 6 éléments.

Rendu du Lensbaby Velvet

Il est impossible de trancher de manière nette dans l’éternel débat des focales fixes et des zooms. Cependant, en ce qui concerne leur pouvoir de résolution, les focales fixes ont a priori l’avantage sur les zooms. Les zooms sont optimisés sur un ensemble de focales, mais ne donneront le meilleur d'eux-mêmes que sur une partie de la plage. D’une manière générale, les concepteurs essaient de concentrer leurs efforts sur l’extrémité du zoom qui est la plus utilisée. Ainsi, un zoom grand-angle aura probablement un meilleur pouvoir de résolution lorsqu'il sera proche de sa focale la plus courte ; à l'inverse, les télézooms sont souvent optimisés du côté de la plus longue focale.

Choix des réglages

Quelle que soit l’optique, la première précaution à prendre est d’éviter le flou de mouvement et le bruit qui nuisent au pouvoir de résolution.

Le choix de l’ouverture est celui qui aura la plus forte incidence sur le pouvoir de résolution de l’optique. Il faut trouver un compromis entre aberrations optiques (proche de la pleine ouverture) et diffraction.

L’ouverture idéale est différente pour chaque objectif, et nous la précisons dans nos tests. A priori, la plupart des aberrations optiques disparaissent en fermant de 2 à 3 diaphragmes. Au-delà de f/11, la diffraction limite le pouvoir de résolution, ce qui signifie que passer de f/11 à f/16 vous fera perdre en résolution. Entre les deux, le pouvoir optique est à son maximum.

Cela étant, il serait absurde de ne prendre ses photos qu’à f/5,6 ou f/8 pour ces considérations de résolution et d'ignorer les possibilités créatives des grandes ouvertures. Les progrès techniques (lentilles asphériques, verres à haut indice, formules optiques plus complexes...) se concentrent d'ailleurs avec succès sur la réduction des aberrations aux grandes ouvertures.

Timothée Cognard

Ingénieur en Optique de formation, photographe de coeur... Collectionneur compulsif de focales fixes. Ses publications 

Contenus sponsorisés