La photographie numérique, son histoire et fonctionnement d'un APN

La photographie numérique concerne toutes les techniques relevant de la prise de vue obtenue au moyen d'un capteur électronique et des techniques de traitement qui en découlent. Ce domaine qui relève autant de l'art que de la technique s'est surtout développé à partir des années 1980 ainsi que nous allons le découvrir.

Dans cet article nous passerons en revue la technologie des appareils photos numériques (APN) reflex et leurs accessoires, leur évolution, leurs performances et leurs limites.

Le sujet étant aussi vaste que les technologies qu'il exploite et en perpétuelle évolution, il serait vain et prétentieux de tout expliquer en quelques pages ou de prétendre détailler tous les avantages ou inconvénients d'un système.

Comme dans tous les domaines, il faut faire des choix. Certains professionnels pourraient donc de temps en temps juger les commentaires approximatifs ou incomplets mais qu'ils se disent que cet article ne constitue pas une encyclopédie sur le sujet.

Cet article est destiné avant tout aux amateurs désireux d'acquérir un premier APN reflex et se faire une idée aussi complète que possible du potentiel de ces appareils, de leurs points forts comme de leurs points faibles éventuels. Pour les lecteurs souhaitant approfondir certains détails, les coordonnées de plusieurs sites consacrés à la photographie numérique sont reprises à la fin de la dernière page.

Aujourd'hui, signe des temps, l'appareil photo est presque considéré comme un consommable. En effet, la technologie utilisée ainsi que la fameuse loi de Moore démodent et déprécient rapidement des modèles qui voici 2 ans à peine étaient à la pointe du progrès. Cette chute spectaculaire des prix (jusqu'à 35% en 2 ans) incitera bientôt les amateurs à renouveler leur APN aussi rapidement que leur smartphones !

Sorti en 2005, le Canon EOS 350D Rebel XT (8 Mpixels, 630 € sans optique) fut très apprécié du public et trouva des applications en astrophotographie.

Mais pour un photographe qui se respecte, un "bon" APN reflex, c'est-à-dire offrant une image de qualité et performant reste en principe un article cher, comme le sont d'ailleurs tous les nouveaux produits de qualité. Mais le marché évolue. En 2006, 36% des APN reflex soit plusieurs dizaines de modèles étaient proposés à plus de 1000 € sans optique. Quinze ans plus tard, leur nombre est tombé à moins de 20%. On en déduit que la technologie est devenue rentable, elle s'est démocratisée et est aujourd'hui accessible au plus grand nombre. Ceci dit, nous verrons que les APN haut de gamme restent des produits très chers.

Comme on n'achète pas un chat dans un sac, pour le novice comme pour le professionnel, investir parfois beaucoup d'argent dans un APN reflex demande reflexion, d'autant plus que d'ici quelques années il ne vaudra plus que 10% de sa valeur... s'il parvient à le vendre. On y reviendra.

Le prix et les performances des APN restent leur talon d'Achille, le plus sophistiqué et donc le plus cher réalisant en principe de meilleures photographies dans des conditions difficiles qu'un appareil bas de gamme vendu quelques centaines d'euros, sans pour autant dénigrer l'intérêt de ces petits modèles. Nous verrons un peu plus loin ce qui justifie cette différence de prix.

A l'intention des lecteurs qui hésitent encore à franchir le seuil des magasins de photographie, nous allons brièvement passer en revue l'histoire de la révolution numérique pour discuter ensuite des caractéristiques des différents éléments d'un APN ainsi que leurs défauts éventuels, histoire de vous mettre en confiance face à cette technologie.

Nous en profiterons également pour définir quelques notions de base de la photographie et nous étendre sur des notions plus générales comme par exemple la compatibilité des anciennes optiques avec les nouveaux systèmes ou entre marques.

- Le boîtier, y compris le grip, le moniteur, l'écran de contrôle, les obturateurs

- Le stockage des images, les cartes-mémoires et les lecteurs de cartes externes, vulnérabilité des APN

- Les objectifs, leurs qualités, leurs performances, le "crop factor", les problèmes de compatibilité

- Les mesures de lumière, les compensations d'exposition et la balance des blancs

- Un résumé dont la fiabilité des APN et les questions essentielles à se poser avant achat.

Depuis les travaux du chanoine bavarois et opticien Johann Zahn sur la réflexion spéculaire (non diffuse) en 1686, il fallut près de 300 ans pour aboutir à l'appareil photo numérique réflex. C'est dire combien les progrès furent lents et difficiles, du moins jusqu'à l'invention de l'électronique et des progrès technologiques à partir des années 1950 où le Nikon F (et avec son viseur) marqua son époque. Ensuite, les progrès se sont accélérés.

Observant depuis plus de deux générations l'évolution du marché de la photographie, il faut bien reconnaître qu'à une époque où l'informatique a envahi tous les secteurs de la vie, la photographie a subit de plein fouet la vague du numérique, subissant pendant plus de vingt ans son ressac et dont les séquelles de la crise se ressentent encore aujourd'hui.

En effet, cette véritable révolution technologique fit l'effet d'un séisme dans le petit monde de la photographie enraciné dans ses traditions classiques plus que centenaires mais qui, comme beaucoup, était loin d'imaginer l'impact qu'allaient avoir les nouvelles technologies.

Une fois de plus c'est Sony qui fut la première société au monde à comprendre l'intérêt de la photographie numérique. Après avoir sorti en 1980 la première caméra vidéo CCD, le 25 août 1981 Sony présenta à Tokyo le premier appareil photo numérique, le Mavica, nom dérivé de "Magnetic Video Camera". Deux semaines plus tard seulement, le "Time" s'en fit l'écho.

Le Sony Mavica sorti en 1981 fut un succès incontesté. En quelques années la gamme s'enrichit de plusieurs dizaines de modèles. Document Digicam History.

Doté d'un capteur CCD au silicium de 279300 pixels (570 x 490 pixels) il était capable d'enregistrer 50 images couleurs (RGB) qu'il sauvegardait sur une mini-disquette appelée Mavipak. Il était alimenté par trois piles-crayons AA. Il ne disposait que d'une seule sensibilité, 200 ASA (ISO), et d'une seule vitesse, 1/60^e, mais il était déjà équipé de trois objectifs interchangeables à baïonnette et d'un mode d'expositions multiples. L'utilisateur pouvait visualiser les images sur une télévision ou les imprimer sur une imprimante thermique, la Mavigraph. Le Mavica était vendu 650$ et le lecteur de disquette 220$.

Comment réagirent leurs concurrents de l'époque ? La plupart des sociétés américaines concernées par cette innovation n'y crurent pas du tout, ayant elles-mêmes développé des appareils équivalents mais vidéo, notamment RCA.

Quant à Kodak il ne jurait que par l'argentique. John Robertson, vice président de Kodak "ne voyait pas pourquoi on acheterait des caméras digitales dont la résolution ne dépassait pas celle des télévisions (350 lignes pour le Mavica contre 525 lignes pour le format NTSC) alors que les caméras vidéos fonctionnaient déjà sur le même principe". Il estimait que le "marché argentique aurait une croissance continue jusqu'à la prochaine décennie", donc grosso modo jusqu'au début des années 1990. Malheureusement pour lui, sa vision se confirmera. En substance, il disait "avoir discuté de la question depuis des années et avait décidé qu'il n'y avait pas de marché pour ce produit". Pour sa part Polaroid "ne voyait aucune raison de suivre Sony sur la route de l'image électronique". C'est à peine si les constructeurs américains ne voulaient pas qu'on invente une loi ou des règles protectionnistes pour empêcher Sony de conquérir leur marché ! Mais le public en décida autrement.

Rappelons que 1981 fut une année charnière en matière de technologie. Cette année là IBM sortit son fameux PC 5150 équipé d'un système d'exploitation inventé par une petite société appelée... Microsoft. Asahi Pentax venait de sortir son reflex ME-F doté du premier autofocus. Précisons que Pentax fut racheté par Ricoh en 2011 qui continue à fabriquer des APN sous la marque Pentax.

Malheureusement pour eux, les ingénieurs d'IBM ne crurent pas en leur invention et ne prirent pas de contrats d'exclusivité sur le PC-DOS ni sur les applications ou la souris. C'est ainsi que le plus grand fabricant d'ordinateurs de l'époque perdit le marché du siècle au profit de Bill Gates et Paul Allen.

L'année suivante Sony récidiva en inventant le Compact Disc et les innovations se succédèrent. Ensemble, ces découvertes technologiques allaient bouleverser le monde du multimédia et notre façon de travailler.

Le Sony Alpha A65 de 24 Mpixels a reçu le prix TIPA 2012 du "Meilleur APN avancé". Ni expert ni pro il n'en reste pas moins performant et très compétifif. Il est proposé à moins de 900 € avec un objectif zoom de 18-55 mm f/3.5-5.6.

Une génération plus tard, le Mavica existait toujours, bien sûr dans une version très évoluée, la caméra MVC-CD1000 commercialisé en 2000. Vous ne serez pas étonné d'apprendre que c'est... le premier APN au monde doté d'un CD réenregistrable (CD-R) d'une capacité de 156 MB et doté d'un capteur très modeste de 2.1 mégapixels (Mpixels).

Son succès fut mitigé. Suite au progrès technologique, cet appareil se vend aujourd'hui sur le marché d'occasion à peine 100 €, moins de 10% de sa valeur originale.

Depuis, Sony a créé d'autres modèles très performants et à prix compétitif tel l'Alpha A230 de 10.2 Mpixels sorti en 2009 proposé à moins de 500 € avec un objectif zoom de 18-55 mm f/3.5-5.6.

Que représente Sony aujourd'hui ? Sony reste l'une des sociétés les plus innovantes au monde et compte parmi les cinq fabricants d'appareils photos les plus agressifs. En 2018, Sony était même le leader des APN hybrides avec 42.5% des parts de marché, loin devant ses concurrents. La qualité de ses produits n'est plus à démontrer.

Rappelons que Sony est apparue sur le marché occidental en 1955 avec l'une des premières radios transistorisées. Depuis, la petite société fondée par Ibuka et Morita est devenue un géant. En 2008, son chiffre d'affaire (cf. également le cours de l'action SNE) atteignit 76 milliards de dollars pour un bénéfice net de 3.19 milliards de dollars, en hausse de 10%. Sony est aujourd'hui présente dans tous les secteurs de haute technologie : informatique, imagerie, audio, vidéo, télévision, technologie sans fil, robotique, etc, au point qu'il y a probablement un représentant de la marque à moins de 10 km de votre domicile. Ainsi qu'ils le disent, welcome to the world of Sony !

Depuis cette époque, la technologie a fait des bons de géants. L'autofocus est apparu en 1980 (Nikon F3 AF), puis la mesure de lumière matricielle en 1983 (Nikon FA), l'écran orientale en 2002 (APN Nikon Coolpix 4500), l'écran LCD "Live View" en 2004 (Canon EOS 20D) et le mode vidéo en 2008 (Nikon D90). Entre-temps sont apparus les bridges puis les hybrides.

Pour mémoire, bien que Nikon présenta son premier APN reflex à la Photokina de 1986, aujourd'hui personne ne s'en souvient. Toutefois, sur le stade concurrent Canon présentait également son premier APN reflex, le Rc-701 proposé à 2458$ mais qui ne sera finalement commercialisé ....qu'en 2006 !

Entre-temps, Canon commercialisa son premier APN reflex, le modèle D2000 en 1998 fabriqué en collaboration avec Kodak. Nikon lui répondit en commercialisant son premier APN reflex, le modèle D1 en 1999. A présent que les fabricants maîtrisaient l'imagerie numérique, le marché allait littéralement exploser.

Depuis sa création en 1950, la Photokina de Cologne qui se déroule tous les deux ans est un paradis pour le photographe où il peut tester à loisir les derniers produits d'imagerie (photo, vidéo, scanners, logiciels, etc). Il y a même des stands consacrés à l'astrophotographie. Ici le stand Canon, voici celui de Nikon. Documents Digit-life.

A partir de 2002 on observa qu'en Europe il se vendait plus d'APN que d'appareils photos traditionnels. Bien sûr l'essentiel des ventes concernait et concerne encore les APN compacts.

En 2003, à la surprise générale, Canon sortit le premier reflex numérique destiné au grand public : l'EOS 300D surnommé "Digital Rebel". Equipé d'un capteur CMOS de 6 Mpixels, il était proposé à 999 € avec un objectif transtandard EF-S de 18-55 mm f/3.5-5.6. Peu après Nikon sortit le D70. Tous deux situés sous la barre psychologique des 1000 €, leur succès était programmé et allait contraindre les fabricants à réviser leurs prix.

Depuis toujours, la majorité des APN et des accessoires proviennent d'Extrême-Orient, ce sont pratiquement tous des "Made in Japan", portés par la vague du "Zero Defect" dont les Japonais et les Coréens furent longtemps considérés comme les dépositaires et continuent à le prétendre.

Grâce à l'invention de Sony, le marché des appareils photos numériques a littéralement explosé. Depuis le Mavica de Sony, selon la base de données du webzine DPReview les constructeurs ont fabriqué à ce jour plus de 1700 modèles différents d'APN, compacts, pockets, bridges et reflex confondus ! Ce nombre continue d'augmenter, preuve que le marché se renouvelle sans cesse, loi de Moore et obsolescence obligent.

En 2011, tous modèles numériques confondus, on recensait sur le site marchand de Monsieurprix 407 modèles d'APN en production. En 2014, le site Snapsort recensait 668 modèles dont 53 modèles d'APN reflex. Ces derniers représentaient 12% du marché en 2011 contre à peine 8% en 2014.

Dans la gamme des APN reflex, à peine 17% des modèles soit une dizaine d'appareils coûtent plus de 1000 € boîtier nu, ce qui témoigne d'une diminution de l'importance des catégories milieu de gamme (prosumer) et haut de gamme au profit des modèles grand public, moins complexes à utiliser mais équipés d'automatismes intelligents et d'une qualité d'image qui s'améliore chaque année.

Le Pentax K-3 reçut le prix TIPA 2014 du "Meilleur reflex numérique". Cet APN de 24 Mpixels et muni de capacités vidéo full HD était proposé à 1540 € avec une optique zoom de 18-135 mm.

Canon qui se réservait la part du lion (25% des modèles jusqu'en 2010), se voit détrôner par Fujifilm en raison de son grand parc d'APN compacts (12%) et voit ses concurrents notamment Nikon, Olympus, Samsung et Sony détenir autant de parts de marché, soit environ 9% chacun, suivi de près par Panasonic (7%) et Pentax (5%). La guerre commerciale est féroce parmi les 33 marques restantes qui doivent se partager 50% du marché.

En termes d'intérêt (et non pas de vente), en 2014 Fujifilm arrivait en tête avec 21% d'amateurs, suivi par Nikon (17%), Sony (16%), Canon (11%) et Panasonic (8%).

En revanche, en terme de vente, c'est Canon qui occupe le podium avec 45% des ventes, suivi par Nikon (33%) et Olympus (22%). Autrement dit, si les clients potentiels devaient acheter un APN, la majorité d'entre eux le choisirait parmi 3 fabricants seulement sur un total de 41 constructeurs.

Pour ceux d'entre vous qui ne se sont plus intéressés à la "Photokina", "CP+" (ex PIE) et autre "PMA Show" depuis quelques années, la lecture des pages suivantes, complétées par celles des magazines spécialisés et des revues de produits sur Internet vous feront découvrir quels progrès ont été réalisés en ce domaine depuis les années 1980 et tout l'intérêt de cette nouvelle technologie.

En une génération le bon en avant est prodigieux et même les professionnels sont parfois surpris par la vitesse de ce progrès et quelque peu déconnectés des innovations technologiques. En fait elles suivent l'évolution de l'électronique et notamment de la miniaturisation mais nul ne sait jusqu'où cela peut nous conduire. Car on constate que même lorsqu'il y a une limite ou un plafond technologique, quelqu'un invente le moyen de le percer et tout le secteur retrouve son élan.

La plupart des reflex numériques présentent aujourd'hui des performances tellement étonnantes que nos reflex traditionnels paraissent bien démodés, à l'image des vieux soufflets de nos grands-parents. Rappelez-vous.

La boîte magique : arrêt sur image

Du soufflet d'Eastman (série D à plaque) de 1902 à 25$ au reflex digital Nikon D4 de 2012 (3500 € sans optique), les progrès de l'électronique ont radicalement transformé cette boîte magique qui porte encore mieux son nom que jadis. Si les puristes considèrent que les appareils photos numériques (APN) n'offrent pas le piqué et les performances des émulsions argentiques dans certaines conditions (agrandissements, contre-jour, etc), il est parfois difficile de leur donner raison, tant les photocapteurs et les différents modes d'expositions sont devenus intelligents. Seul inconvénient, plus encore que leurs ancêtres, les APN sont rapidement dépassés par la technologie en terme de définition et de sophistication. Cinq ans après son achat, il n'est pas rare qu'un appareil de 1000 € soit bradé jusqu'à 30% de son prix !

Maintenant que nous connaissons les origines de cette invention et avons saisi l'importance de ce marché, voyons les caractéristiques de ces APN "high-tech" tant convoités qui ont révolutionné notre façon de voir le monde.

Rappelons que nous ne discuterons que des APN reflex, c'est-à-dire des appareils photos dont la visée et la mesure d'exposition s'établissent à travers l'objectif (TTL, "through the lens"), laissant de côté les modèles bridges (intégrés), compacts et autre pocket.