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13 nov. 2012

DX/FX, EF-S/EF: les formats d'objectifs photo


Objectifs dx fx - acronymes


Il existe deux familles d'objectifs pour les reflex, qui sont fonction du format du capteur: ceux prévus pour les aps-c (ici appelés dx) et ceux prévus pour les full frame (ici appelés fx). Ce billet présente les différences dx vs fx, ainsi que les conséquences pratiques.



Résumé de l'article

Quels sont les différences entre un objectif pour appareil aps-c (dx) et un objectif pour boitier full frame (fx) ?
Pour une même longueur focale : avec un objectif pour aps-c la surface de l’image projetée sur le capteur et le champ de vision sont plus petits qu’avec un objectif pour plein format.

Quels sont les noms donnés par les fabricants à ces objectifs ?
Respectivement pour aps-c et pour full frame : DX/FX (Nikon et Tokina), EF-S/EF (Canon), DA/FA (Pentax), DC/DG (Sigma), Di II/Di (Tamron).

Que signifient focale équivalente et crop factor ?
Un objectif de longueur focale fequ utilisé sur un boitier plein format donne le même champ de vision qu’un objectif de longueur focale f utilisé sur un appareil aps-c.
fequ est la focale équivalente en 24x36 de f.
On utilise le crop factor (ou « coefficient multiplicateur », « facteur de conversion ») pour la calculer: fequ = k x f.
k vaut 1.6 chez Canon et 1.5 chez les autres constructeurs.

Quelles sont les compatibilités ?
Un objectif dx sur un boitier full frame créé un fort vignetage qui réduit son champ de vison à celui de la focale équivalente.
Un objectif dx ou fx sur un appareil aps-c donne le champ de vision de la focale équivalente.
Un objectif fx sur un full frame donne le champ de vision de la focale.





Appellations chez les différents fabricants


Evidemment, les fabricants n'utilisent pas les mêmes acronymes pour désigner les deux types d'objectifs, le tableau ci dessous liste toutes les appellations:

Fabricant Objectif pour
APS-C
Objectif pour
Full Frame
Canon
EF-S
EF
Nikon
DX
FX
Pentax
DA
FA
Sigma
DC
DG
Tamron
DI II
DI
Tokina
DX
FX

Pour ne pas alourdir le texte, dans la suite du billet les objectifs pour aps-c seront appelés dx et ceux pour full frame fx.



DX / FX: les différences


Pour une même valeur de longueur focale la taille de l'image projetée sur le capteur est différente entre dx et fx. Le dx est prévu pour simplement couvrir un capteur aps-c, le fx couvre un capteur plein format (et donc plus grand).

Ci dessous 2 objectifs de même longueur focale (et de même ouverture:le trou en bout d'objectif, ici de diamètre égal à f/5.6), on voit que les diamètres des cercles d'image sont différents:

dx fx: projection sur capteur aps-c et full frame
Le cercle d'image est plus grand avec un objectif fx

=> Pour une même focale, l'objectif fx projette sur le capteur une image plus grande.



L'angle du cône lumineux atteignant le capteur étant plus réduit en aps-c, le champ de vision l'est également:

dx fx: angles de champ
Le champ de vision est plus grand avec un objectif fx

=> Pour une même focale, l’objectif fx a un angle de champ plus large que l'objectif dx.



Le Crop-factor


Pour pouvoir faire des analogies entre les optiques dx et fx, et pouvoir utiliser les mêmes formules, la notion de crop factor est introduite, elle dépend uniquement des dimensions du capteur pour lequel l'objectif est prévu:

formule du crop factor
Formule de calcul du crop factor

Ce coefficient vaut:
  • 1.52 chez Nikon, Sony et Pentax (aps-c = 15.8x23.6mm, plein format = 24x35.9mm)
  • 1.6 chez Canon (aps-c= 14.9x22.3mm, plein format= 23.9x35.8mm)

On utilise le crop factor pour connaitre la focale équivalente:

fequ = f x crop factor

Le principe est que fequ donne en plein format le même cadrage que f en aps-c.
Ainsi, un 50mm dx montés sur aps-c donne le même cadrage qu'un 80mm fx monté sur full-frame.

La focale équivalente est ensuite utilisée pour calculer:



Utilisation des objectifs dx et fx sur des reflex aps-c et plein format


Il est possible d'utiliser un objectif fx sur un aps-c ou, chose plus rare, un dx sur un full frame. Les tailles des images projetées étant différentes, il faut savoir à quoi s'attendre.
Ci dessous 4 photos, prises du même endroit, avec un objectif 18mm fx, un 18mm dx, montés sur un boitier plein format et sur un boitier aps-c:

dx fx - aps-c vs plein format
Photos obtenues en fonction du type d'objectif et de la taille du capteur 

Le schéma suivant montre les dimensions des différents capteur et les cercles d'image des différentes focales, pour bien voir ce qui se passe:

cercle d'image dx fx sur aps-c et full frame
Cercles d'image et tailles des capteurs

Finalement, voici un résumé pratique des différents cas de figure:

Marque Capteur APS-C Capteur Full Frame
Objectif DX Adapté.
f equ = f x crop factor.
Image trop petite pour le capteur.
Il faudra cropper l'image.
f equ = f x crop factor.
Objectif FX Image trop grande pour le capteur.
f equ = f x crop factor.
Adapté.
f equ = f.




Utiliser un objectif dx ou fx sur un aps-c?


Alors que la question ne se pose pas trop en plein format, un possesseur d'aps-c peut se demander s'il vaut mieux acheter des optiques dx ou fx.


Avantages des fx:


  • C'est un pari sur l'avenir, en cas de passage en plein format les objectifs ne seront pas perdus
  • Les objectifs sont meilleurs au centre qu'aux bords (résolution, vignetage,..) et on a vu qu'un aps-c n'exploite que la zone centrale.


Avantages des dx:


  • Les objectifs dx sont généralement moins chers.
  • Les objectifs dx sont plus légers et plus compacts.



Dernière mise à jour le:

8 commentaires:

  1. Bonjour,
    On peut signaler tout de même que les objectifs FX sur capteur 24x36 manifestent un important vignetage, nettement plus sensible que sur les capteurs APS-C

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  2. oui, c'est ce que j'ai voulu dire dans le dernier point des avantages des fx montés sur un aps-c.
    merci de l'avoir exprimé plus clairement

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  3. Bonjour,

    Et qu'en est-il de l'ouverture ?
    Dans le cas d'un objectif DX 35mm f/1,8 sur boitier APS-C => la longueur de focale équivalente est 52,5mm. Il me semble que l'ouverture est aussi multipliée par 1,5 soit f/2,8 ?
    Et si je monte un objectif FX 35mm F/1,8 sur mon boitier APS-C => longueur de focale equivalente 52,5mm. Est-ce que l'ouverture reste f/1,8, ou est -ce qu'elle est aussi multipliée par 1,5 ?

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    Réponses
    1. Bonjour,

      oui oui, 35mm f/1.8 DX # 50mm f/2.8 FF, vous aurez en gros la même profondeur de champ.
      mais le cadrage est différent, on ne compare plus la même photo...

      je vous invite à jouer avec le simulateur pour vous faire une idée.

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    2. Bonsoir,

      Ben.... avec le simulateur, en cochant cadrage constant, en gardant les mêmes réglages d'exposition et en ne changeant que le type de capteur, je ne vois pas de différence de cadrage pour une longueur focale de 60 mm et au dessus (je ne parle pas du flou d'arrière plan ou de la pdc mais de la position du bateau, du palmier et de l’île par rapport à Pamela). Il y a une très légère différence à partir de 50mm et en dessous.

      Questions sur la profondeur de champ:
      - la différence de pdc entre un 35mm f/1.8 DX et un 50mm f/1.8 FF (à cadrage constant) est-elle lié au fait que ces deux objectifs ont des courbes de flou différentes ?
      - le fait que la pdc d'un 35mm f/1.8 DX soit équivalente à un 50mm f/2.8 FF signifie-t-il qu'une optique DX est crop fois moins lumineuse qu'une optique FX et ne permet donc pas d'avoir les même temps d'exposition ou cela est-t-il juste lié à leurs courbes de flou (en rouge sur le simulateur)?
      - sur le simulateur, à distance fixe du sujet (cadrage constant n’est pas coché), en sélectionnant une longueur focale et en ne changeant que le type de capteur (FF, APS-C), la pdc devrait être la même et j’ai l’impression (sur la vue 3D) que ce n’est pas le cas. Pourtant, l’image obtenue avec le capteur APS-C devrait être une partie de celle obtenue avec un capteur FF. Pourquoi y a-t-il une différence de pdc ?

      En vous remerciant pour votre réponse,
      Hervé

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    3. "en cochant cadrage constant(...) je ne vois pas de différence de cadrage": oui, c'est le but ;-)

      avec le cadrage constant le photographe se déplace (il recule s'il passe d'un FF à un aps-c) pour compenser "l'effet focale équivalente". Mais cela ne permet pas d'obtenir la même pdc.

      Pour vous répondre:

      - "la différence de pdc (...) lié au fait que ces deux objectifs ont des courbes de flou différentes": oui, plus la focale est courte et plus le flou est "plat".

      - "(...) une optique DX est crop fois moins lumineuse qu'une optique FX": non, l'optique et plus petite mais le capteur l'est aussi: pas de perte en luminosité.

      - "à distance fixe du sujet (...) en sélectionnant une longueur focale et en ne changeant que le type de capteur la pdc devrait être la même": non, la pdc dépend également du capteur (voir là: http://www.la-photo-en-faits.com/2012/09/profondeur-de-champ-flou-mise-au-point.html pour les explications, la pdc dépend du cercle de confusion qui dépend du capteur)


      pas facile de cerner cette histoire de pdc... j'y suis allé à coup de math et de simulateur mais j'avoue que rien ne vaut la pratique !

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  4. Bonjour.
    Je viens de découvrir votre site et je voudrais vous poser une question.
    Sur un appareil Full Frame vous avez la possibilité de passer en format APS-C, le coefficient multiplicateur sur l'objectif monté est-il opérationnel.
    Exemple. J'ai un D200, si je met un 150-600 mm cela me fait un 225-900 mm. Si j'emploie la fonction DX sur un appareil FX, le résultat sera t il le même.
    Merci d'avance pour votre réponse.
    Cordialement

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  5. bonjour ce site est-il encore actif ? j'ai une question à poser..

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par Pierre LPEF