TEST COMPARATIF DES OBJECTIFS CANON
50 mm 1:1.8 II, 50 mm 1:1.4 et 50 mm 1:1.2 L

English version

Ce test compare la qualité de piqué des optiques de 50 mm de focale actuellement disponibles dans la gamme Canon. Ces optiques se distinguent notamment par le rapport d'ouverture (1.8, 1.4 et 1.2) et bien sur, par leur gamme de prix (l'objectif 50 mm f/1.2 série L étant on s'en doute le plus coûteux, et de loin).

De gauche à droite, le 50 mm f/1.8 série II, le 50 mm f/1.4 et le 50 mm f/1.2 série L.

TEST SUR DES VUES DIURNES

Test comparatif sur un toit de tuiles. La boitier est un Canon 5D (première version). La mise au point est soigneusement faite au centre du champ. On compare l'aspect d'un détail sur le bord gauche du cliché, au centre du cliché et à droite du cliché, et cela pour plusieurs ouvertures.  Parfois la mesure est non-applicable (NA) pour certaines optiques compte tenu de l'absence de l'ouverture correspondante. 

TEST COMPLEMENTAIRE SUR DES VUES DIURNES
avec un Canon 5D Mark II

Même test que ci-avant, mais en utilisant un boitier Canon 5D Mark II, encore plus exigeant pour en terme de piqué d'objectif que ne l'est l'ancien 5D. On utilise l'ouverture commune de f/1.8.

A cette ouverture de f/1.8, le finesse d'image délivrée par le 50 mm f/1.2 au centre du champ est vraiment très bonne, malgré la petitesse des pixels du détecteur CMOS qui équipe le Canon 5D Mark II. Mais on note que le 50 mm f/1.4 est vraiment très proche. Seul le 50 mm f/1.8 montre une image significativement moins contrastée au centre. En bord de champ, les qualités d'images sont assez semblables sur les trois exemplaires testés. Le 50 mm f/1.2 n'est que faiblement meilleur que le 50 mm f/1.4 en bord de champ, ce qui est décevant en regard du prix du premier par rapport au second. Le 50 mm f/1.8 est finalement fort homogène entre le centre et le bord, et si par rapport aux deux autres, le bord "file" encore un peu plus, le résultat aurait pu être nettement plus catastrophique compte tenu du prix du 1.8.

TEST SUR DES OBJETS PONCTUELS

On tente ici de mieux relever la réponse percutionnelle de ces trois objectifs. Pour cela, des sources quasi-ponctuelles sont imagés : par commodité, on a choisi une lointaine rangée de lampadaires distribués sur la grande longueur du champ (le boitier est ici un Canon  5D première version). L'intêret d'une évaluation du type "star test" est quelle révèle immédiatement l'allure des aberrations optiques d'une manière synthétique et non subjective. En effet, sur une source ponctuelle il est facile de repérer l'aberration de sphéricité, l'astigmatisme, la coma, des défauts de montage (excentrements).... L'aberration chromatique axiale et latérale peut aussi être évaluée, mais dans le cas présent l'analyse n'est que partielle car les sources utilisés sont relativement peut riches spectralement (lampes à vapeur de sodium haute-pression). Notons que la réponse percutionnelle peut être vue comme la transformée de Fourier la classique FTM, mais avec l'avantage d'une vison en deux dimensions intuitive.

Un très grand soin est apporté à la focalisation. On ne fait pas confiance au système autofocus (AF) du boîtier reflex : la focalisation est faite "à la main" et très patiemment, en faisant de nombreuses itérations. Pour ce test, la mise au point est réalisée au centre du champ, sans ce soucier de ce qui se passe sur les bords de l'image (ceci est équivalent à employer le collimateur central en AF).

Le boîtier est monté sur un robuste pied et le déclenchement est fait avec une télécommande fillaire. Les clichés sont pris dans le format JPEG avec la compression minimale à 100 ISO.

La vue ci-après montre le champ observé : une rangée de lampadaires lointain de nuit. Trois zones sont plus particulièrement détaillées (carrés jaune), au centre du champ et sur les bords extrêmes du grand coté du capteur 24x36 du Canon EOS 5D.

Les vues ci-après, montre le résultat enregistré (détails à l'échelle 1) pour diverses ouvertures (parfois la mesure est non-applicable (NA) pour certaines optiques compte tenu de l'absence de l'ouverture correspondante). 

Le 50 mm f/1.2 utilisé à l'ouverture de f/1.2 montre un piqué déjà bon au centre du champ. L'astigmatisme et une forme de coma d'ordre supérieur est bien perceptible sur les bords, sans doute inévitable sur une optique de cette focale et de cette ouverture compte tenu du champ couvert (+/- 18 mm). On pouvait s'attendre à mieux sur une optique de ce prix (mais il est vrai que la correction des aberrations de champs est une tâche très lourde sur une optique aussi ouverte, dont la focale approche la diagonale du capteur - on atteind les limites du faisables). On note que le f/1.2 à pleine ouverture a un comportement assez proche du f/1.8 lui aussi utilisé à pleine ouverture. Un examen attentif montre cependant que l'avantage est légèrement en faveur du f/1.2, qui propose une correction plus poussée des aberrations de champ.

La comparison du 50 mm f/1.2 diaphragmé à f/1.4 comparé au 50 mm f/1.4 employé à pleine ouverture est aussi instructive. Ici encore le modèle f/1.2 garde un très léger avantage en bordure d'image. Il y a assez peu de différence entre le 50 mm f/1.2 utilisé à pleine ouverture et à f/1.4 - seule l'aberration sphérique au centre du champ est réduite (mais elle était déjà relativement peu prononcé). Il faut retenir que le 50 mm f/1.2 a une qualité image fort bien maîtrisée à pleine ouverture pour cette catégorie d'objectif. La pleine ouverture du 50 mm f/1.2 L n'est pas un gadget !

On note le comportement honnête du 50 mm f/1.8 compte tenu de son prix, en particulier au centre du champ.

Le 50 mm f/1.2 et le 50 mm f/1.8 donnent un résultat pratiquement équivalent lorsqu'ils sont utilisés à l'ouverture de f/2.8.

Pratiquement plus rien ne distingue ces trois objectifs à partir de f/4 et en fermant.

Le 50 mm f/1.2 se démarque bien sur par capacité de faire des images dans des ambiances très sombre et la qualité du d'arrière plan, ce qui peut justifier son achat (et son prix). A une ouverture équivalente, jusqu'à disons l'ouverture de f/4,  le modèle f/1.2 est sytématiquement un peu meilleur que la version à f/1.4, mais il l'écrase tout de même pas en en performance. Seuls les perfectionnistes apprecieront le f/1.2 sur ce plan. Sans surprise, le f/1.8 montre une aberration sphérique sensible à pleine ouverture et sur ce plan, le f/1.2 lui est très supérieur, mais la gamme de prix est aussi fort différente. La qualité de fabrication et la confiance en robustesse que confère le 50 mm f/1.2 impressionne favorablement par rapport aux modèles f/1.8 et même f/1.4 (attention, le f/1.2 est aussi un objectif lourd).

UTILISATION EN ASTRONOMIE DU 50 MM f/1.2 : TEST DE FINESSE D'IMAGE SUR UN CHAMP D'ETOILES

La constellation d'Orion est photographiée en montant l'objectif Canon 50 mm f/1.2L sur un boîtier EOS 350D. Le filtre anti-infrarouge d'origine dans ce dernier est remplacé par le filtre IR-cut Baader pour permettre une meilleure observation de la raie Halpha de l'hydrogène. L'ensemble est disposé sur un simple trépied. Le temps de pose élémentaire est très court (4 secondes) pour éviter d'enregistrer le mouvement de rotation de la Terre. L'observation est faite depuis un site urbain, très pollué par la lumière artificielle. Le prétraitement, fait à partir des fichiers RAW, est très classique (retrait de l'offset, du signal thermique, division par le flat-field correspondant à l'ouverture traitée, registration et addition).

On détaille 3 zones dans l'image, identifiées dans la vue globale ci-après. La partie observée en bas à gauche correspond à l'extrême bord du capteur équipant le EOS 350D.

Vues détaillées (à l'échelle originale) :

L'image devient très fine à f/1.8 au centre du champ, et de plus, on note que le contraste demeure correct à des ouvertures supérieures. En bord de champ, on observe un chromatisme latéral, mais modéré cependant. Il faut se rappeler que le filtre anti-infrarouge utilisé a une réponse étendue vers le rouge, supérieure à celle d'un boîtier non modifié, ce qui ne simplifie pas le travail de l'objectif ! le nouveau filtre implémenté dans le 350D laisse aussi passer du rayonnement ultraviolet bien en deçà du filtre d'origine (voir les courbes de transmission comparative ici), jusqu'à 400 nm au moins, ce qui produit une large part du halo bleuté. Celui-ci serait s'en doute bien moins intense avec un boîtier "standard".  Il se confirme que même en bord de champ, une proportion important de la tache image est concentrée sur une petite surface. Ceci explique le bon piqué apparent des étoiles faibles.

VIGNETAGE

Le vignetage est mesuré en photographiant une écran uniforme pour diverses ouvertures. Les images acquises sont en format RAW et l'offset électronique est retiré. On trace la coupe photométrique suivant l'axe horizontal (grand coté du capteur du EOS 5D) et passant par le centre de l'image.

Le vignettage optique du 50 mm f:1.2 à pleine ouverture est équivalent à celui du 50 mm f:1.4 à pleine ouverture. On peut noter qu'à la même ouverture de f:1.4, le 50 mm f:1.2 vignette sensiblement moins que le 50 mm f:1.4. L'écart existe encore en faveur du f:1.2 pour l'ouverture de f:1.8. Les différences s'estompent à f:2.8.

Quelques vues...

Images USM 50 mm f/1.2 + Canon EOS 5D 

50 mm f/1.2 à f/1.2
50 mm f/1.2 à f/1.4
50 mm f/1.2 à f/2.0
50 mm f/1.2 à f/5.6

50 mm f/1.2 à f/1.2 - 400 ISO - 0.5 seconde. Canon EOS 5D.

Canon 50 mm f/1.2 diaphragmé à f/1.8 + Canon EOS 350D modifié Baader (réponse rouge étendue) à 400 ISO.
L'ensemble est monté sur un trépied (pas de monture équatoriale). Somme de 30 x 4 secondes clichés (exposition de 2 minutes).
Détail du centre du champ. La boucle de Barnard est faiblement visible. Prise de vue en banlieue Toulousaine.

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