Prise en main du Nikon Z6 III : la montée en ISO du capteur à la loupe

Tout nouveau tout chaud, le Nikon Z6 III fraîchement annoncé est arrivé au labo des Numériques. Il faudra certes attendre un peu (patience !) pour un test complet, mais nous avons déjà fait chauffer le nouveau capteur 24x36 de 24,4 Mpx face à notre célèbre mire de test.

Nikon

Un capteur qui a son importance dans l’équation puisque Nikon le présente comme le premier capteur "partiellement multicouche". Ici, un petit point technique s’impose. La formule de Nikon — qui a toujours des traductions maison un peu déroutantes ! — correspond à ce qui s’appelle dans le jargon un capteur empilé (stacked sensor).

Adrian BRANCO pour Les Numériques

Industrialisé par Sony, d’abord dans les petits capteurs de smartphones, l’empilement de plusieurs couches d’électronique permet de déplacer les circuits, notamment les convertisseurs analogiques numériques (A/D converters), non pas à côté du sous-pixel coloré, mais en dessous.

Structure d'un capteur CMOS totalement empilé : déplacer les circuits logiques sous les pixels permet de mieux isoler les signaux, améliore les rendements de production et offre plus de surface et donc plus de puissance de calcul et/ou mémoire. Le défi étant d'ajuster les composants au dixième de...

Structure d'un capteur CMOS totalement empilé : déplacer les circuits logiques sous les pixels permet de mieux isoler les signaux, améliore les rendements de production et offre plus de surface et donc plus de puissance de calcul et/ou mémoire. Le défi étant d'ajuster les composants au dixième de nanomètre près !

Sony Semiconductor Solutions Group

Il y a plusieurs avantages à cela. Le premier est de limiter la pollution électromagnétique autour de la photodiode en éloignant la circuiterie sur une autre couche. L’autre, c’est le supplément de place pour la circuiterie que cela procure : avec un design classique, la surface est très limitée. En profitant de sa propre couche dédiée pour les composants (convertisseurs, mais aussi mémoire), le concepteur du capteur peut profiter d'une puissance de traitement accrue et d'un surplus de mémoire de stockage d’information, tout en poussant plus haut les fréquences de lecture.

Image marketing du capteur CMOS du Nikon Z6 III. Notez les deux barres horitzontales en haut et en bas de la surface photosensible, qui sont les circuits logiques ajoutés pour améliorer la vitesse de lecture.

Image marketing du capteur CMOS du Nikon Z6 III. Notez les deux barres horizontales en haut et en bas de la surface photosensible, qui sont les circuits logiques ajoutés pour améliorer la vitesse de lecture.

Nikon

Cette conception de capteur coûte plus cher, car il faut bien souvent concevoir l’électronique sur une autre galette de silicium (wafer) et la coller avec une très grande précision derrière la partie photosensible. Pour limiter la hausse de coût, Nikon a placé le supplément de composants non pas au-dessous de ses pixels, mais à côté de la partie photosensible, sur le devant du capteur, hors du cercle image.

Adrian BRANCO pour Les Numériques

D'une part, la quantité de circuits à ajouter est moindre qu'avec un capteur vraiment empilé, d’autre part, le positionnement demande moins de précision — dans le cas d'un capteur vraiment empilé, chaque pixel est branché sur un convertisseur dédié ! Si les valeurs de rafales seront évaluées sur le terrain, la question était donc de savoir si cette conception avait un effet sur la montée en hautes sensibilités.

Paliers à 1600 et 6400 ISO

COMPARAISON ISO Z6 III - EOS R6 II - A7 IV

Les Numériques

Nous avons comparé sa montée en ISO avec deux concurrents directs : le Sony Alpha A7 IV et le Canon EOS R6 Mark II. Le premier dispose d’un capteur de 30 Mpx, l’autre de 24 Mpx. Et leur positionnement dans la gamme et tarifaire au lancement est proche.

Ce que l’on note tout de suite, c’est l’intensité du lissage au palier de 1600 ISO. Alors que les détails sont parfaitement conservés jusqu’à 800 ISO, on remarque que la qualité d’image se dégrade sur le Nikon Z6 III. Une perte de précision également présente avec le Canon EOS R6 Mark II, mais un peu moins importante. Quant au Sony A7 Mark IV, il se paye le triple luxe de repousser ce palier à 3200 ISO, avec moins de perte de précision et une définition supérieure.

Montée ISO Nikon Z6 III

À mesure de la montée en sensibilité, la qualité du Nikon se dégrade peu à peu, comme chez le Sony. L’exception étant Canon qui, quoique globalement moins précis aux valeurs ISO plus basses, offre la dégradation la plus régulière jusqu’à 51 200 ISO. Au-delà, on se retrouve face à de l’aquarelle pixellisée chez tous les protagonistes.

S’il ne s’agit que d’un premier jet de test, on peut cependant suspecter une chose dans le capteur du Nikon Z6 III : sa très grande vitesse de lecture semble avoir un impact sur sa qualité d’image. Avec une rafale raw jusqu’à 20 i/s et des rafales jpeg de 30 à 120 i/s, le Z6 III vise les photographes de sport et action. Or, comme on a pu le voir sur les capteurs ultrarapides, notamment celui à obturateur global du Sony A9 Mark III, la très grande vitesse de lecture impose une électronique (convertisseurs A/D, etc.) gourmande en énergie et générant plus d’interférences — et donc de bruit numérique — que les capteurs moins rapides. Le double circuit ISO de Nikon permet de limiter les dégâts et offre une bonne qualité d’image jusqu’à 6400 ISO.

Notons ici qu’il s’agit d’une évaluation de la qualité de la compression jpeg par défaut. Il faudra aussi évaluer ce que donnent les fichiers raw quand ils seront pris en charge par les logiciels de dématriçage. Et déterminer, à ce moment-là, les valeurs limites acceptables en matière de qualité d’image — les algorithmes modernes de réduction du bruit faisant aujourd’hui un travail épatant.

La cameraness de Nikon fait mouche

Adrian BRANCO pour Les Numériques

S’il faudra attendre le test pour avoir un avis final sur le boîtier, un premier passage en labo et quelques manipulations permettent une première évaluation… assez subjective. Si l’ADN nature et sport de Nikon fait que les gros boîtiers à la Z9 et Z8 ont tout leur sens avec les longues focales de qualité que l’entreprise commercialise, il n’en reste pas moins que ceux-ci sont volumineux et lourds.

Adrian BRANCO pour Les Numériques

S’il n’a pas la compacité de certains appareils, notamment celle des A7C II/R de Sony, le Z6 III est cependant plus compact, léger et maniable que ses grands frères, tout en maintenant une excellente impression de robustesse et de fiabilité. Un sentiment que Nikon avait conceptualisé par le mot-valise cameraness. Une cameraness qui permet au Z6 III de se démarquer réellement de la concurrence de Sony et Nikon, sans avoir à payer un prix trop élevé côté poids et encombrement. On sent ici le savoir-faire ergonomique des ingénieurs boîtiers de la marque !

Adrian BRANCO pour Les Numériques

On regrette cependant que Nikon ne propose pas beaucoup d’optiques compactes. En effet, son 40 mm f/2.0 n'offre pas une qualité d’image stellaire. Et a contrario, son Nikkor Z 50 mm f/1.8 S est peut-être très bon, mais il est un peu encombrant avec son fût de 8,7 cm.

Et le reste du test ? Outre les sorties de terrain et autres mesures AF, il faudra attendre que M. et Mme Adobe intègrent la prise en charge des fichiers raw au sein de CameraRAW. Il faudra au moins cela afin d’évaluer la qualité d’image de ce singulier capteur, partiellement empilé…