Test du Sony NEX-7 : bruit numérique aux hautes sensibilités #1

Les 24 Mpx du NEX-7, comme ceux des Alpha 65 et 77, ont déjà fait couler beaucoup d'encre. Trop de pixels, pour les uns, trop de bruit pour les autres, avec à la clé des erreurs de protocole ou d'interprétation parfois très lourdes. Quand cela vient d'amateurs victimes de la maladie du pixel peeping, la chose est évidemment pardonnable. Elle l'est moins quand elle provient de sources d'information de référence (lire à ce propos l'article sur le protocole de test de dpreview).

J'ai attendu de disposer de mon exemplaire personnel du NEX-7 pour évaluer son bruit numérique, en Jpeg et en Raw. La réponse objective a toutefois déjà été donnée par DxOMark : le NEX-7 figure à la seconde place du classement des boîtiers à capteurs APS-C (reflex ou hybrides confondus), et s'en sort fort honorablement sur le seul critère du bruit, avec une septième place qui le positionne devant des boîtiers de renom comme le Canon 7D ou le Nikon D90. Il laisse loin derrière les autres compacts hybrides (à l'exception notable des récents NEX-5N et NEX-C3 dotés du CMOS 16 Mpx). S'il est une source irréfutable, c'est bien DxOMark qui produit avec un grand professionnalisme des évaluations pour une taille de tirage donnée, ce qui permet une comparaison objective entre boîtiers différents (les mesures sur écran sont données à titre d'information, mais elles n'interviennent pas dans les critères d'évaluation).

J'ai tout de même voulu vérifier ce qu'il en était en faisant un test sur mire, la ColorChercker étant un obstacle plus sévère que la plupart des scènes de la "vraie vie". Je vous propose d'examiner les résultats que j'ai obtenus. Nouveauté à la fin du test : une visualisation du résultat en simulation d'un tirage A3 et A2 (aux sensibilités limites pour chacun de ces deux grands formats).

Tous les logiciels ne prenant pas encore en charge le NEX-7, ce test sera donc en deux parties. Cette première fournée met en concurrence le Jpeg produit directement par le NEX-7 avec les réglages par défaut, et le Raw développé par les logiciels suivant : Capture One 6, Lightroom 4 et DxO Optics Pro 7. J'ai ajouté en dernière image le Jpeg tel qu'il aurait été en débranchant complètement la réduction du bruit. Comme il est impossible de faire cela sur le boîtier, j'ai généré ces images avec le logiciel Sony Image Data Converter 4 en désactivant la réduction du bruit. Je montre cela à titre anecdotique, pour mesurer l'ampleur du travail réalisé par les logiciels et par le processeur du boîtier.

Remarque #1 : lorsque, dans l'introduction, j'évoque la "vraie vie", je pense à une scène classique normalement exposée. Un magazine photo s'est récemment singularisé en évaluant le bruit du NEX-7 sur la base d'images sous-exposées issues d'une prise de vue de nuit. Qui plus est - à n'en pas douter au vu de la conclusion - l'examen des images a été fait sur écran en zoom 100%, sans tirage sur papier. C'est un cas isolé, mais il n'en est pas moins navrant.

Remarque #2 : la ColorChecker est un test rude, car l'exposition définie dans les protocoles de test professionnels aboutit à un histogramme globalement décalé vers la gauche. De plus, les ruptures nettes des carrés de couleur posent problème aux algorithmes de réduction du bruit. Pour enfoncer le clou, je montre dans ce qui suit le coin inférieur droit de a mire qui contient les nuances de gris les plus sombres, donc celles qui présentent le plus de bruit.

Remarque #3 : si j'ai changé de mire pour un modèle plus grand, la méthodologie n'a pas changé depuis les précédents tests de ce type. Vous pouvez vous référer à l'article qui la décrit. Quant aux questions relatives à la réduction du bruit et à l'accentuation, elles ont été traitées dans un second article (dont la partie descriptive des différents modules de réduction du bruit commence toutefois à être un tantinet obsolète, il faudra que je la mette à jour). Comme dans les précédents tests, j'ai cherché à obtenir le meilleur compromis entre réduction du bruit et préservation des détails fins. Il est possible d'aboutir à des images d'apparence plus lisse sur écran en zoom 100%, mais qui produiraient des tirages papier moins bons. J'ai choisi de désactiver dans le test les modules d'accentuation, ce qui explique le léger manque de netteté (à l'exception du Jpeg qui est accentué par défaut). N'accordez pas d'importance aux différences de rendu colorimétrique, car je n'ai pas cherché à les rapprocher, cette question étant ici hors propos. J'ai au contraire chercher une neutralité qui aboutit à un rendu un peu terne pour certains logiciels. J'évoquerai les questions colorimétriques dans un prochain article.

Remarque #4 : les images présentées sont des zooms 100% réalisés sur les Jpeg développés avec les différents logiciels. Elles ont été cropées et watermarkées avec Lightroom 4. Les images complètes de la ColorChecker sont proposées à chaque fin de paragraphe. Lorsqu'une image en grand format est ouverte, des options de navigation vous sont proposées au bas de la fenêtre pour visualiser les images issues des autres logiciels sans nécessiter de revenir à l'article).

Avertissement #1 : les grands extraits d'images sont assez lourds, donc leur affichage peut s'avérer assez long.

Avertissement #2 : si vous lisez cet article sur un ordinateur portable, les extraits d'images grand format risquent d'être redimensionnées dans le popup lightbox (ils mesurent 1224x854 px). Le mieux est alors de les sauvegarder, puis de les visionner à 100% en dehors du navigateur.

À 800 ISO, les résultats sont très bons pour tous les logiciels, même si le rendu de Capture One présente une très légère granulosité. Sur le Jpeg, l'accentuation est assez perceptible aux frontières des carrés. Toutes ces images permettent des tirages au format nominal du boîtier, soit A2 (à 250dpi).

Assez peu de différences entre les rendus à 800 et 1600 ISO. Le bruit chromatique est parfaitement maîtrisé, mais quelques artefacts de luminance commencent à être perceptibles sur le Jpeg et sur le rendu Capture One. Pour eux, un A2 parfait n'est pas garanti. En revanche, les rendus Lightroom et DxO sont excellents. On note sur l'image sans réduction du bruit que celui-ci - très coloré - commence à être vraiment sensible.

Le Jpeg est étonnant à 3200 ISO, car on ne note pas de dégradation par rapport à 1600 ISO. Il s'avère meilleur que le rendu Capture One, assez granuleux (mais sans bruit chromatique). Lightroom et DxO Optics Pro restent remarquables et permettent une impression A2 de grande qualité (voir la simulation en fin d'article).

La dégradation du Jpeg commence à être sensible (on le voit encore mieux sur l'image complète de la mire). Le bruit est faible et sans composante colorée, mais le lissage est sensible et la couleur de certains carrés s'est légèrement diffusée sur les séparations anthracite. Le rendu Capture One semble moins bon, mais il présente surtout une forte granulation qui est perceptible sur un tirage A3, mais pas désagréable. Le rendu Lightroom commence à moutonner légèrement, mais reste très bon. Celui de DxO Optics Proest assez stupéfiant : on ne voit quasiment pas de dégradation par rapport à 3200 ISO. Si c'est sans doute limite pour du A2 du fait d'un inévitable lissage des très fins détails, un A3 serait parfait (voir la simulation en fin d'article). L'image sans réduction du bruit permet de mesurer l'ampleur du travail réalisé par les logiciels !

À 12800 ISO, le Jpeg est franchement dégradé, même si le bruit coloré continue à être bien maîtrisé. On peut espérer un tirage A4 correct, mais mieux vaut passer en Raw à cette sensibilité très élevée. Capture One a également rendu les armes, avec beaucoup de bruit de luminance et un bruit coloré résiduel sur certains carrés. Le rendu Lightroom reste bon, mais décroche par rapport à celui obtenu au niveau de sensibilité inférieure. On note la présence de bruit coloré basse fréquence. Seul DxO Optics Pro tient le choc, avec une granulosité très fine et une absence de bruit coloré, haute ou basse fréquence. Si le A4 est le maximum que l'on peut espérer avec les autres logiciels, on peut encore oser le A3 avec Optics Pro pour des images bien exposées.

Le résultat à 16000 ISO est peu différent de celui à 12800 ISO, ce qui est logique vu l'écart de seulement 1/3 IL entre ces deux sensibilités. C'est une solution de secours à n'utiliser que dans des situations extrêmes et à ne destiner qu'à une publication Web ou à des tirages de petit format.

Je me suis appuyé sur les principes énoncés dans l'article intitulé Calculateur pour la visualisation et la préparation des images à imprimer. La visualisation a été calculée pour mon écran principal, un Dell U3011 dont le pitch est de 103 dpi. Il correspond à peu près à celui des écrans iMac, ou à des full-HD de 22". Côté portables, le pitch est proche de celui d'un écran 15" de définition 1366x768 px, ou 17" en 1600x900 px. Si votre écran ne voisine pas ce pitch, l'image sur écran sera plus petite ou plus grande que sur papier. Pour avoir une simulation parfaite, entrez les caractéristiques de votre écran dans le calculateur et appliquez le pourcentage prescrit aux images de la mire complète (téléchargeables à la fin de chaque paragraphe.

Sur cette simulation d'un tirage A3 à 250 dpi, les images complètes de la mire ont été ramenées à 41% de leur taille d'origine (dans chacune des deux dimensions). Voici ce qu'on obtient :

On voit qu'en Jpeg, le rendu n'est pas parfait. La limite pour du A3 est sonc probablement 3200 ISO. Il en va de même avec Capture One, dont la granulosité est sensible. En revanche, pour Lightroom et DxO Optics Pro, c'est excellent. Pour peu que l'image ne soit pas trop sous-exposée, 6400 ISO est une sensibilité que l'on peut envisager avec sérénité.

Sur cette simulation d'un tirage A2 à 250 dpi, les images complètes de la mire ont été ramenées à 30% de leur taille d'origine (dans chacune des deux dimensions). Voici ce qu'on obtient :

Les conclusions sont à peu près identiques à celles tirées pour la simulation A3 d'images à 6400 ISO. Le Jpeg et Capture One sont un peu limite, mais Lightroom et DxO Optics Pro sont excellents.

Ces résultats confirment les mesures de DxOMark. Le NEX-7 est très bon à hautes sensibilités. Bien sûr, son énorme définition montre un bruit inhabituel en zoom 100%, ce qui est fort logique. Mais c'est à taille d'impression ou de visualisation identiques que se comparent deux boîtiers.

Il est rassurant de constater qu'une photo prise à 6400 ISO peut être tirée sans problème en A3, même si pour cela il est prudent de shooter en Raw et de choisir un bon logiciel de développement. Le A2 ne concerne pas beaucoup de photographes, mais il est plaisant de savoir qu'une image à 3200 ISO correctement exposée pourra être tirée dans un tel format.

La hiérarchie des logiciels ne semble pas avoir changé : DxO Optics Pro et Lightroom (dans une mesure légèrement moindre) restent nettement au-dessus du lot pour la gestion du bruit aux hautes sensibilités. Toutefois, je n'ai encore mis en concurrence que trois logiciels. Nous verrons très prochainement si les autres (notamment Image Data Converter, Aperture et AfterShot) sont en mesure de rivaliser avec les ténors dans ce domaine.

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