Full frame ou APS-C? Que choisir?

Face à la marée inexorable des smartphones qui peu à peu tendent à remplacer les appareils photos, les fabricants réagissent en se concentrant sur les modèles à plus gros capteurs, qui rapportent plus et dont la qualité des images semble hors de portée de ce que peut produire un smartphone. On rapatrie son activité dans une forteresse, à l'abri de ces concurrents. Même Panasonic, habitué des capteurs Micro 4/3 à lancé des modèles full frame récemment.
Et on abandonne aussi les reflex dont les ventes baissent de 10% chaque année depuis 2012 (et même 30% en 2019) au profit des appareils sans miroir.
Mais cela sera-t-il suffisant? Samsung annonce en mai 2019 un capteur de 1/1.72" de 64 megapixels de plage dynamique et ISO supérieurs à ceux d'un FF (Full Frame)!

S'ils offrent de meilleures marges aux fabricants, les plein-formats, ou 24x36mm, sont loin d'être aussi répandus que les appareils à capteur APS-C de 15 x 24mm. (Voir tableau au annexe). Sont-ils vraiment meilleurs?
Faut-il suivre la tendance vers laquelle veulent vous porter les fabricants, dont le but est surtout de maximiser leurs profits, ou peut-on se tourner plutôt vers un APS-C et obtenir des images d'aussi bonne qualité?

Un plus grand capteur obtient plus de lumière

Du fait de sa plus grande surface, et à résolution égale, les photocytes sont plus gros sur un FF. Cela permet d'avoir des images plus nettes et moins bruitées en faible luminosité.
Mais le plus grand format réduit la profondeur de champ et pour garder le sujet entièrement dans le focus, il faut réduite l'ouverture, ce qui réduit d'autant la lumière!

La quantité de lumière dépend aussi autant de l'objectif et son ouverture maximale que du capteur. Un objectif à ouverture 1.7 sur un APS-C capte plus de lumière qu'un objectif à ouverture de 3.5 sur un full frame. Ces grandes ouvertures s'obtiennent surtout sur les objectifs à focale fixe.
Evidemment on peut aussi avoir un objectif à plus grande ouverture sur le FF, mais d'autres inconvénients apparaissent, comme la taille, le poids et un prix exorbitant.

Un plus petit capteur permet une meilleure stabilisation dans le boitier

C'est un fait que les appareils Micro 4/3 sont les mieux stabilisés et que les APS-C ont aussi une meilleure stabilisation dans le boitier. Faire bouger le capteur pour compenser le bougé du boitier est d'autant plus facile que le capteur est plus petit.

La stabilisation dans le boitier ou IBIS (In Body Image Stabilization) est très utile en vidéo, et avec les objectifs non stabilisés. Elle permet aussi d'augmenter le temps d'exposition et donc d'obtenir plus de lumière avec un plus petit capteur, à ouverture égale.

Canon 55-250 (80-400 avec crop factor) vs Tokina 80-400

La taille (et le prix) des objectifs sont en proportion de celle du capteur

Les lois de la physique font que plus le capteur est grand, et plus l'objectif doit aussi être grand, à longueur de focale égale. Et les lois de l'économie font qu'il est d'autant plus coûteux.
Ce pourquoi le Nikon P1000 avec son capteur de 1/2.3" peut atteindre une longueur de focale de 3000mm et coûte moins de 900€, alors que les objectifs de Canon pour full frame de 600mm dépassent les 10000 €. Le Nikon 800mm f/5.6 coûte 16000 €.
Notons que le crop factor des APS-C vous offre l'équivalent de 50% ou 60% de longueur de focale en plus gratuitement, sans perte en qualité d'image.

Un objectif qui a une plus grande ouverture est généralement aussi plus gros. Donc on voit l'avantage d'un capteur plus petit: obtenir un zoom plus important et une plus grande ouverture à taille et à prix équivalent.

Réduire la profondeur de champ complique la mise au point

Tous autres paramètres étant égaux, plus un capteur est grand, plus la profondeur de champ est réduite, autrement dit l'arrière plan est plus flou quand on fait la mise au point sur un sujet. C'est soit un avantage quand on préfère mettre en valeur le sujet, et avoir un arrière plan flou, soit un inconvénient pour des prises de vues globales (de voyage notamment).
Vous devez savoir que:

Plus la profondeur de champ est réduite, plus il est difficile d'obtenir la mise au point. Donc avec des réglages sur l'ouverture et la longueur de focale, on peut améliorer la mise au point, mais le capteur APS-C aura toujours un avantage.

La résolution n'est souvent pas supérieure

En théorie, un capteur plus grand permet une plus grande résolution. Dans la pratique on voit que ce n'est pas le cas, peut-être parce que gérer une plus haute résolution requerrait un processeur plus puissant, alors que les fabricants utilisent le même modèle de processeur, le dernier, sur tous les nouveaux appareils, y compris les bridges et compacts. Une autre raison est la durée de la batterie qui s'amenuise d'autant plus que les images à traiter et afficher sont plus grandes.
Ce pourquoi le Sony A7 IV, le full frame le plus vendu en ce moment, à la même résolution de 24 MP que l'APS-C A6400.
Le Canon M6 II a une résolution de 32 MP avec un capteur APS-C et le Fujifilm X-T5 40 MP. tandis que les récents Canon R6 II et le R8 à capteur plein-format ont une résolution de seulement 24 MP comme la plupart des appareils plein-format. Seuls les appareils FF haut de gamme ont une résolution supérieure.

La qualité des images

Elle dépend en grande partie de celle des objectifs, mais un plus grand capteur permet une meilleure résolution, donc plus de détails sont reproduits. Pour une même génération de capteurs. Les fabricants recyclent quelquefois d'anciens capteurs sur de nouveaux appareils. C'est le cas du Canon RP, du Nikon Z5. Ces appareils sont meilleurs que les APS-C modernes en basse luminosité mais ne reproduisent pas plus de détails autrement.

Avis d'un photographe

"Si j'avais besoin d'acheter un appareil photo demain, j'achèterai un modèle APS-C. Le plein format peut en faire plus (profondeur de champ réduite, meilleure qualité de tonalité, meilleure performance en basse luminosité), mais ces améliorations se font au détriment de la taille, et, hem, du coût. C'est plus que ce dont on a besoin. Je prétend aussi qu'il y a quelques modèles APS-C qui offrent un meilleur équilibre entre prises de photos et vidéos."

Source: Richard Butler.

Récapitulation: Les avantages de l'APS-C

  1. Taille des objectifs: ils sont réduits en proportion de celle du capteur.
  2. Si l'on compte utiliser des zooms, l'APS-C est plus pratique. Le plein-format convient mieux pour le grand angle.
  3. Vidéo: il est plus facile d'améliorer la qualité d'image sur APS-C sans faire chauffer excessivement l'appareil.
  4. Prix: l'APS-C est toujours moins coûteux à performances égales.
  5. Stabilisation dans le boitier: elle est d'autant plus efficace que le capteur est plus petit. Mais cela est moins vrai avec les derniers appareils.
  6. La profondeur de champ est plus importante tous autres facteurs étant égaux, donc l'arrière-plan est plus net.

Le plein-format à l'avantage pour l'action en basse luminosité et souvent une plus grande plage dynamique et plus de détails.

Conclusion

Le plein format permet de meilleures images, surtout en basse luminosité, et sur les sujets distants, mais cela à un coût. Il faut aussi un bon objectif et l'ensemble sera toujours plus lourd et plus imposant. Au point de vous inciter à laisser l'appareil à la maison et prendre vos photos avec votre smartphone. Ce qui rend alors la comparaison inutile.

Exemples de coûts

Comparaison entre appareils APS-C et plein-formats:

  • Sony A6400 + Sony 18-135mm (équivalent champ de vision plein-format 28-200mm): 1300€.
  • Fujifilm X-S20 + 18-55mm: 1800€.
  • Canon M50 II + EF-M 15-45mm + EF-M 11-22mm f/4-5.6 IS STM (400€) + Adaptateur + Canon EF-S 55-250mm IS STM (150€) : 1300€.
  • Sony A7c + 28-60mm f/4-5.6: 2000€
  • Canon EOS R8 + RF 24-105mm F4-7.1 IS STM: 2200€.
  • Nikon Z5 + 24-200mm: 2000€.
  • Panasonic S5 II + 20-60mm: 2500€.

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