Comprendre les zooms : que signifie x8 ou x10 ?

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Le tout nouveau Lumix TZ6 possède un zoom x12 (il devrait faire un carton, il succède au TZ5 compact le plus vendu en 2008, lequel succédait au TZ3 compact plus vendu en 2007) . L’étonnant TZ7 qui vient inaugurer le bal des appareils totalement hybrides photo/vidéo arbore lui aussi le sigle x12. Qu’est ce que cela veut dire en fait ? Est-ce que plus c’est forcément mieux ?

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Le Lumix TZ7 premier appareil hybride photo/vidéo (AVCHD, Dolby stéréo..)

Le ratio du zoom des appareils photo est pour beaucoup d’utilisateurs à la fois une caractéristique valorisante (« pensez-donc ! x10 c’est forcément mieux que x7 ! ») et dans le même temps, assez mystérieuse.
Pour compliquer les choses, les unités ne sont pas les mêmes selon que l’on parle d’un compact ou d’un appareil à objectif interchangeable.
D’un compact on dit qu’il a un « zoom xfois », pour un appareil à objectif interchangeable on donne une valeur en millimètre.
On dira que le Lumix TZ7 a un zoom x12 mais que le Lumix G1 est fourni avec un 14-45 mm.
Quelle relation y a t il entre ces deux façons de désigner un zoom ? Que représente le zoom x10 du Lumix TZ5, comparé au zoom14-45 mm d’un Lumix G1 ? Que signifie l’ésotérique « équivalent 24×36 », ou « équivalent 35mm »…

En version courte

En version courte le x10, x12 etc… est le coefficient multiplicateur entre la focale la plus courte et la focale la plus longue.
Le Lumix FX40 a un zoom 25-125mm soit x5 (125:25=5) , le Lumix TZ7 a un zoom 25-300mm soit x12 (300:25=12) etc…

Attention cependant, cette valeur ne donne aucune indication sur la polyvalence d’un appareil.
En général, ce que l’on souhaite c’est un appareil qui puisse disposer d’un grand angle et d’une longue focale, pour photographier lorsqu’on a peu de recul et également lorsque le sujet se trouve un peu loin.
Une grand amplitude de zoom n’est donc intéressante que si la focale la plus courte est un vrai grand angle.
Un appareil avec un zoom 28-280mm a un zoom x10 et est très polyvalent (28mm est un très grand angle et 280mm un fort téléobjectif).
En revanche, un appareil avec un zoom 40-400mm a lui aussi un zoom x10 mais n’a pas de grand angle, sa polyvalence sera infiniment moindre.

Cette façon d’indiquer l’amplitude des zooms ne s’applique qu’aux compacts qui ont un objectif fixe. Les appareils à objectif interchangeable auraient des valeurs qui changent selon l’objectif, on indique donc directement la valeur des focales couvertes en mm. Par exemple, le Lumix G1 est accompagné d’un zoom 14-45mm, ce qui donne 28-90mm en équivalent 24×36

Pour aller plus loin
Pour comprendre ce que signifient ces caractéristiques, il faut jeter un œil sur quelques concepts de base, trois en fait : la « focale », ainsi que les notions de « grand angle » et de « téléobjectif ».

Grand angle et téléobjectif
Commençons par le début, un objectif est un système optique composé de lentilles qui forme une image sur le capteur de l’appareil.
Il existe différentes catégories d’objectifs, les  grand angles qui embrassent un angle de champ plus large que celui de l’œil, et à l’autre bout, les téléobjectifs qui au contraire embrassent un angle de champ plus court.
Dans la vie courante, le meilleur exemple de très grand angle est le judas d’une porte.
Lorsqu’on regarde au travers on voit la totalité du couloir ou du hall qui se situe de l’autre côté. Il couvre un champ bien plus large que celui de l’œil nu.
Le meilleur exemple d’un téléobjectif c’est une longue vue, elle permet de rapprocher des sujets situés au loin et en contrepartie ont un angle de champ très petit.
On peut donc dire qu’un objectif a deux caractéristiques pour ce qui nous intéresse, son angle de champ et le grossissement qu’il procure.
Les deux vont ensemble. Un objectif qui grossi beaucoup a un angle de champ très faible, à l’inverse, un objectif qui couvre un angle de champ très large rapetisse les sujets.
Dans l’œilleton de votre porte vous voyez plus de choses qui du coup sont plus petites, à l’inverse dans une longue vue vous voyez moins de choses qui du coup sont plus grosses.

J’ai pris les deux photos ci-dessous du même endroit, avec un Lumix TZ5. La première photo en position grand angle, la seconde en position téléobjectif.

Lumix TZ5 : 28mm
Lumix TZ5, en position grand angle (28mm)
Lumix TZ5 : 280mm
Lumix TZ5 en position téléobjectif (280mm)

La focale
Pour désigner les caractéristiques d’un objectif, la solution la plus logique serait donc de parler de l’angle de champ qui sera photographié, ou de son facteur de grossissement.
Hélas, ce n’est pas le cas. Pour désigner un objectif on utilise une valeur en millimètre, la « distance focale » héritée de l’époque du film.
De façon pratique : plus la distance focale est courte, plus l’angle de champ photographié est large et donc plus l’objectif est « grand angle ».
A l’inverse, plus la valeur de la distance focale est grande, plus l’angle de champ photographié est étroit et en conséquence plus l’objectif est « téléobjectif ».

Dit autrement, plus la focale est courte, plus le sujet est petit (et plus il y a de choses dans la photo) plus la focale est longue, plus le sujet est gros (et moins il y a de choses dans la photo). L’œil de bœuf d’une porte est une très courte focale, une longue vue une très longue focale. Cette « distance focale » s’exprime donc par un chiffre en millimètres.
Il faut retenir que le même angle de champ que l’œil c’est 50 mm. En dessous de 50 mm l’objectif est grand angle :

  • 33/35mm léger grand angle (on peut à peine parler de grand angle, le champ est très légèrement élargi)
  • 28 mm grand angle important (il s’agit là d’un « vrai grand angle » )
  • 24mm -> 14mm très grand angle
  • en dessous on entre dans la zone des ultra grand angle, certains formant une image ronde (comme les judas de porte) cela s’appelle les « fish-eye ».

Au dessus de 50mm on entre dans le domaine des téléobjectifs

  • 80/100mm petit télé à portrait
  • 135mm/180mm télé plus long assez polyvalent
  • 180mm/300mm très longue focale
  • + de 300mm très très longue focale (à l’époque de l’argentique ces optiques étaient soient hors de prix et réservées aux photographes sportifs et animaliers) soit juste très chères et avec une ouverture minuscule, utilisant un système à miroirs.

Il est à noter que les variations de la valeur n’ont pas le même effet en grand angle et en téléobjectif. En grand angle, quelques millimètres peuvent faire une énorme différence. Il y a par exemple un grande différence entre 28 et 24 millimètre. Un 24 millimètre est nettement plus grand angle qu’un 28mm. En revanche, entre 250 et 300 mm la différence  est beaucoup moins importante en pratique et plus la focale est longue moins les variations sont spectaculaires.

Les compacts et leurs zooms xfois
Pour parler d’un compact on indique le nombre de fois que la focale est multipliée pour aller de la plus courte à la plus longue.
Comme on vient de la voir 28mm est une focale courte (un grand angle donc) et 280mm est une très longue focale.
Un Lumix TZ 5 équipé d’un zoom qui va de 28mm à 280mm est donc dit équipé d’un zoom x10

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Ce Lumix TZ3 est équipé d'un zoom x10 qui démarre à 28mm (grand angle)

Attention cependant, en pratique cette seule valeur ne donne pas vraiment d’information sur ce que l’on pourra réellement faire avec l’appareil.
Un compact équipé d’un zoom allant de 50mm à 500mm est lui aussi équipé d’un zoom x10, mais en pratique il n’a pas de grand angle (il sera difficile de faire des photos en intérieur par manque de recul).

Donc ce « xFois » est indissociable de la notion de grand angle.
Si l’appareil a effectivement un zoom qui commence en position grand angle (28mm, voire moins) alors oui, le fait que son zoom ait une grande amplitude (un grand nombre de xFois) est intéressant.
On pourra avec cet appareil faire des images à la fois lorsqu’on manque de recul et lorsqu’on veut faire des gros plans.
Si en revanche, le zoom commence à une valeur qui n’est pas vraiment un grand angle, l’appareil perd une grande partie de sa polyvalence.

Le zoom du TZ6 (ou du TZ7)  est encore plus intéressant que celui déjà unique sur le marché du TZ5, parce que le gain (x12 contre x10) se fait à la fois en grand angle et en téléobjectif. Le TZ5 commençait à 28mm (très grand angle) le TZ7 commence lui à 25 mm (ultra grand angle). Le TZ5 s’arrétait à 280mm (téléobjectif puissant) le TZ7 va un cran plus loin puisqu’il atteint 300mm.

Astuce : la prochaine fois qu’on vous dira « cet appareil à un zoom x10 » pensez donc bien à demander s’il a réellement un grand angle.

Les appareils à objectif interchangeable et leurs valeurs en millimètres.
Comme on vient de la voir, l’amplitude d’un zoom n’est qu’une partie de sa description, elle n’indique pas du tout si ce zoom va du grand angle au téléobjectif ou bien si c’est juste un zoom téléobjectif sans grand angle.
En outre, elle suppose que l’objectif soit fixe, ce qui est le cas avec les compacts et les bridges, mais pas avec les appareils à objectif interchangeable. Le Lumix G1 est livré en kit avec un zoom 14-45mm (soit donc un zoom x3), mais peut recevoir d’autres objectifs dont un zoom 45-200 (ce qui correspond à x4,5).

Les trois photos qui suivent ont été faites avec un Lumix G1 exactement du même endroit (l’appareil était sur pied). Pour la première le zoom du kit est en position grand angle (14mm), pour la seconde il est en position télé (40mm) et pour la troisième j’ai installé sur le G1 le zoom 45-200mm qui est ici en position 200mm.

Semaine à Eversley dans le Hampshire (UK)
Lumix G1 objectif 14-45mm réglé sur 14mm
Semaine à Eversley dans le Hampshire (UK)
Lumix G1 objectif 14-45mm réglé sur 45mm
Semaine à Eversley dans le Hampshire (UK)
Lumix G1 objectif 45-200mm réglé sur 200mm

La raison pour laquelle on ne parle jamais de « xFois » avec un appareil à objectif interchangeable est simple : l’amplitude du zoom peut varier à l’infini au gré des changements d’objectif.
Dans ce cas, on donne directement la valeur en millimètre des focales couvertes par l’objectif utilisé.
C’est plus logique, et ce serait plus simple, s’il n’y avait « l’équivalent 24×36 » qui vous a sans doute parfois rendu un brin perplexe.

Que signifie « équivalent 24×36 » ?
Comme dit plus haut, la logique aurait voulu que l’on désigne un objectif par l’angle de champ photographié, cette valeur est indépendante de l’appareil, de son capteur etc..
Hélas la valeur choisie est la « focale », c’est parfait pour les spécialistes, mais peu compréhensible pour les autres.

Les termes 24×36 et 35mm, qui sont équivalents, réfèrent à l’époque du film ou les photos étaient faites dans un rectangle de 24mm de haut et 36 de large.

La distance focale d’un objectif est une de ses caractéristiques techniques de base. Pour la petite histoire le chiffre en millimètres qui désigne la « focale » représente la distance qui sépare le centre théorique de l’objectif du plan du film (ou du capteur). En clair un objectif de 50mm de « focale » à son centre optique théorique situé à 5cm du capteur.

Non seulement avec les zooms cette notion de centre optique devient peu parlante, mais en outre, la valeur de la « focale » ne donne aucune indication sur l’angle de champ effectivement photographié.
Sur un appareil à objectif interchangeable, une focale de 24 mm est un très grand angle. Sur un compact, une telle focale serait un téléobjectif.

La raison de ce mystère ? Tout simplement, l’angle de champ photographié est tributaire de la surface du capteur. Plus ce capteur est de petite taille, plus l’angle de champ est réduit.
Pour comprendre ce phénomène, il faut se représenter comment fonctionne un appareil photo. Un appareil photo c’est comme un projecteur de diapos à l’envers. La lumière traverse l’objectif puis vient former une image à l’intérieur sur le capteur. Pour reprendre l’analogie avec le projecteur de diapo, le capteur (ou auparavant le film) sert d’écran de projection.

A l’époque du film, tous les appareils amateurs utilisaient un écran de projection de la même taille : 24x36mm. Donc à distance focale égale, un objectif, quelque soit l’appareil sur lequel il était installé, donnait le même résultat. Les « focales » des objectifs étaient donc comparables et on pouvait avoir des points de repère.
Avec le numérique les capteurs sont de tailles très différentes, y compris à l’intérieur d’une même marque.
Donc telle focale installée sur tel appareil ne donne pas le même angle de champ que si elle est installée sur tel autre appareil.

Comment cela se fait ? Reprenons l’analogie du projecteur de diapo, il forme une image ronde à l’intérieur de laquelle on a placé l’écran (dans la vraie vie, je sais c’est l’inverse, on place l’écran puis on ajuste le projecteur pour que son cercle lumineux couvre bien la surface de l’écran).

Imaginez maintenant que sans toucher au réglage ou à la position du projecteur de diapo vous remplaciez l’écran par un modèle deux ou trois fois plus petit. L’image projetée va rester la même bien sur, mais vous n’allez utiliser qu’une partie de l’image. Ce que vous allez voir sur la photo va avoir un champ plus réduit, votre plus petit écran découpe une partie seulement de l’image projetée par le projecteur de diapo.
C’est ce qui se passe avec le numérique. les capteurs étant plus petits que 24x36mm et surtout n’étant pas tous de la même taille, ils découpent des images de tailles plus petite dans l’image que projette l’objectif.
Intrinsèquement un objectif d’une focale donnée projette toujours la même image quel que soit l’appareil sur lequel on l’utilise, mais d’un appareil à l’autre on va capturer une partie plus ou moins grande de cette image projetée.
En pratique donc, tel boitier avec un objectif X va donner une image différente d’un autre boitier avec le même objectif.

C’est la raison pour laquelle, en numérique, une distance focale ne donne pas vraiment d’indication sur l’image (grand angle ou téléobjectif) qu’on obtiendra au final, puisque cela dépend de la taille du capteur.

Pour s’y retrouver, et surtout avoir des valeurs comparables, on utilise donc la notion « d’équivalent 24×36 ».
Lorsque l’on dit que tel objectif à une focale de 28mm « en équivalent 24×36 », cela signifie « sur cet appareil, cet objectif donne une image qui couvre le même angle de champ que celui que couvrirait un objectif de 28mm installé sur un appareil utilisant un film 24×36 »

C’est un peu tarabiscoté mais cela permet d’avoir des valeurs comparables.
Dire « cet objectif est un 28mm » ne donne aucune indication sur l’angle de champ, on ne sait pas si c’est un grand angle ou un téléobjectif. En revanche « cet objectif est un 28mm en équivalent 24×36 » permet de savoir qu’effectivement il s’agit bien d’un grand angle.

Le capteur du Lumix G1 mesure exactement la moitié d’une image 24x36mm, c’est la raison pour laquelle son zoom 14-45mm correspond à un 28-90 mm en équivalent 24×36. De la même façon, son zoom 45-200, correspond à un 90-400 en équivalent 24×36 .

Lorsque j’ai écrit plus haut que le TZ5 avait un zoom 28-280mm il s’agit bien de valeurs « en équivalent 24×36 » etc.…

Astuce : la prochaine fois qu’on vous annonce une focale pour un objectif, demandez bien si elle est exprimée «en équivalent 24×36»

14 réponses sur “Comprendre les zooms : que signifie x8 ou x10 ?”

  1. Le capteur du Lumix G1 mesure exactement la moitié d’une image 24×36mm, c’est la raison pour laquelle son zoom 14-45mm correspond à un 28-45 mm en équivalent 24×36.

    28-90, tu veux dire ? 😉

    Sinon, bon, ben bienvenue au club de ceux qui se sont sentis obliger d’expliquer un peu ce charabia… Quand est-ce t’y donc qu’on va se décider à utiliser des degrés, plutôt que ce «mm équivalent» qui est en fait lui aussi une unité d’angle ?

  2. Bonjour,
    on est en 2013 et votre information est toujours très précieuse car elle m’a permis de comprendre beaucoup de choses.
    Merci pour ces détails à la portée des plus néophytes en la matière.
    Evelyne

  3. Possédant un GF1 équipé de plusieurs objectifs, j’ai hérite d’un Lumix TZ5 (trouvé dans une decheterie!) qui marche parfaitement, j’ai juste du acheter un chargeur et j’ai upgradé le firmware.
    Bien que cet appareil soit ancien je le trouve encore assez performant.
    Il a une particularité bizarre concernant le grand angle.
    On peut commuter le format en 4/3, 3/2 ou 16/9 et j’ai constaté que l’angle de champ de la diagonale reste identique, cela permet d’avoir un angle horizontal nettement plus grand en 16/9, il semble que le capteur ne soit pas utilisé en totalité dans les 3 modes de manière à conserver cet angle de champ.
    Avez vous des informations plus précises à ce sujet ?

      1. Bonjour,
        Merci pour l’info et le lien très bien documenté.
        Le TZ5 utilise aussi un capteur dit « multiformat ».
        -> 4/3 > 3456×2592 pixels
        -> 3/2 > 3552×2368 pixels
        -> 16/9 > 3712×1840 pixels
        En fait cela revient à se pénaliser en nombre de pixels par rapport au capteur dans les formats 3/2 et 4/3, mais j’ai finalement compris pourquoi Panasonic agit ainsi.
        Cette astuce lui permet d’utiliser le même objectif pour des capteurs de tailles différentes.
        Un objectif donne une image optimisée sur une surface en forme de cercle, si l’on choisit un capteur de taille supplémentaire on peut optimiser la zone lue sur le capteur pour conserver une diagonale de champ identique. Je pense donc que si Panasonic utilisait le capteur dans sa totalité sur ces boitiers TZ5 et TZ7 les coins de l’image serait fortement vignettés voire sombres.
        C’est donc plus par soucis d’économie sur l’étude des objectifs (LEICA) que Panasonic agit ainsi.
        C’est un peu déstabilisant pour l’acte photographique en paysage car l’angle de champ « horizontal » varie en grand angle selon le format sélectionné.
        Cordialement.

    1. Bien sûr l’optique c’est de la physique, et la physique ne change pas, un télescope fabriqué de manière parfaite au XIX ème siècle reste parfait s’il ne subit pas de dommage (et si on réargente les miroirs.)
      Pour cette histoire de format, c’est particulier à Panasonic et je ne pense pas que ce soit conservé dans les APN plus récent.

  4. merci pour ces explications j’ai enfin fini de m’arracher les cheveux pour choisir mon nouvel APN. merci merci merci.

  5. Bigre certaines photos ont disparues de la page !
    Bravo c’est tres clair. Je suis tenté par l’olympus stylus 1s car il permet la mise au point manuelle et ca c’est un gros plus pour moi!

  6. Excellent, je connaissais les histoires d’équivalent 24×36 et autres, mais pas ce à quoi correspondait exactement les zoom x10 des compacts.
    Très complet, très utile et très bien expliqué, merci pour cet article 🙂

  7. Bonjour, donc si j’ai bien suivi mon P510 de NIKON en bridge est plutôt sympa:
    Capteur d’image Capteur CMOS 1/2,3 pouces ;
    nombre total de pixels, environ 16,79 millions
    Objectif Zoom optique 42×, objectif NIKKOR Focale 4,3-180 mm (angle de champ équivalent au format 24×36 : 24-1000 mm)
    Ouverture f/3-5.9 Construction 14 éléments en 10 groupes (y compris 4 objectifs ED)
    Zoom numérique Jusqu’а 2Ч (angle de champ équivalent au format 24×36 : env. 2000 mm)

    Bien que le complément en zoom numérique est pas terrible ,je ne l’utilise jamais.

    Merci pour toutes ces infos.
    Cordialement.

    1. Bonjour Yves

      24mm c’est top (sauf pour faire un effet particulier, faites attention à bien maintenir l’appareil avec l’axe optique le plus horizontal possible, si votre bridge a un niveau affichable sur l’écran, n’hésitez pas à l’activer).
      1000mm c’est énorme, vraiment énorme. Dans la vraie vie, avoir besoin d’au-delà de 300-400mm c’est vraiment rare.
      En outre à ces focales là vous avez intérêt à utiliser un pied (ou un support quelconque, table, muret etc.) parce que même si votre appareil est stabilisé, il y a des limites que mêmes les miracles du marketing ne peuvent pas atteindre (et a f5,9 les temps de pose doivent être plutôt longs y compris à des sensibilités qui vont commencer à faire partir l’image en sucette).

      N’utilisez JAMAIS un « zoom numérique » hors cas désespéré (et à 1000mm en télé les cas désespérés doivent être plutôt rares). Le « zoom numérique » est une astuce marketing pour faire bien dans les fiches techniques. En pratique c’est pas de zoom en plus, c’est juste un recadrage du centre de l’image effectué par l’appareil. Au pire vous pouvez le faire vous même sur un ordinateur, dans des conditions probablement meilleures.

      1. Merci pour votre réponse , effectivement je zoom rarement à 1000 , je fais beaucoup de pdv animalières, en macro il est surprenant pour un bridge, quant au zomm num. je ne l’ai jamais utilisé , et bien sur support au trépied indispensable.
        Ma frustration apparait lorsqu’un rapace survole ma maison et que je ne peu pas le capturer !! je pense donc m’orienter vers un réflex , j’hésite chez Nikon entre le D3300 et le D5300 ….. (d’occasion vu mon budget).
        Bonne journée et bravo pour votre aide .
        Yves

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