De nouveaux photosites pourraient être la prochaine révolution en photographie

static1.squar32342espace.com

Plusieurs photographes retrouvent les joies des films argentiques depuis quelques années. Avec la résurgence du film analogique, certains photographes se demandent si la prochaine révolution en photo pourrait venir ou s’inspirer des films analogiques. Certaines grandes marques misent sur le nombre de mégapixels. Toutefois ce n’est là qu’un simple attrait qui bientôt atteindra ses limites. En effet, plus un capteur possède de photosites et plus ses fichiers RAW sont lourds. De plus, ils exigent de puissants ordinateurs pour les post-traiter, la grandeur des photosites doit être réduite pour qu’ils puissent s’intégrer à un capteur plein format et le bruit sera plus grand, plus difficile à contrôler car ce bruit est inversement proportionnel au nombre de photons capturés par le capteur; donc logiquement un grand capteur captera mieux les photons.

La simulation de film par Fuji

L’attrait pour le nombre de mégapixels atteindra ses limites pour plusieurs autres raisons, notamment les fichiers qui seront composés de 30 et 50 mégapixels; ce qui est plus que suffisant pour la plupart des photographes. À moins de vouloir imprimer de grandes images. La prochaine révolution en photographie pourrait se trouver ailleurs; dans une forme de simulation de film, un peu à la façon de ce que propose déjà Fuji dans plusieurs de ses appareils. Cette simulation ne peut pas être reproduite en utilisant des « presets » dans Lightroom, contrairement à ce que plusieurs photographes croient. Fuji nous explique:

Le mode de simulation de film ACROS possède un algorithme de réduction du bruit complètement différent des autres modes. La « granulométrie » des films à halogénure d’argent est ce que nous considérons comme un «bruit» dans les données numériques. Pour les images en couleur, c’est un bruit indésirable, mais dans les images monochromes, cela devient une texture importante. Le fait de transformer le bruit en texture de grain est ce qui rend la simulation de film ACROS unique et différente.

D’autres fabricants ont créé une «granulométrie» pour améliorer la texture des images. FUJI n’est pas la seule marque à faire cela. Vous pouvez trouver le filtre « Grain » dans un logiciel de traitement de photo facilement, et de nombreux photographes ajoutent ce « grain » pour produire un effet monochrome. ACROS est différent; nous l’avons développé à partir du noyau du fichier image pour obtenir un grain très complexe et naturel. Ce grain est ajouté aux zones de luminosité et de faible luminosité […]. Dans la zone des basses lumières, vous verrez le grain de la même façon qu’il apparaîtrait avec les films monochromes.

La régularité et ses limites

Les photographes font donc face à une limité quant aux nombres de pixels que peut contenir un capteur plein format. Plus il y a de photosites et plus ils doivent être petits pour pouvoir tenir sur un espace mesurant environ 24 x 36mm. Nous obtenons au final, des capteurs qui n’ont plus rien à envier aux plus petits capteurs car leurs photosites sont également plus petits. Permettez-moi d’expliquer pourquoi je pense que nous faisons face à un problème quand il est question de pixels et que cela pourrait aboutir à un type de capteur très différent.

Sans titre

La nature du film est fractale, irrégulière: les particules photosensibles n’ont pas la même taille ou la même forme; elles ne sont pas régulières. Le numérique fait en sorte qu’elles sont régulières: chaque photosite a la même taille, la même forme et la même distance que celle du prochain photosite. L’ensemble du réseau de détection est donc une grille – comme le montre la photo ci-dessus où nous pouvoir voir des photosites d’un CCD et la répartition « aléatoire » des récepteurs de nos yeux. Le monde n’est certainement pas composé d’éléments de taille et de forme discrètes – du moins pas jusqu’à ce que nous entrions dans le domaine quantique et bien au-delà de notre capacité à voir. Nos yeux sont des dispositifs de capture irréguliers – à la fois en raison de leur nature « vivante », et parce que nos globes oculaires sont toujours en mouvement; la « numérisation » d’une scène n’est donc pas régulière.

DSCF5539

Avec le numérique, nous essayons de représenter quelque chose d’irrégulier avec quelque chose de régulier. La seule façon de créer une image en dehors de cette régularité est d’avoir des ruptures dans la « numérisation d’une scène. Plus ces ruptures sont importantes et plus notre représentation se rapproche du réel, mais jamais vous ne pourrez par exemple représenter des courbes, peu importe combien de ruptures et de segments vous utilisez, car il s’agit « d’agencement numérique », ou si vous préférez: nous essayons de représenter des courbes avec des lignes, et la seule façon d’améliorer la reproduction de ce qui n’est pas régulier, est d’augmenter le nombre de segments (résolution). L’illusion d’une représentation de ce qui n’est pas régulier, ne se réalise que lorsque les incréments ne sont pas perceptibles – que ce soit en raison des limites du pouvoir de résolution ou de la distance de vision de nos yeux. Mais étant donné qu’une photo peut être agrandie, si nous regardons bien, nous allons toujours voir des ruptures dans une courbe (au-delà d’autres artefacts numériques tels que les aberrations chromatiques) lorsqu’un fichier sera agrandi au-delà d’une certaine taille.

photo_31

Il en va de même pour les niveaux de tonalités, pas seulement la résolution spatiale. Nous avons seulement deux sortes de capteurs dans nos yeux; les bâtonnets pour la vision nocturne et les cônes pour les couleurs. Les bâtonnets peuvent produire des niveaux de tonalités limités. Mais heureusement, nos yeux peuvent reproduire une grande nuance des gris en faisant une moyenne de ce qu’ils voient. Il en va de même pour les cônes. Cette moyenne est suffisante pour tromper nos yeux. C’est la raison pour laquelle nous avons des espaces de couleurs bien définis: plus il y a de profondeurs par canal et plus il y aura de nuances entre chacune des couleurs; ce qui signifie qu’une illusion de continuité pourra être créée.

Se rapprocher de notre perception

Je suis sûr que vous avez remarqué que les agrandissements d’images de films analogiques ne semblent pas souffrir du même problème, quelle que soit la taille de l’agrandissement. Bien sûr, la définition sera affectée, mais vous n’aurez jamais l’impression que le sujet est un fac-similé composé de Lego. Pourquoi? Étant donné que l’ensemble du processus ne se fait pas par incréments, la capture n’est pas linéaire. La même chose est vraie à l’échelle tonale: elle est non linéaire et donc non continue. Le résultat est une image continue dans toutes les dimensions, autant spatiale que tonale. D’un point de vue artistique, cela signifie que nous ne sommes pas distraits par les artefacts ou des discontinuités. C’est évidemment la reproduction idéale d’une image.

photo51

En résumé; la réalité n’est pas toujours une question de résolution brute, mais plutôt une illusion de continuité tant au niveau des tons et que des détails. Ces deux aspects de la photographie numérique produisent ce que nous appelons une résolution accrue, bien que cette résolution soit une illusion puisqu’elle est conditionnée par la discontinuité.

La solution est la prochaine révolution

Nous arrivons ici à mon énoncé de départ: la limitation du numérique réside dans la géométrie et la forme des photosites, pas du nombre ou de la densité. Si nos appareils étaient dotés de capteurs dont la répartition des pixels était irrégulière, ces derniers pourraient mieux correspondre à la nature irrégulière d’un sujet. Les pixels pourraient être suffisamment grands pour maintenir de bonnes caractéristiques; notamment le bruit, la plage des couleurs et la gamme dynamique, mais ils ne seraient plus linéaires. Fuji a essayé de changer le capteur avec des matrices diagonales et des réseaux de petites tailles, mais ils sont encore fondamentalement trop réguliers – ce qui a entraîné des problèmes encore pires et parfois étranges, parce que nous essayions de reproduire une image avec une structure sous-jacente de 45 degrés sur une sortie orthogonale de 90 degrés en moyenne. Ce processus de tramage est déjà un pas dans la bonne direction car la répartition des couleurs de la matrice, bien qu’elle ne corresponde pas exactement à celle de nos yeux, elle s’en approche. Je pense avoir démontré deux choses:

  1. Les pixels ne sont pas créés égaux, même si leur nombre est identique.
  2. Nous aurions la perception qu’un capteur possède autant de pixels qu’un autre, si ceux-ci sont réguliers.

Cette différence dans la forme et la répartition des pixels, pourrait expliquer la raison pour laquelle certains photographes trouvent leurs images numériques « ennuyantes », car elles semblent avoir été faites par une machine et non par un processus ressemblant à la « configuration naturelle » de nos yeux.

p1893141136-5

C’est la raison pour laquelle je suggère aux gens qui s’intéressent aux films argentiques, d’utiliser les simulation de film, car Fuji applique une « granulométrie » qui se rapproche un peu plus de celles de nos yeux. De plus, je ne pense pas que cette course aux pixels sera illimitée. Les grandes marques devront solutionner ce problème de régularité avant de proposer des capteurs dotés de dizaines de millions de pixels. Mais ces grands joueurs de l’imagerie mondiale préfèrent souvent proposer des fonctionnalités « impressionnantes » au détriment d’aspects moins « spectaculaires », pour attirer les utilisateurs, car pouvoir affirmer qu’un nouvel appareil est doté de la technologie du Dual Pixel AF (c’est un exemple), est plus vendeur que de proposer des capteurs pouvant produire des images plus fidèles à ce que nos yeux peuvent voir.

Au sujet de l’auteur

Ming Thein est un photographe professionnel diplômé en physique de l’Université d’Oxford. Depuis peu de temps, il travaille pour Hasselblad. Vous pouvez découvrir son travail en visitant sa page Instagram, Flickr ou Facebook. (toutes les photos illustrant cet article, ont été prises avec la simulation de film Acros par un appareil Fuji)

crédit photo : Derek Clark / Tomash / Rafael Vida / Johann van der Walt / Leigh Miller