À quoi ressemblent nos mesures de netteté sur les images ?

Aujourd'hui, pour enrichir nos tests d'objectifs, je souhaitais partager des exemples concrets illustrant comment les différentes valeurs Imatest LW/PH MTF50 se manifestent sur des images de mires de test réelles. Nous avons déjà partagé ces valeurs Imatest, et il est maintenant temps de les voir en pratique !

Je tiens à préciser d'emblée que les images présentées ici sont des mires de test, et non des photographies. Bien que l'observation d'images réelles soit sans aucun doute plus captivante, l'objectif principal de cet article est d'expliquer comment nous déterminons les valeurs affichées dans nos tests d'objectifs sur Photography Life, valeurs qui sont toutes issues de mires de test. En effet, les mires de test ont la remarquable capacité de mettre en évidence des différences de contraste subtiles, parfois difficiles à percevoir sur des photographies réelles. Par conséquent, les différences que vous remarquerez dans cet article peuvent paraître exagérées par rapport à la plupart des situations de prise de vue courantes.

informations essentielles

La plupart de nos tests d'objectifs incluent des évaluations complètes de la netteté à différentes focales, ouvertures et sur plusieurs zones de l'image. Vous avez peut-être déjà vu les graphiques que nous publions régulièrement sur Photography Life, comme cet exemple :

Mais que signifient concrètement ces chiffres ? Techniquement parlant, il s’agit des valeurs MTF50 (largeur de ligne par hauteur d’image) que nous mesurons lors de la prise de vue de la plus grande mire de test Imatest à l’aide d’un appareil photo Nikon Z7 de 45 mégapixels. Autrement dit :

• MTF En résumé, il s'agit du pourcentage du contraste réel de la scène que l'image conserve. On utilise généralement des barres noires et blanches alternées lors des tests en laboratoire pour mesurer la MTF. Imaginons un test hypothétique où les barres sont initialement très épaisses et s'amincissent progressivement. Même un objectif peu lumineux affichera la majeure partie du contraste dans les barres les plus épaisses. Mais à mesure que les barres s'amincissent, le contraste d'origine est de moins en moins conservé : peut-être seulement 90 %, puis 70 %, puis 50 %… et le contraste initial de la scène continue de diminuer à mesure que les lignes s'affinent. À un certain point, il n'y a plus de contraste entre les lignes ; l'image n'affichera alors qu'une masse grise neutre.
• pose MTF50 Question : Quelle est l’épaisseur des lignes pour laquelle 50 % du contraste initial est conservé ? On considère généralement que c’est un bon indicateur de ce qui paraît « net » visuellement.
• Le terme représente Afficher des lignes pour chaque hauteur d'image (LW/PH) Voici comment nous traduisons cette question (« Quelles épaisseurs de traits conservent 50 % du contraste initial ? ») en chiffres que vous voyez dans nos tableaux sur Photography Life. En résumé, nous déterminons combien de traits peuvent couvrir une certaine surface. longueur du capteur de la caméra Plus le nombre est élevé, mieux c'est, car cela indique des lignes plus nombreuses et plus fines.

Si la question est posée de manière plus générale – c’est-à-dire : « Quelle est l’épaisseur de trait pour laquelle x % du contraste initial est conservé ? » –, il apparaît clairement que toute valeur comprise entre MTF0 et MTF100 est mesurable. Certains photographes approfondissent l’analyse, décrivant les objectifs performants à MTF80 ou MTF90 comme offrant un excellent contraste (parfois appelé contraste fin ou « extrusion »), tandis que ceux performants à MTF30 ou MTF20 sont décrits comme capables de restituer un grand nombre de détails au niveau du pixel.

Les résultats de la MTF sont fortement corrélés sur l'ensemble des fréquences spatiales, et un objectif performant à MTF50 (« netteté ») devrait également présenter un excellent contraste fin et un niveau de détail exceptionnel. C'est pourquoi nous l'utilisons comme test représentatif.

Enfin, il est important de noter que le capteur de l'appareil photo influe considérablement sur les valeurs MTF50 LW/PH. La taille du capteur, sa résolution et le type de filtre utilisé jouent un rôle crucial. C'est pourquoi il est impossible de comparer précisément un objectif testé sur deux appareils différents sans disposer d'une courbe de conversion permettant de transposer les valeurs d'un test à l'autre. Ce facteur de conversion nous a d'ailleurs permis de rendre nos tests d'objectifs Canon et Sony raisonnablement comparables à ceux des objectifs Nikon ; vous trouverez plus d'informations à ce sujet ici.

Aperçu des images utilisées dans cet article

Les images présentées dans cet article sont des extraits à 100 % (960 x 960 pixels) des mires de test utilisées par Photography Life. Ce sont les images originales qui ont servi au calcul des valeurs MTF50 LW/PH que nous avons publiées dans nos tests d'objectifs au fil des ans. Aucun traitement de netteté n'a été appliqué, et aucune correction n'a été apportée aux aberrations chromatiques, au bruit ou à la distorsion. Elles n'ont pas été redimensionnées : en cliquant dessus, vous constaterez qu'elles sont extraites exactement du fichier .NEF original. J'ai standardisé la luminosité et la balance des blancs dans Lightroom pour faciliter la comparaison visuelle. Pour quelques images où le recadrage aurait pu être ambigu, j'ai utilisé un format légèrement plus étroit (tout en conservant une hauteur de 960 pixels). Enfin, je les ai exportées au format JPEG Lightroom avec une compression minimale (qualité à 90 %), sans traitement de netteté à l'exportation et avec l'intégralité des données EXIF.

Voici la taille d'image complète et le recadrage que j'utilise pour toutes les images présentées plus loin dans l'article :

Vous remarquerez que les motifs noirs et blancs situés dans les coins de l'image sont partiellement coupés par les bords. Ceci est intentionnel. Imatest ne mesure pas les valeurs MTF50 à partir de ces motifs, mais à partir des lignes grises obliques qui longent les bords des carrés obliques. La configuration présentée ci-dessus place ces lignes obliques aussi loin que possible des coins du cadre (au-delà, Imatest ne peut pas les lire). Comme cela coupe légèrement les motifs noirs et blancs, les extraits « coins » des images ci-dessous seront légèrement tronqués par rapport aux extraits « milieu » et « centre ».

Enfin, les observateurs attentifs remarqueront peut-être que les valeurs LW/PH MTF50 spécifiques que j'ai listées ci-dessous ne correspondent pas toujours parfaitement à celles de nos tests d'objectifs, bien qu'elles soient toutes très proches. Cela s'explique par le fait que les valeurs au centre et dans les coins de l'image dans nos tests sont des moyennes calculées sur différentes zones de l'image (six zones pour le centre et quatre pour les coins), tandis que les images ci-dessous ne montrent qu'une seule zone. Par ailleurs, toutes les valeurs au centre de l'image affichées ci-dessous sont identiques à celles de nos tests, à l'exception de celle de l'objectif Nikon Z 14-24mm f/2.8 S, car j'ai récemment testé une seconde version de cet objectif qui s'est avérée plus performante que la première ; ce sont ces extraits que je présente ci-dessous.

Ceci étant dit, jetons un coup d'œil à quelques extraits !

Images illustratives pour différentes valeurs LW/PH MTF50

1. 500 LW/PH MTF50

Heureusement, peu d'objectifs atteignent un tel niveau de performance médiocre, même aux angles extrêmes et à pleine ouverture. Parmi les rares objectifs que j'ai testés récemment dans ces conditions, on trouve l'ancien Nikkor 43-86mm f/3.5 Ai-S, et même celui-ci ne présente de telles performances qu'à pleine ouverture et aux angles extrêmes.

2. 1000 LW/PH MTF50

Désormais, je vous présenterai des exemples pour chaque valeur de MTF50 LW/PH. Cela vous permettra de bien comprendre comment les images peuvent être à la fois similaires et différentes, tout en obtenant un résultat de test quasi identique.

Nous restons pour l'instant dans la partie inférieure du spectre, même si certains bons objectifs peuvent offrir des performances similaires à grande ouverture. Vous remarquerez que les images ci-dessous présentent non seulement un flou important, mais aussi une aberration chromatique plus marquée que la plupart des exemples d'images présentés ensuite dans cet article.

Il est intéressant de noter que le type de flou diffère légèrement entre les trois images suivantes. Les deux premières images semblent présenter un léger flou, tandis que la troisième paraît presque floue. (Autrement dit, les deux premières images ont de bonnes valeurs MTF20 et MTF30, ce qui signifie un bon niveau de détail au niveau des pixels, mais de faibles valeurs MTF80 ou MTF90, ce qui signifie un faible contraste. La troisième image est l'inverse : bon contraste, mais faible niveau de détail au niveau des pixels. Pourtant, les trois images ont des valeurs MTF50 presque identiques !)

3. 1500 LW/PH MTF50

La situation s'est nettement améliorée, et le résultat est tout à fait exploitable même pour des tirages relativement grands. Il faut toutefois garder à l'esprit qu'il s'agit d'extraits fortement agrandis, représentant moins d'un mégapixel d'une image de 45 mégapixels. Malgré cela, les bords présentent encore quelques imperfections. J'aimerais que mon objectif offre une meilleure netteté d'un bord à l'autre à toutes les focales, au moins sur une partie de la plage d'ouverture.

4. 2000 LW/PH MTF50

Nous atteignons désormais un niveau de netteté très satisfaisant, où je n'aurais aucun reproche majeur à formuler quant à la qualité d'image si tout le reste se déroule sans accroc. Bien sûr, une netteté encore supérieure est possible, mais ce niveau de performance résistera à un examen minutieux, même sur des tirages de très grand format. À mon avis, un bon objectif moderne devrait être capable d'atteindre ce niveau de netteté d'un bord à l'autre pour au moins une ouverture – idéalement à toutes les focales, même si je serais ravi qu'il s'en approche (par exemple, autour de 1800-1900 LW/PH MTF50 en limite de zoom).

5. 2500 LW/PH MTF50

Ces niveaux de netteté (2500 LW/PH MTF50) sont la norme pour les objectifs modernes en mode moyen, et certains des meilleurs objectifs les atteignent même dans les coins. Les avantages sont ici moins marqués qu'avec les anciens objectifs à 2000 LW/PH ; cependant, vous pourrez toujours percevoir les différences en passant rapidement d'une image à l'autre.

6. 3000 LW/PH MTF50

Nous atteignons désormais des niveaux de netteté élevés. À mon avis, les objectifs modernes devraient dépasser ce minimum à mi-ouverture. Les objectifs haut de gamme atteignent également ce niveau de netteté à mi-ouverture au moins. Nous avons même testé deux ou trois objectifs qui atteignaient ce niveau dans les coins, mais cela reste extrêmement rare.

7. 3500 LW/PH MTF50

À ce stade, on atteint un niveau de netteté généralement observé uniquement au centre de l'image. L'objectif Nikon Z 135 mm f/1.8 Plena constitue une exception notable, conservant cette haute performance au centre de l'image même à une ouverture de f/4. Les objectifs à focale fixe modernes atteignent souvent une netteté de 3 500 LW/PH MTF50 au centre, et il est de plus en plus fréquent que les zooms atteignent occasionnellement ce niveau. Toutefois, ce résultat demeure exceptionnellement élevé et toujours impressionnant lorsqu'un objectif atteint ce niveau de performance.

8. 4000 LW/PH MTF50

Le capteur 4000 LW/PH MTF50 représente l'aboutissement de notre quête de la netteté extrême, un niveau atteignable uniquement par les objectifs les plus performants, et jusqu'à présent, uniquement au centre de l'image. La plupart des objectifs atteignant ce niveau de netteté sont des focales fixes, mais certains zooms ont réussi à dépasser ce seuil ces dernières années. Sur le capteur du Nikon Z7, ce niveau de netteté exceptionnel n'est possible qu'à des ouvertures de f/4 ou plus grandes ; en dessous, il devient impossible de corriger les aberrations (même légères).

Enfin, nous arrivons à la mesure de netteté la plus précise que nous ayons réalisée ces dernières années, obtenue avec l'objectif Viltrox 35 mm f/1.2 centré sur f/2, qui a atteint 4142 LW/PH MTF50. (Malheureusement, je n'ai pas pu retrouver le fichier .NEF original du test de l'objectif Nikon AF-S 28 mm f/1.4E que nous avons effectué il y a près de dix ans, mais cet objectif détient toujours le record de Photography Life avec 4162 LW/PH MTF50.)

Points clés

Les différences vous semblent-elles plus subtiles que prévu ? À l’œil nu, tout résultat supérieur ou égal à 2500 LW/PH MTF50 me paraît excellent, et les avantages s’estompent sensiblement pour des valeurs plus élevées. Ces différences pourraient exister dans des conditions de laboratoire aussi rigoureuses, mais je pense qu’en pratique, la différence entre (par exemple) 3500 et 4000 LW/PH MTF50 serait imperceptible sur des images réelles, du moins à une résolution de 45 mégapixels. En revanche, les différences entre des valeurs MTF moins significatives sont bien plus importantes ; 1000 et 1500 LW/PH MTF50, par exemple, représentent deux mondes totalement différents.

Ces images de test m'amènent surtout à reconsidérer mes priorités lors de l'évaluation des performances d'un objectif. Un objectif qui affiche environ 1300 LW/PH dans les coins à grande ouverture, mais dont le centre dépasse 4000 à petite ouverture, est-il vraiment meilleur qu'un objectif dont les coins restent autour de 1600 LW/PH ou plus, même si son centre n'atteint « que » 3500 ?

Il ne s'agit pas d'une question hypothétique ! Laquelle de ces lentilles offre la meilleure netteté ?

À première vue, le Viltrox semble l'emporter facilement grâce à son excellente netteté centrale, mais un examen plus approfondi pourrait vous faire changer d'avis. Étant donné la difficulté à distinguer les valeurs MTF50 LW/PH élevées – et inversement, la facilité à différencier les valeurs basses – je penche en réalité pour le Sigma. Son potentiel maximal est plus faible, mais son potentiel minimal est plus élevé, ne descendant jamais en dessous de 1585 LW/PH MTF50 dans les coins (contre 1298 pour le Viltrox). Comme vous l'avez constaté dans cet article, c'est généralement le potentiel minimal qui compte le plus en matière de MTF, notamment pour évaluer la netteté d'un objectif.

Par ailleurs, si les fabricants continuent de produire des objectifs d'une netteté aussi incroyable, cela pourrait justifier la production d'appareils photo plein format à résolution encore plus élevée. 45 mégapixels suffisent dans la plupart des situations, mais avec ces excellents objectifs, 100 voire 200 mégapixels permettraient de révéler de nouveaux détails et d'obtenir des tirages plus grands avec une pixellisation réduite. On observe déjà ce phénomène avec le mode « décalage de pixels » haute résolution présent sur certains appareils photo actuels : la résolution du capteur, plutôt que celle de l'objectif, est souvent le principal facteur limitant aujourd'hui. (Il est important de noter que le véritable facteur limitant est généralement la profondeur de champ, la diffraction, le flou de bougé ou le bruit, mais il existe encore des situations photographiques où ces problèmes peuvent être maîtrisés.)

Résumé : Comprendre les indices de netteté et leur impact sur vos images

J'espère que cet article vous a permis de mieux comprendre comment nos tests en laboratoire se traduisent en images réelles ! Bien sûr, il ne s'agit que d'images de mires de test, et les photos prises en situation réelle ne révéleront pas facilement ces différences. Mais cela permet surtout de relativiser l'importance des subtiles différences entre les objectifs dans votre pratique photographique quotidienne, notamment pour les niveaux de netteté les plus élevés.

Les fabricants d'objectifs possèdent des capacités d'ingénierie impressionnantes, et il n'est pas rare de voir aujourd'hui des objectifs dépassant les 4000 LW/PH MTF50. Mais l'impact réel sur la qualité d'image reste à déterminer. Personnellement, je privilégie les objectifs légers tout en conservant une netteté optimale, même si cela implique un léger compromis sur la netteté maximale. Mes préférences pourraient évoluer avec l'arrivée des appareils photo plein format de 100 mégapixels ou plus, mais pour l'instant, les performances exceptionnelles ne sont pas un critère déterminant pour ma pratique photographique.

Cependant, c'est à vous de décider de l'importance que vous accordez à ces différences de netteté et si vos photos gagnent à capturer cette touche finale de contraste. Quelle que soit votre situation, vous comprenez désormais mieux la signification de nos chiffres.