Nov 22 2009

Les modes Autofocus

A900_autofocus.jpgEn parallèle à l'article de Jean-Michel Dubois expliquant le fonctionnement de l'autofocus, je vous propose ici une démarche plus pratique, visant à décoder les différents modes autofocus, leur fonctionnement et leur utilité. Par la même occasion, nous verrons les différents types de motorisation AF embarqués dans les objectifs ou les boîtiers, et la manière de les exploiter au mieux en accord avec les différents réglages possibles du boîtier.

Quelles que soient les performances de l'autofocus d'un boîtier, il est en effet important de savoir en tirer le meilleur, et bien souvent un réglage adapté réglera bien des difficultés sans nécessité d'investir lourdement pour un gain limité. Correctement réglé, l'autofocus d'un boîtier réputé poussif permettra d'aller beaucoup plus loin dans l'efficacité qu'un mode automatique qui peut ne pas donner satisfaction en conditions difficiles.
L'autofocus des boîtiers Minolta numériques et celui du Sony Alpha 100 étaient réputés précis mais peu réactifs. L'Alpha 700 a marqué une étape décisive en terme de rapidité et de discrimination, l'Alpha 900 a encore amélioré la sensibilité et la vitesse, et aujourd'hui les Alpha 500 et 550 profitent des progrès en terme de rapidité de calcul pour offrir un autofocus très réactif et précis, malgré un système moins huppé que celui des gammes supérieures.

Nikon est une marque réputée pour la qualité de ses systèmes autofocus (à raison), mais ceci au prix d'une complexité et d'un prix en rapport avec les possibilités. Comme pour d'autres domaines (sensibilité, stabilisation optique ou par le capteur...), chaque marque a ses avantages et ses inconvénients, et il ne faut pas perdre de vue qu'aucun boîtier de gamme moyenne à tarif "raisonnable" n'offre le meilleur sur chaque point. Toutes les marques proposent aujourd'hui de très bonnes prestations globales, et il faut atteindre le très haut de gamme pour voir des différences sensibles entre les boîtiers.
D'où l'intérêt de savoir tirer le meilleur de son matériel, même d'entrée de gamme, avant d'investir lourdement pour un gain pas toujours indispensable... S'il est évident qu'un usage régulier en faible lumière sur des sujets mobiles demande le meilleur de l'autofocus et que la moindre amélioration peut être décisive, dans des nombreux cas plus courants un réglage adapté et une bonne connaissance des réactions de son matériel sera très productive. Je vous propose de commencer par une explication de l'usage des différents modes, avant de voir comment les utiliser, leurs limites et l'utilisation efficace des commandes au boîtier et sur l'objectif.

Les modes AF

AF-S : Mise au point autofocus ponctuelle fixe. Lorsque la mise au point (MAP) est effectuée sur le sujet, la distance est verrouillée tant que l'on maintient le déclencheur à mi-course. Cela permet de recomposer l'image après MAP sans perdre la netteté sur le sujet.

AF-C : Mise au point en continu. Lorsque la MAP est effectuée sur le sujet, elle ne se verrouille pas mais continue à s'ajuster. Tant que le sujet est immobile, la distance reste identique, mais si le sujet se déplace la MAP s'adapte en continu.

AF-A : Mise au point automatique. Le boîtier choisit seul entre AF-S et AF-C selon les circonstances. Cela permet théoriquement d'éviter de se faire surprendre par un sujet qui bouge de façon inattendue, mais surtout c'est un mode automatique à destination des débutants, qui décharge le photographe du choix à faire. Comme tout automatisme, il demande un temps de réaction avant de décider, et pas toujours à bon escient : le boîtier doit déduire de ce qu'il "voit" alors que le photographe "sait".

DMF : Une variante (spécifique à Sony) du mode AF-S, qui libère la fourchette de mise au point dès que celle-ci est terminée. Cela permet de retoucher finement le point sans disposer pour cela d'un objectif SSM. Utile sur une mise au point demandant une très grande précision (portrait, proxy...).


Les zones de mesure AF

Zone AF large : Le boîtier utilise l'ensemble des collimateurs AF pour effectuer la mise au point. Des algorithmes sophistiqués déterminent le ou les collimateurs à utiliser, selon certaines priorités. Typiquement, la priorité est donnée au collimateur central, puis le boîtier cherchera si un élément plus proche ou plus contrasté se trouve sur un point correspondant à une composition répondant à la règle des tiers, et enfin sur les collimateurs les plus excentrés. Ce processus complexe de mesures, comparaisons et choix ne prend que quelques fractions de seconde, et se trouve bien adapté pour un sujet principal assez contrasté se trouvant à une distance significative d'un fond plus uni. Ce mode facilite le suivi d'un sujet mobile au déplacement régulier sur fond uni. En revanche, un sujet de petite taille sur un fond détaillé sera beaucoup plus difficile à suivre, et le plus gros écart entre les systèmes AF concurrents vient de la performance dans ce genre de circonstances.

Zone AF ponctuelle : Le photographe choisit lui-même un collimateur précis via le pad arrière ou le joystick. Cela permet de garder un contrôle total sur le point AF, au prix d'un suivi plus difficile d'un sujet mobile dans le viseur. Très utile en portrait ou sur tout objet fixe.

Zone AF spot : La mise au point se fait uniquement sur le collimateur central, le plus précis. En zone ponctuelle, le fait de choisir le collimateur central équivaut à passer en zone spot, mais le fait de pouvoir verrouiller sur ce collimateur évite les fausses manoeuvres.


Les touches de commande au boîtier

Sur les boîtiers amateurs, le choix du mode de mesure et de la zone se fait par un menu accessible depuis la touche Fn. Un interrupteur à côté de la monture d'objectif permet de basculer entre AF et MF, et un interrupteur noté "AF" au centre du pad permet de verrouiller la mise au point, ou de choisir le collimateur central en zone AF locale.

Sur les boîtiers experts, l'interrupteur AF/MF est remplacé par un commutateur rotatif (S/A/C/MF) qui permet d'éviter de passer par un menu pour changer de mode. Le pad est remplacé par un joystick, et une touche programmable AF permet soit de verrouiller la mise au point, soit de basculer rapidement entre AF et MF d'une pression du doigt. Très utile pour passer en MF sans quitter le viseur.
A noter que de nombreux objectifs disposent d'une touche de fonction programmable permettant de verrouiller la mise au point comme le fait la touche AF, nous y reviendrons.


pad et touche AF sur boîtier amateur (à droite) :

A550_rear.jpg

 

commutateur rotatif sur boîtier expert (en bas à droite) :

03_640px.jpg

touche AF (2nde en haut à droite) et joystick sur boîtier expert :

09_640px.jpg


Stratégie d'utilisation

Il est en général facile de déterminer le mode AF à utiliser, voire de décider d'une mise au point manuelle : AF-S sur des sujets fixes, AF-C pour des sujets mobiles, avec une sélection de zone correspondant au sujet. Cependant, des sujets spécifiques peuvent faire hésiter, obliger à permuter fréquemment entre les modes, voire mettre parfois en échec l'AF sans pour autant être adaptés à une MAP manuelle. Voyons les limites de chaque mode et les solutions envisageables :

AF-S : Nous l'avons vu, on l'utilisera sur des sujets statiques, afin de pouvoir décentrer après mise au point et améliorer le cadrage si nécessaire. Cela fonctionne parfaitement dans la plupart des circonstances, mais en cas de profondeur de champ très faible le simple fait de décaler le boîtier peut faire sortir le sujet du plan de netteté. Cela n'arrive pas en reportage, mais en portrait à très grande ouverture ou en proxy le problème peut apparaître, et il n'est pas évident de comprendre qu'une mise au point légèrement décalée peut provenir d'un petit décalage du cadrage... Deux solutions dans ce cas : utiliser un capteur excentré qui évitera de décaler la mise au point, ou utiliser le mode DMF qui permettra de retoucher le point. Le plus simple semble de faire une MAP manuelle, mais selon les circonstances cela n'est pas toujours facile (qualité du viseur, luminosité...). Un AF bien utilisé est aussi très efficace...

AF-C : Le principal problème pouvant apparaître est l'immobilisation du sujet que l'on suit. Tant que le sujet est mobile, le boîtier profite d'un temps de réaction avant décalage complet de mise au point qui permet de conserver un point correct même si le sujet sort peu de temps du collimateur. De même, le boîtier est capable (plus ou moins selon la qualité de l'AF) de suivre un sujet qui passe d'un collimateur à l'autre en zone AF large. En revanche, quand le sujet va s'immobiliser, si on veut composer un cadrage précis, on risque de faire sortir durablement le sujet de la zone AF et la mise au point finira par se décaler sur l'arrière-plan. Il faudrait donc passer en mode AF-S, ce qui est long et fait bouger le boîtier (passage par un menu ou rotation d'un commutateur en lâchant l'objectif).
La solution est dans la touche AF : elle permet de figer le point en AF-C comme le fait le boîtier en AF-S, avec allumage du témoin correspondant dans le viseur et bip de confirmation. Le point reste figé tant qu'on maintient le bouton appuyé. On peut alors déclencher, éventuellement en rafale, voir relâcher le déclencheur, sans décaler le point.
Reste qu'il y a une incompatibilité logique entre ce fonctionnement et le DMF : comme on est en AF-C, le mode DMF ne peut être sélectionné et on ne pourra pas retoucher le point sans passer en MF.

La retouche du point pose donc problème assez souvent : impossible en AF-C, impossible tant que le boîtier n'a pas terminé la mise au point en AF-S. Paradoxalement, c'est dans les circonstances où le DMF serait le plus utile qu'il est inutilisable : en faible lumière le boîtier sera long et hésitant en AF et interdira la retouche du point pendant ce temps, et lorsqu'on fige le point sur un sujet mobile avec une possibilité de point décalé, le DMF est inaccessible. Si le passage en MF règle ces problèmes, c'est au prix d'une manipulation qui peut faire perdre un temps précieux. Il existe cependant une solution technique à ces limites : les objectifs SSM disposant d'une retouche du point "Full time". Voici une photo du moteur SSM intégré au Sony 70-200 f/2.8 G :

ssm_70-200.jpg



Commandes AF depuis l'objectif

De nombreux objectifs disposent d'une ou plusieurs commandes intervenant sur l'AF. Les objectifs SSM ou SAM disposent au moins d'un commutateur AF/MF (puisque le moteur AF est embarqué), certains objectifs ayant un ou plusieurs boutons de commande programmables...

Bouton programmable (présent sur de nombreux objectifs) : un réglage par le menu du boîtier permet de lui assigner la même fonction que la touche AF ou le test de profondeur de champ (sur les boîtiers qui en disposent). Selon l'ergonomie de l'objectif et surtout sa pratique, on choisira plutôt l'un ou l'autre : en macro où on règle finement la mise au point en déplaçant l'objectif et où la stabilité est primordiale, j'apprécie de pouvoir actionner le test PDC sans devoir tendre l'auriculaire vers la monture d'objectif, en continuant à tenir fermement l'objectif. En revanche, avec une longue focale lourde sur un sujet mobile, je préfère pouvoir figer l'AF de l'index gauche sans devoir lâcher le pouce droit du boîtier avec une perte de stabilité. On peut voir sur la photo suivante (à l'avant) deux des boutons programmables du 300 f/2.8 G :

300.jpg


Bouton AF / MF (sur tous les objectifs à motorisation intégrée, qu'elle soit SSM ou SAM) : le passage en mise au point manuelle ou AF peut être commandé depuis le boîtier ou l'objectif sur les SSM, mais les objectifs SAM ne peuvent être commutés que depuis leur commande embarquée, pas depuis le boîtier. Cela pose problème car ça interdit l'utilisation du DMF : le boîtier ne peut pas commander un débrayage de l'AF.

Bouton DMF "Normal" ou "Full time" (disponible seulement sur les 70-200 G f/2.8 et 300 G f/2.8) : c'est la solution miracle au problème de retouche du point en AF-C, voire en AF-S en faible lumière. En position "normal", le DMF fonctionne normalement, ce qui permet de ne pas interrompre la mise au point en touchant la bague (fausse manoeuvre). La bague ne tournant pas pendant que l'objectif fait la mise au point, la tenue en mains de l'objectif est très améliorée.
En position "Full time", le simple fait de bouger la bague de MAP fait passer immédiatement en MF et permet de retoucher le point à tout moment. Relâcher le déclencheur ou appuyer sur la touche AF fait revenir en AF immédiatement. Très efficace et intuitif.

Limiteur de plage de mise au point (présent sur les longues focales adaptées à la proxy - 70-200 G, 70-300 G, 70-400 G et 300 f/2.8 G - et sur les objectifs macro) : ces objectifs ont en commun une très longue course de mise au point, nécessaire pour atteindre des grandissements importants. En conséquence, la course de mise au point dédiée aux courtes distances représente une bonne partie de la course totale. Par exemple sur le 70-200 G, la course totale de la bague est de 3/4 de tour. La première moitié sert à faire la mise au point entre 1,20m et 3m, et le petit quart restant de 3m à l'infini. On imagine donc qu'en interdisant à l'objectif de faire la mise au point sous les 3m on fera plus que doubler la vitesse de balayage de la plage sur un sujet éloigné. C'est très efficace.
Selon les objectifs, cette limitation peut se faire sur la plage éloignée (position "full" ou "infini-3m" comme sur les zooms G), sur la plage proche ou éloignée au choix (objectifs macro), voire sur une plage programmable (300 f/2.8 G).
Voici le panneau de commande du 70-200 f/2.8 G où l'on voit dans l'ordre le commutateur AF/MF, le commutateur DMF "standard" ou "full time" et le limiteur de plage de mise au point :

panneau_70-200.jpg

L'ergonomie peut être différente selon les objectifs. Par exemple sur le 70-400 G, un seul interrupteur permet de choisir entre AF "full", AF "∞-3m" et MF. Les objectifs CZ SSM ont un commutateur AF/MF rotatif. Les objectifs macro ont un interrupteur "Limit" qui bloquera la mise au point sur la plage proche ou éloignée selon la position de la bague de MAP... Le 300 f/2.8 SSM peut aussi voir ses touches programmables affectées à un autre usage :

Rappel d'une distance de MAP préprogrammée : le 300 f/2.8 SSM dispose d'un commutateur "Focus Hold / Prefocus". Il permet de régler le fonctionnement des boutons programmables : au lieu de figer la mise au point (focus hold), ils peuvent servir à rappeler une distance préprogrammée (prefocus). Utile pour ne pas rechercher le point sur un endroit fixe répétitif : perchoir du martin-pêcheur, ligne d'arrivée, buts... Le photographe peut ainsi se concentrer sur la composition et le déclenchement au moment "décisif", plutôt que sur la mise au point.


On le voit, le réglage soigneux de l'autofocus et une utilisation rationnelle des diverses commandes permettent d'améliorer significativement les performances. Selon la pratique du photographe, l'utilisation d'un objectif SSM pourra être très profitable ou au contraire d'un intérêt limité en regard du surcoût occasionné. Je rappellerai aussi que la motorisation SSM est silencieuse et précise. Au contraire, la motorisation par le boîtier est bruyante et sujette à des imprécisions (cumul des jeux de fonctionnement du boîtier, de sa tringlerie, du couplage boîtier-objectif, de la tringlerie de l'objectif et de sa pignonnerie). De plus la forte augmentation récente de puissance des moteurs AF embarqués (au bénéfice de la rapidité de MAP) a mis à mal certains objectifs de marques tierces, avec des casses récurrentes même sur du matériel très récent. Reste l'avantage de l'économie (un moteur pour tous les objectifs), mais aujourd'hui le très faible coût des moteurs type SAM n'est plus un obstacle...

Les derniers objectifs Sony "amateurs" sont équipés d'un moteur SAM. La précision peut s'améliorer par rapport à une motorisation intégrée au boîtier et la puissance du moteur être adaptée à l'objectif. En revanche, selon l'objectif, la motorisation n'est pas plus silencieuse ou rapide. On peut imaginer (et craindre) que dans un avenir proche les boîtiers amateurs ne seront plus équipés d'un moteur AF intégré (comme en gamme amateur Nikon) : boîtiers plus légers, moins encombrants, moins chers. Subsisterait le problème de la compatibilité avec les objectifs plus anciens, qui obligerait à passer en gamme experte pour pouvoir utiliser des "vieilleries" pourtant toujours à la hauteur...

Commentaires   

# Christian 23-11-2009 21:25
Bonjour,

Sur l'A900 l'option DMF n'est pas disponible en mode AF-C mais en mode AF-A. A ce sujet les explications de la notice Sony ne sont pas claire.
Cette option est mémorisable ce qui est trés pratique.
# Julien 23-11-2009 22:50
En fait la notice Sony de l'A900 (page 55), certes peu loquace, indique que le DMF est disponible en mode AF-A, mais le 3/ dit que le point doit être verrouillé pour pouvoir le retoucher. Donc le DMF ne peut fonctionner là aussi que sur une mise au point "réussie", et pas quand le boîtier a du mal. La limitation reste entière...
# Nouvel AFFrançois 23-11-2009 22:13
A cette adresse:
http://ylovephoto.com/fr/2009/09/16/le-sony-alpha-7-apportera-un-nouvel-af/

Intox?
# Julien 23-11-2009 22:40
Je sais tout mais je ne dirai rien... :wink:
Je répondrai de la même manière que pour les autres rumeurs : réalisme et bon sens...

Réalisme : Peu sont ceux qui savent, et ceux qui savent ne parlent pas. Les pythies hantent les forums et se font mousser, mais une brève recherche permet de voir a posteriori que les ceux qui prétendent savoir se trompent. Et quand ils ont raison, c'est par bon sens :

Bon sens : Prédire qu'un boîtier amènera des améliorations en haute sensibilité, en AF ou en fonctions électronique n'est pas risqué. Même le passage des A200 - 300 - 350 aux A230 - 330 - 380, que l'on disait seulement cosmétique et ergonomique, a permis d'améliorer un peu les hautes sensibilités, la fiabilité de l'exposition entre visée optique et LV, ce genre de choses.

On peut en conclure qu'un éventuel 7xx, sortant éventuellement l'année prochaine soit 3 ans après le 700 et 1 an après les 5xx (à l'AF "révolutionnaire" chez Sony selon CI) apportera un AF forcément meilleur que celui de son prédécesseur. Pari simple : Est-il imaginable qu'il ait un AF en régression ?

Alors, on parie ? :wink:

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