12 octobre 2022

Tailles et formats des capteurs d’appareils photo

Par Gaëtan Berthouly

12 octobre 2022


Dans cet article on va essentiellement présenter les différents types de capteurs, faire quelques comparaisons et donner quelques explications sur les grandes familles capteurs. Si les capteurs vous intéressent j’ai aussi écrit deux autres articles qui pourraient vous intéresser :

Allez en avant Guingamp !

Tableau des formats et des tailles de capteurs

Formats des capteurDiagonale (mm)Largeur (mm)Hauteur (mm)Facteur de recadrage/crop factor
1/10″1,601,280,9627,04
1/8″2,001,601,2021,65
1/6″ (Panasonic SDR-H20, SDR-H200)3,002,401,8014,14
1/4″4,503,602,7010,81
1/3,6″ (Nokia Lumia 720)5.004.003.008,65
1/3,2″ (Apple iPhone 5 – 2012)5,684,543,427,6
1/3,0″ (Apple iPhone 8, 7, 6, 5S, LG G3)6,004,803,607,2
1/2,9″ (Sony EXMOR IMX322)6,234,983,746,92
1/2,7″ (Fujifilm 2800 Zoom)6,725,374,046,44
1/2,6″ (Samsung Galaxy S9, Note9, S8, S7, S6, Note5)6,865,54,16,3
Film Super 8 mm7,045,794,016,15
1/2,5″ (Nokia Lumia 1520, Sony Cyber-shot DSC-T5, iPhone XS)7,185,764,296,0
1/2,3″ (Canon PowerShot SX280HS, Olympus Tough TG-2, Pentax Q, Sony Cyber-shot DSC-W330, GoPro HERO3, Panasonic HX-A500, Google Pixel/Pixel+, DJI Phantom/Mavic 2 Zoom, Nikon P1000/P900)7,666,174,565,6
1/2,3″ (Sony Exmor IMX220)7,876,304,725,49
1/2″ (Fujifilm HS30EXR, Xiaomi Mi 9, OnePlus 7, Espros EPC 660, DJI Mavic Air 2)8,006,404,805,41
1/1,8″ (Nokia N8, Olympus C-5050, C-5060, C-7070)8,937,185,324,84
1/1,7″ (Canon PowerShot S95, S100, S110, S120)9,307,445,584,7
1/1,7″ (Pentax Q7,Canon G10, G15, Huawei P20 Pro, Huawei P30 Pro, Huawei Mate 20 Pro)9,507,605,704,55
1/1,6″ (Fujifilm f200exr)10,078,086,014,30
2/3″ (Nokia Lumia 1020 smartphone avec caméra de 41 MP ; Fujifilm X-S1, X10, X20, XF1)11,008,806,603,93
1/1,33″ (Samsung Galaxy S20 Ultra)129,67,23,58
Pellicule standard16mm12,710,267,493,41
1/1,2″ (Nokia 808 PureView)13,3310,678,003,24
1/1,12″ (Xiaomi Mi 11 Ultra)14,2911,438,573,03
Blackmagic Pocket Cinema Camera & Blackmagic Studio Camera14,3212,487,023,02
Pellicule super 16 mm14,5412,527,412,97
1” (Sony RX100, RX10, ZV1, Nikon CX, Panasonic ZS100, ZS200, FZ1000, Samsung NX Mini)15,8613.208,802,7
1″ Digital Bolex d1616,0012,809,602,70
1,1″ Sony IMX25317,4614,010,302,47
Blackmagic Cinema Camera EF18,1315,818,882,38
Blackmagic Pocket Cinema Camera 4K21,4418,96102,01
Quatre Tiers, Micro Quatre Tiers (« 4/3 », « m4/3 »)21,6017,30132,0
Blackmagic Production Camera/URSA/URSA Mini 4K24,2321,1211,881,79
1.5″ Canon PowerShot G1 X Mark II23,3618,70141,85
« 35mm » 2 Perf Techniscope23,8521,959,351,81
original Sigma Foveon X324,9020,7013,801,74
RED DRAGON 4.5K (RAVEN)25,5023,0010,801,66
« Super 35mm » 2 Perf26,5824,899,351,62
APS-C (Canon EF-S)26,7022,2014,801,6
Pellicule Standard 35 mm (film)27,2022,016,01,59
Blackmagic URSA Mini/Pro 4.6K2925,3414,251,49
APS-C (Nikon DX, Sony NEX/Alpha DT, E, Pentax K, Samsung NX, Fuji X)28,2 – 28,423,6 – 23,715,601,52 – 1,54
Super 35 mm film 3 perf28,4824,8913,861,51
RED DRAGON 5K S3528,925,613,51,49
Super 35mm film 4 perf31,1124,8918,661,39
Canon APS-H33,5027,9018,601,29
ARRI ALEV III (ALEXA SXT, ALEXA MINI, AMIRA), RED HELIUM 8K S3533,8029,9015,771,28
RED DRAGON 6K S3534,5030,715,81,25
24×36 (ou « full-frame ») équivalent pellicule 35mm (Nikon FX, Sony Alpha/Alpha FE, Canon EF)43,2 – 43,33623,9 – 24,31,0
ARRI ALEXA LF44,7136,7025,540,96
RED MONSTRO 8K VV, Panavision Millenium DXL246,3140,9621,600,93
Leica S5445300,80
Pentax 645D, Hasselblad X1D-50c, Hasselblad H6D-50c, CFV-50c, Fuji GFX 50S5543,832,90,78
Pellicule Standard 65/70 mm57,3052,4823,010,76
ARRI ALEXA 6559,8654,1225,580,72
Kodak KAF 39000 CCD Moyen Format61,304936,800,71
Leaf AFi 1066,5756360,65
Moyen Format (Hasselblad H5D-60c, Hasselblad H6D-100c)67,0853,740,20,65
Phase One P 65+, IQ160, IQ18067,4053,9040,400,64
Moyen-format 6×4,5 cm (aussi appelé 645 format)7042560,614
Moyen-format 6×6 cm7956560.538
Film de projection IMAX87,9170,4152,630,49
Moyen-format 6×7 cm89,670560,469
Moyen-format 6×8 cm94,476560,458
Moyen-format 6×9 cm10184560,43
Grand-format pellicule 4×5″150121970,29
Grand-format pellicule 5×7″2101781270,238
Grand-format pellicule 8×10″3002542030,143

PFIOUUUUUUU !

Comme vous pouvez le voir il y a énormément de capteurs différents avec des dimensions tout aussi différentes.

Mais en réalité, globalement pour les boîtiers photo on a toujours les mêmes quelques capteurs qui reviennent, je les ai mis en gras dans le tableau, et je vous les liste ici :

  • Quatre Tiers, Micro Quatre Tiers (« 4/3 », « m4/3 »)
  • APS-C (Canon EF-S)
  • APS-C (Nikon DX, Sony NEX/Alpha DT, E, Pentax K, Samsung NX, Fuji X)
  • 35mm « full-frame » ou 24×36 (Nikon FX, Sony Alpha/Alpha FE, Canon EF)
  • Moyen Format (Hasselblad H5D-60c, Hasselblad H6D-100c)

Facteur de recadrage

J’en parlerai plus tard mais pour faire simple le facteur de recadrage est donné par le calcul : diagonal capteur 24×36 / diagonale du capteur comparé.

Le capteur 24×36 (équivalent 35mm) et c’est une norme commune de comparaison. Le facteur recadrage permet d’estimer la distance focale équivalente ainsi que l’angle de vue obtenu avec des capteurs plus petits ou plus grands qu’un 24×36

Un chiffre intéressant pour comparer les appareils photo est la surface du capteur.

Surface capteur = Largeur capteur X Hauteur capteur

Exemple : un capteur 24×36 a une surface de 24 mm x 36 mm = 864 mm². À partir de là on peut comparer les capteurs entre eux en faisant des divisions, par exemple :

  • Un capteur de type 1/2,5 » (24,71 mm²) d’un appareil photo compact a une surface de collecte de la lumière 35 fois plus petite qu’un capteur 24 x 36 (864 mm²), on a fait 864/24,71.
  • Un capteur APS-C (368,16 mm²) recueille environ 15 fois plus de lumière qu’un capteur 1/2,5″ (24,71 mm²), on a fait 368,16/24,71
  • et recueille environ 2,3 fois moins de lumière qu’un capteur 24×36 (864 mm²), on a fait 864/368,16.

Diaphragme et stop

Un diaphragme ou stop correspond à un doublement (+1 stop) ou à une réduction de moitié (-1 stop) de la quantité de lumière recueillie.

Le fait de doubler la surface d’un capteur permet théoriquement de recueillir un diaphragme de lumière en plus, mais cela dépend aussi de la conception de l’objectif et du capteur.

Les capteurs sont généralement mesurés en millimètres (et parfois en pouces). Par exemple, les capteurs 24×36 (« plein format ») sont aussi proches que possible des pellicules standard de 35 mm (35,00 x 24,00 mm).

Parfois, vous constaterez une variation de 1 à 2 mm au sein d’un même format de capteur : typiquement le format APS-C varie beaucoup d’une marque à l’autre (comme vous pouvez l’observer dans le tableau juste au-dessus).

Que signifient les différentes mesures du capteur ?

Pour vous aider à mieux visualiser les différence de tailles, voici quelques schémas comparant les tailles de capteur les plus courantes à un capteur 24×36.

Comparaison de différentes tailles de capteurs 24×36, APS-H, APS-C (Nikon, Sony Pentax), APS-C (Canon), 1,5″, Micro Quatre Tiers, 1″, 1/1,2″, 2/3″, 1/1,7″, 1/2,3″ et 1/3,2″.
Comparaison des différentes tailles de capteurs entre le 24×36 et le 1/3,2 »

Ci-dessous vous pouvez trouver une comparaison schématique des tailles des appareils contenant diverses tailles de capteur.

Comparaison schématique de divers appareils équipés de capteurs de divers tailles

Comme vous pouvez le remarquer, plus un capteur est grand, plus l’appareil où se loge ce capteur sera encombrant de manière générale.

Avec l’apparition des boîtiers, ce n’est plus tout à fait évident : vous pouvez par exemple avoir des boîtiers hybrides 24×36 de taille comparable à des boîtiers APS-C reflex.

Capteurs moyen format

Le moyen format est le plus grand type de capteur utilisé dans les appareils photo numériques pour la photographie. Cependant, il n’existe pas qu’une seule taille de moyen format.

En effet, le moyen format est en fait une « famille de capteurs » plutôt qu’un capteur en lui-même. Les moyens formats ont leurs propres équivalences aux formats quatre tiers, APS-C et 24×36 (qui font eux parti de la « famille des petits capteurs »).

Il existe donc une grande variété de tailles de capteurs pour les appareils photo moyen format, mais les tailles types vont d’environ 43,8 mm × 32,9 mm à 53,7 mm × 40,2 mm.

En raison de leurs grands capteurs d’image, les boîtiers photo moyen format sont plus lourds et plus volumineux que les boîtiers logeant des petits capteurs (24×36 et plus petits). Bien que cela ne soit plus une certitude : des marques comme Hasselblad ont sorti des appareils moyen format sans miroir plus petits, comme le X1D II, pour offrir aux photographes une option plus légère et plus compacte.

Le Fujifilm GFX 100, plus récent, est également un appareil sans miroir de format moyen et offre une résolution impressionnante de 102 MP.

Capteur moyen format d’un hybride Fujifilm GFX 100
https://www.fnac.com/

Capteurs 24×36 (« full frame ») équivalent 35 mm

Le 24×36 un capteur « full frame » ?

On entend très souvent les photographes parler de capteurs « full frame » ou encore plein cadre si on traduit l’expression dans la langue de Molière.

C’est une appellation marketing qui n’a pas vraiment de sens et ne veut rien dire. Pire elle induit en erreur : de nombreux photographes qu’un capteur « full frame » est la plus grande taille de capteur possible.

Hors, comme vous avez pu l’observer, le capteur 24×36 « full frame » n’est pas tout en bas du tableau, donc ce n’est pas le plus grand.

En réalité, il s’agit du plus grand de la famille des petits capteurs. Au-dessus on a la famille des moyens formats, dont certains capteurs sont utilisé en photographie numérique, et encore au-dessus on a des grands capteurs mais ce n’est pas du numérique.

Les capteurs 24 x36 sont disponibles dans les appareils photo reflex numériques et sans miroir. Ils ont quasiment mêmes dimensions que le film 35 mm (24 mm x 35 mm). Leurs dimensions sont généralement de 24 mm x 36 mm.

Le 24×36 est souvent considéré comme un capteur de boîtier « haut de gamme » ou « professionnel« , c’est une sorte d’étape ou de consécration pour un photographe. Le 24×36 est considéré comme une référence parmi les photographes professionnels qui veulent des photos de la plus haute qualité possible.

Mais bon, il faut quand même nuancer car c’est finalement très psychologique : de nombreux photographes professionnels, dans de nombreux domaines (animalier, rue, macron portrait…) utilisent des appareils photos avec des capteurs APS-C et font aussi de très bonnes photos !

Si le sujet vous intéresse j’ai écrit un article sur les différence entre un « grand » capteur 24×36 et les plus petits.

Le Canon EOS R5, par exemple, est un appareil photo sans miroir 24×36, et le célèbre reflex numérique Nikon D850 est aussi équipé d’un capteur « plein format » FX.

Capteur 24×36 du Canon 5D Mark III
https://www.backmarket.fr/fr-fr/p/reflex-canon-eos-5d-mark-iii-boitier-nu-noir/02b4d535-0a36-4bb2-ba6e-d65d47101316

Capteurs APS-H

Le révolutionnaire EOS-1D a été le premier appareil photo Canon doté du type de capteur APS-H, lancé en 2001. Canon a sorti quatre autres appareils photo (tous membres de la gamme 1D) avec le même type de capteur avant de l’abandonner (sur le bord de la route).

Le capteur APS-H est légèrement plus grand que le format de capteur APS-C que de nombreux appareils photo reflex numériques Canon utilisent aujourd’hui, mais plus petit qu’un capteur 24×36.

Capteur APS-H d’un boîtier Canon EOS-1DX
https://www.digit-photo.com/CANON-Eos-1D-X-Mark-III-rCANON1512601.html

Capteurs APS-C

Le format APS-C appelé aussi capteur à « crop factor » ou à facteur de recadrage est le plus connu et le plus polyvalent de tous.

Les boîtiers qui sont équipés de ce type de capteurs offrent sorte de juste milieu : c’est assez léger et compact tout en offrant des photos de qualitées avec d’assez bons résultats en basse lumière.

Le capteur APS-C est populaire dans les appareils photo reflex numériques et sans miroir. Les débutants comme les professionnels l’utilisent grâce à son adaptabilité.

Si le sujet vous intéresse j’ai écrit un article sur les différence entre un « grand » capteur 24×36 et les plus petits.

La taille typique d’un capteur APS-C varie selon les marques. Les capteurs APS-C de Canon mesurent généralement 22,3 mm × 14,9 mm (facteur de recadrage de 1,6 par rapport à un 24×36) , tandis que d’autres marques comme Nikon, Sony, Pentax (et d’autres) proposent des capteurs APS-C de 23,6 mm × 15,6 mm (facteur de recadrage entre 1,52 et 1,54 par rapport à un 24×36).

De nombreux appareils photo comme le Canon EOS M50 Mark II, le Fujifilm X100V, le Sony Alpha a6600 et le Nikon Z50 sont équipés de capteurs APS-C.

Capteur APS-C du Fujifilm X-T3
https://unsplash.com/photos/qbeZN5CUQ6U

Capteurs Quatre Tiers/Micro Quatre tiers

Créé par Olympus et Panasonic, le système Quatre Tiers (Four Thirds) est une norme qui permet la compatibilité des objectifs et des boîtiers entre les fabricants d’appareils photo participants.

La taille du capteur est de 17,3 mm × 13 mm avec un facteur de recadrage de 2,0 par rapport aux capteurs des appareils photo 24×36.

Du côté des appareils photo sans miroir, nous avons le système de format Micro Quatre Tiers (Micro Four Thirds), lancé en 2008. Il partage la taille et les spécifications du capteur du système Quatre Tiers mais utilise un design compact sans espace pour le miroir mobile, le pentaprisme et d’autres parties des mécanismes des reflex numériques que l’on ne trouve pas dans les appareils sans miroir.

Le système Quatre Tiers utilise un format d’image 4:3, d’où son nom, et se retrouve dans des caméras comme la Blackmagic Design Pocket Cinema Camera 4K.

Le système Micro Quatre Tiers utilise le même ratio de 4:3 mais peut également enregistrer les ratio 16:9, 3:2 et 1:1. Il est inclus dans des caméras comme l’Olympus OM-D E-M1 Mark III et le Panasonic Lumix G9.

Capteur Micro Quatre tiers d’Olympus
https://www.stcoptics.com/products/infrared-clip-filter-series-for-olympus-micro-four-thirds-cameras?variant=40607220564121
Capteur Quatre Tiers d’un Hybride Panasonic DMC-GX80
https://www.backmarket.fr/fr-fr/p/panasonic-dmc-gx80-body-only-noir/1853023b-dc93-4a31-94aa-7be087767ac7?shopping=gmc&gclid=Cj0KCQjwy5maBhDdARIsAMxrkw1XMvIn5UZ6IfCMhSToZYQzokRGLpewGig4US6prly4BOKQT0VEPNMaAvOCEALw_wcB#%3Fl=12&l=12

Capteurs 1″ (et plus petit)

Tout capteur d’une taille comprise entre 1,5″ et 1″ ou moins se trouve dans les appareils photo à objectif non interchangeable et les appareils photo des smartphones.

Les appareils photo compacts haut de gamme comme le Panasonic Lumix DMC-LX10 et le Sony Cyber-Shot DSC-RX10 IV utilisent des capteurs de 1″. Cela permet à ces appareils de produire de bons résultats en termes de qualité d’image (et de vidéo) que vous n’obtiendrez pas avec les appareils photo compacts classiques.

Panasonic Lumix DMC-LX15 muni d’un Capteur 1″
https://www.backmarket.fr/fr-fr/p/panasonic-lumix-dmc-lx15/3d731829-ead2-443c-9b42-197f12ad1f62?shopping=gmc&gclid=Cj0KCQjwy5maBhDdARIsAMxrkw0HS1qoPUwHnma9NjRblV9IrSv8mWSGd89MeJVfW1bNOEpP2cUQ5iwaArxdEALw_wcB#%3Fl=11&l=11

Comparaison visuelle des capteurs utilisés dans différents appareils photo

Appareils photo des smartphones

La plupart des smartphones, y compris l’iPhone 5, utilisent un minuscule capteur de 1/3,2″. Ce capteur ne mesure que 4,54 x 3,42 mm. Cela explique pourquoi les smartphones (malgré leurs appareil photos) sont si minces et légers. Mais d’un autre côté cela explique aussi pourquoi la qualité de l’image et les performances en basse lumière sont si médiocres (d’autant plus quand ils entassent jusqu’à 12 mégapixels sur une si petite surface).

Le HTC One utilise un capteur 1/3″ légèrement plus grand (4,8 mm x 3,6 mm) et moins de pixels pour limiter la montée du bruit en basse lumière.

Le roi incontesté des capteurs de smartphones, le Xiaomi Mi 11 Ultra, possède un capteur de 1/1,12″ 11,43 x 8,57 mm).

Les tailles de capteur généralement utilisées dans les smartphones sont 1/3,2″s ou 1/3″, bien que le Xiaomi Mi 11 Ultra utilise un capteur de 1/1,12″

Appareils photo compact

Avec des capteurs aussi petits que 1/2,7 pouce (5,37 x 4,04 mm), il est facile de comprendre pourquoi les smartphones rendent de nombreux appareils photo compacts superflus. Les compacts économiques n’ont tout simplement pas de capteurs assez grands pour produire des photos nettement meilleures.

Les appareils compacts classiques, tels que le Canon IXUS 255 HS et le Samsung Galaxy Camera, utilisent des capteurs de 1/2,3″ (6,17 x 4,55 mm), tandis que les appareils plus performants, tels que le Canon S110, le Panasonic DMC-LX7 et le Nikon P7000, utilisent des capteurs de 1/1,7″ (7,6 x 5,7 mm).

Les tailles de capteur généralement utilisées dans les appareils photo compacts incluent 1/1,7″, 1/2,3″ et 1/2,7″, comparées ici à un capteur 24×36

Appareils photos compacts haut de gamme

La demande augmentant et le prix de production de capteurs plus grands diminuant, il existe un nombre croissant d’appareils compacts haut de gamme dotés de capteurs plus grands.

Par exemple, le Fujifilm X20 possède un capteur de 2/3″ (8,8 x 6,6 mm), tandis que le Sony RX100 possède un capteur encore plus grand de 1″ (13,2 x 8,8 mm). Le Canon G1 X est même doté d’un capteur de 1,5″ (18,7 x 14 mm).

Les tailles de capteur généralement utilisées dans les compacts haut de gamme tels que le Sony RX100, le Canon G1 X et le Fujifilm X20 sont de 1,5″, 1″ et 2/3″.

Appareils photos compacts ultra haut de gamme

Les compacts ultra haut de gamme, dont la taille du capteur augmente encore, sont de plus en plus nombreux.

Il s’agit d’appareils tels que le Leica X2, le Fuji X100S et le Nikon COOLPIX A, qui sont tous équipés d’un capteur ASP-C (23,7 x 15,6 mm) et d’un objectif à focale fixe. Il y a aussi le Sony RX1 qui fait la même chose, mais avec un capteur 24×36 (36 x 24 mm).

Les appareils photo compacts très haut de gamme comme le Nikon COOLPIX A, le Fujifilm X100S et le Sony RX1 utilisent des capteurs ASP-C ou 24×36.

Boîtiers photos hybrides sans miroir

Sur le marché des appareils photo sans miroir, il existe un large éventail de tailles de capteurs.

Les plus petits comprennent le capteur de 1/2,3″ (6,17 x 4,55 mm) du Pentax Q et le capteur de 1″ (12,8 x 9,6 mm) utilisé dans la série Nikon 1. Les appareils photo Panasonic tels que le LUMIX GF5 et les appareils Olympus (notamment la série PEN et l’OMD EM-5) utilisent un capteur Micro Quatre Tiers 4/3 (17,3 x 13 mm).

Plus grands encore sont les appareils APS-C, dont le Canon EOS M (22,2 x 14,8 mm), la gamme NEX de Sony et ceux de Fujifilm (23,5 x 15,6 mm)… Rappelez-vous : tous les capteurs APS-C n’ont pas la même taille. Les Leica tels que le Leica M ont un capteur 24×36 (36 x 24 mm).

Les tailles de capteur utilisées dans les appareils photo sans miroir vont de 24×36 à 1/2,3″, en passant par APS-C, APS-C (Canon), Micro Quatre Tiers et 1″

Boîtiers photos reflex numérique

La plupart des boîtier reflex, qu’ils soient de Canon, Nikon, Pentax ou Sony, utilisent un capteur APS-C (22,2 x 14,8 mm pour Canon et 23,5-23,7 x 15,6 mm pour les autres) ou un capteur 24×36 (36 x 24 mm).

Alors que les reflex numériques 24×36 étaient réservés aux professionnels pendant un certain nombre d’années, des modèles plus grand public tels que le Nikon D600 et le Canon 6D sont désormais commercialisés.

Les tailles de capteur généralement utilisées dans les reflex numériques comprennent l’APS-C (qui varie légèrement selon le fabricant) et le 24×36. L’APS-H est une taille intermédiaire entre l’APS-C et le 24×36 qui a été utilisée dans des appareils tels que le Canon EOS 1D M4.

Conclusion

On en a fini avec la présentation des différents capteurs, je pense que maintenant vous comprenez mieux de quoi est composé le paysage des capteurs des boîtiers photos.

Si le sujet des capteurs vous intéressent je vous conseils de jeter un œil à deux articles supplémentaires qui viennent parfaitement compléter celui ci :

Moi je vous laisse ici à vos capteurs d’image et je vous dis à bientôt sur les internets MONDIAUX !

J’ai aussi une chaîne YouTube !

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