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Photo numérique : conclusions et perspectives

Dossier - La photo numérique : du capteur à l'image
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Ce dossier s’intéressera plus particulièrement aux capteurs numériques, qui sont au cœur des appareils photo modernes, en suivant le cheminement de la formation de l’image. Il montrera les avantages et les limites de la technique numérique en photographie et aidera à décrypter la véritable signification des annonces faites par les fabricants à propos des performances de leurs appareils.

  
DossiersLa photo numérique : du capteur à l'image
 

Le matériel mis à la disposition des photographes amateurs ou professionnels ne cesse d'évoluer vers des performances de plus en plus élevées, mais un certain nombre de choses semblent stabilisées.

Coucher de soleil à Perth, en Australie. © Sara Winter, Shutterstock

Capteurs et appareils

La première concerne les capteurs qui reposent très largement sur la technique CMOS, les capteurs CCD étant maintenant minoritaires dans les appareils à destination du public même s'ils conservent tout leur intérêt dans des applications scientifiques de pointe.

La matrice de Bayer est presque exclusivement employée pour la sélection des couleurs, à l'exception de deux marques :

  • Fujifilm, qui a considérablement travaillé sur plusieurs technologies alternatives mais qui abandonne maintenant la piste des capteurs hexagonaux pour adopter une matrice aléatoire. Vu l'abandon de sa technologie précédente on peut s'interroger sur la durée de vie de cette technique originale qui n'est pas sans intérêt. 

  • Il subsiste un autre franc-tireur, Foveon/Sigma, mais les capteurs Foveon, intellectuellement plus satisfaisants que les capteurs à filtre de Bayer, vont-ils dépasser leurs limites actuelles et constituer des concurrents sérieux face aux technologies classiques ? Ils ne semblent guère avoir beaucoup progressé.

À l'inverse, la nouvelle technologie des capteurs rétroéclairés (Backside Illumination ou BSI) progresse et semble promise à un bel avenir malgré la complexité plus grande de la fabrication en raison du gain en sensibilité qu'elle permet.

Tout ceci dépend de facteurs qui ne sont pas uniquement technologiques. D'une part il est évident que les marques qui produisent leurs capteurs sont contraintes à suivre leur propre logique, tandis que les fabricants d'appareils photo numériques (APN) qui achètent leurs capteurs à d'autres fournisseurs peuvent plus facilement adopter une nouvelle technologie. D'autre part un nouveau type de capteur intéressant peut parfaitement être un échec commercial s'il est mis sur des boîtiers ou derrière des optiques médiocres, si le prix n'est pas concurrentiel ou si la politique commerciale aboutit à un échec. Il suffit de se souvenir de la disparition de la marque Minolta (reprise par Sony) qui a rayonné pendant plusieurs décennies sur la photographie pour comprendre qu'on peut avoir des surprises de taille.

Les capteurs de grande taille (en particulier les capteurs 24x36 qu'on trouve sur les reflex haut de gamme) constituent la meilleure réponse possible au dilemme sensibilité/bruit mais ils ont contre eux deux inconvénients :

  • Le premier est leur prix même s'il paraît évident que celui-ci baissera si leur emploi se généralise.

  • Le deuxième est lié au problème de l'encombrement : un appareil muni d'un capteur APS-C ou plus petit a un boîtier moins volumineux et, à performances égales, un objectif moins coûteux et moins lourd.

Pour ces raisons on peut penser que ces capteurs resteront confinés aux appareils de catégorie professionnelle. C'est ainsi qu'ils commencent à apparaître sur des compacts hybrides à vocation professionnelle.

Les boîtiers à stabilisateur incorporé s'imposeront-ils face aux objectifs à stabilisateur intégré ? Cela paraîtrait logique mais certains fabricants se trouveront en face d'un choix cornélien qui les obligeraient à abandonner tout une gamme d'objectifs. On peut imaginer qu'ils traîneront les pieds face à cette mutation coûteuse pour eux, sauf s'ils perdent trop de parts de marché.

La révolution des smartphones

Il faut souligner à nouveau la régression du marché des compacts face aux progrès de la photo avec les smartphonesau point que, paraît-il, parmi les photographies actuellement postées sur la célèbre plateforme de partage de photographies Flickr, celles obtenues avec des smartphones dépassent en nombre celles prises avec des compacts.

Certes, il y a encore des différences sensibles de qualités en fonction du prix, bien entendu mais même à prix comparables entre les divers modèles. Ces différences peuvent porter sur la finesse des détails, la qualité des couleurs, le rendu en faible lumière et, en plus, dans ce cas, sur la vitesse ou plus exactement, la lenteur de la mise au point. De plus, le flash est en général de faible puissance.

Bien que de très petite taille, les capteurs possèdent maintenant un nombre de pixels inimaginable il y a peu puisque certains affichent jusqu'à 20 mégapixels, valeur tout à fait déraisonnable car égale ou supérieure à celle de très bons reflex. On comprend sans peine en effet qu'il n'est pas possible de faire des miracles, de minuscules photosites ne pouvant capter qu'une quantité de lumière réduite. Ceci limite la sensibilité réelle et entraîne une augmentation du bruit mais ceci peut être partiellement pallié par l'utilisation de capteurs rétroéclairés.

Malgré ces handicaps face à ce que peut faire un compact de qualité, il faut reconnaître que les smartphones ont des avantages notables. D'une part on les a toujours avec soi, ce qui n'est pas le cas d'un appareil conventionnel plus encombrant et, d'autre part, ils permettent des échanges instantanés d'images par MMS ou e-mails. On peut même les poster directement sur des sites de partage mais, dans ce cas, les utilisateurs ne mesurent pas toujours la diffusion d'informations privées que cela implique comme la localisation, la date et l'heure.

En effet, même si cela dépend du paramétrage de l'appareil, la photographie contient souvent à l'insu de l'utilisateur des informations de géolocalisation précises. L'exemple suivant correspond à une photo familiale dont aucun détail ne permet de révéler le lieu mais, en consultant les données EXIF, il est facile savoir qu'elle a été prise sur la place Saint-Marc, à Venise, même si le GPS a placé la photo au centre de la place et non à la terrasse du café Florian. Plus drôle, il indique une altitude de 55 m, peu crédible quand on sait que cette place est inondée lors des acqua alta.

Plus gênant encore, cette indiscrétion trop souvent méconnue peut révéler l'adresse personnelle du photographe, ou d'un proche.

Version de tag GPS : 2.2.0.0
Latitude nord ou sud : Latitude nord
Latitude : 45.433977°
Longitude est ou ouest : Longitude est
Longitude : 12.338093°
Référence d'altitude : Au-dessus du niveau de la mer
Altitude : 55 m
Heure GPS (horloge atomique) : 15 :12 :28
Date GPS : 2016 :04 :17

La qualité des images et la maniabilité des smartphones sont bien adaptées à des photos souvenirs. Il est même possible de faire des vidéos en full HD avec de bons modèles. On passera rapidement sur la mode affligeante des selfies où les gens se photographient eux-mêmes devant des monuments mondialement célèbres dont on apercevra à peine une petite partie à l'arrière-plan.

Les images

Qu'en est-il maintenant de la qualité des images ?

Le sommet de la qualité photographique, tant en termes de finesse des détails que de la dynamique des contrastes reproduits, avait été atteint par les diapositives argentiques. C'est malheureusement aussi le support le plus malcommode et fragile à manipuler, le plus encombrant à stocker et le moins facile à visionner car il nécessite l'emploi d'un projecteur ou au moins d'une visionneuse de table. C'est pourquoi la technologie diapositive a été progressivement marginalisée au profit du tirage sur papier à partir d'un négatif couleur.

La technologie numérique s'impose en raison de sa souplesse d'utilisation et elle n'a plus rien à prouver en ce qui concerne la qualité des images. La visualisation sur écran (supposé de bonne qualité et bien réglé, ce qui n'est pas évident) est ce qui se rapproche le plus de la luminosité des diapositives. On se heurte toutefois à une limite dans la dynamique des contrastes et dans les nuances des couleurs pures qui est due au fait que les écrans, de même que le format JPEG, ne représentent les couleurs primaires que sur 8 bits. Même si les écrans LCD récents annoncent des valeurs de contraste très élevées, ce contraste ne fait en réalité qu'étirer seulement 256 valeurs distinctes, comprises entre le noir pur et le blanc pur. Les « cadres numériques » de salon permettent de visionner facilement des photographies en famille ou avec des amis en s'affranchissant de la nécessité d'utiliser un ordinateur, mais ils sont progressivement détrônés par les tablettes. On peut se poser la question de savoir si une mutation de la technologie des écrans sur 16 bits par canal est envisageable à terme, ce qui impliquerait de définir un successeur 16 bits au format JPEG. Pour le moment, on peut juste rêver...

Tirage papier : imprimantes à jet d'encre et à sublimation thermique

Le tirage sur papier est encore plus limité en termes de dynamique de contraste, mais là, il n'y a rien de nouveau par rapport à la photographie argentique. Les images les plus stables et probablement les plus fines sont celles des agrandissements sur papier argentique, mais les bonnes imprimantes récentes permettent d'obtenir des images de qualité pratiquement équivalente. Elles se répartissent en deux catégories :

  • les imprimantes à jet d'encre ;
  • les imprimantes à sublimation thermique.

Les imprimantes à sublimation utilisent des « encres » qui ont une consistance assez proche d'une cire. Ce sont elles qui équipent par exemple la plupart des points de tirage instantanés. Elles produisent des images très stables dans le temps, peut-être un peu moins précises que les imprimantes à jet d'encre mais l'œil n'y voit guère de différence.

Les imprimantes à jet d'encre sont largement répandues chez les particuliers. Les mieux adaptées sont celles qui possèdent des cartouches spécialisées pour la photographie, qui permettent de reproduire plus fidèlement les nuances les plus fines que les imprimantes quadrichromes de base (cyan, magenta, jaune, noir), en particulier dans les zones où les couleurs sont peu saturées. La limitation de cette technique est celle de la stabilité dans le temps des images. Les fabricants connus de papier photographique pour imprimantes à jet d'encre en fournissent généralement plusieurs catégories, les plus chères étant celles pour lesquelles la stabilité dans le temps est la plus élevée. Toutefois, il est déconseillé d'afficher de telles images dans un endroit qui ne serait pas à l'abri des rayons directs du soleil.

Enfin, il faut rappeler que le tirage sur imprimante personnelle des photographies revient considérablement plus cher que si on s'adresse à un service professionnel. Cela ne peut donc convenir que pour un usage très ponctuel.

Reste un dernier problème : on possède encore dans des musées ou des collections privées des daguerréotypes pris au XIXe siècle. Il existe d'immenses photothèques de négatifs et de tirages en noir et blanc et leur conservation depuis les débuts de la photographie, pour peu qu'on en prenne soin, ne pose aucun problème. Non seulement les œuvres des grands photographes sont à garder précieusement, mais on a pris conscience plus récemment que la masse des photographies et films pris par des amateurs anonymes constitue un témoignage irremplaçable sur la vie quotidienne d'une époque, voire sur certains évènements historiques. Les diapositives en couleurs, les négatifs couleur et plus encore les tirages couleur sur papier sont des documents plus fragiles que les photographies en noir et blanc d'autrefois car ils reposent sur des pigments organiques sensibles à la lumière et aux altérations chimiques spontanées de toutes sortes.

Mais qu'en sera-t-il de la quantité phénoménale d'images prises avec les moyens numériques lorsque les supports magnétiques ou optiques se seront effacés (la durée de vie d'un CD-R n'est que de quelques années, les enregistrements magnétiques s'effacent lentement), lorsqu'il n'existera plus de lecteurs capables de lire les supports actuels ou lorsqu'il n'existera plus de programme capable de lire un format d'enregistrement (on peut fort bien penser que le format JPEG deviendra obsolète un jour, sans parler de la jungle des formats RAW).

Paradoxalement, notre époque n'a jamais autant accumulé et archivé d'informations et pourtant on n'est pas sûr qu'il en restera dans l'avenir autant que de tablettes de terre cuites servant de support à l'écriture cunéiforme, de papyrus égyptiens ou de manuscrits du Moyen Âge.