Testbox Canon R5 : Comparatif Lumix S1H & Sony A7SIII

Nous avons eu l’occasion de passer l’appareil photo hybride Canon R5, sortie il y a un peu plus d’un an maintenant, à notre Testbox.

Vous ne connaissez pas notre protocole “Testbox” ? Plus d’infos sur nos tests et notre méthodologie dans cet article.

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Le R5 est un appareil hybride haut de gamme, se situant autour des 4 500 €, boîtier nu.

La caméra au capteur CMOS 24x36mm (Full Frame), détient des spécificités techniques intéressantes avec la capacité notamment de tourner en 8K RAW en interne.

Rappel de ses caractéristiques techniques (voir la news du repaire) :

• Capteur CMOS Full Frame de 45 Mégapixels.
• Résolution max : 8K à 29,97 fps
• Cadence d’image max : 119,9 fps en 4K DCI, 4K UHD ou Full HD.
• Enregistrement 8K aux formats Canon RAW en interne
• Monture Canon RF
• Enregistrement sur cartes SD ou CFexpress type B.
• Alimentation par batterie LP-E6NH
• Contrôle à distance via Wifi ou bluetooth (Android et iOS)
• Sortie vidéo : micro HDMI
• Audio : entrée microphone externe / Line in et prise casque
• Dimensions (L x H x P) : 138,5 × 97,5 × 88 mm pour un poids de 650 grammes, boîtier nu.
• Prix de lancement : 4 500 €

Nous présentons ci-dessous notre analyse des rushes du Canon R5 sur :

• La définition
• La fidélité des couleurs
• La sensibilité
• La dynamique

Nous avons intégré la caméra au sein d’un comparatif d’appareils hybride à capteurs Full Frame de gamme équivalente :

• La Panasonic Lumix S1H
• La Sony A7SIII

Les gammas et Luts utilisés sont les suivants :

• Canon R5 : Clog3 et CLog2 + Lut Cinema Gamut CanonLog3 (ou CanonLog2) to BT709 Wide DR
• Panasonic Lumix S1H : V-Log + Lut V-Log to V-709 (sauf rushes plein feux en 4K uniquement disponibles en REC709)
• Sony A7SIII : S-Log3 + Lut S-Log3.SG3 to s709

Définition :

Comparatif résolutions maximales

Le R5 bénéficie d’un capteur 8K et donc d’une résolution bien plus importante que les trois autres caméras, le S1H et l’A7SIII disposant respectivement de capteurs 5,9K et 4K.





Paramètres d'exposition écran “plein feu” :
Canon R5 : f/6.3 ISO 800 1/50
Sony A7SIII : f/5.0 ISO 800 1/50
Lumix S1H : f/6.3 ISO 640 1/50
Vue 4K en crop 1:1 (redimensionné au 4K si résolution supérieure) dans une timeline FullHD


En 8K et 5.9 K, les résultats du R5 et du S1H sont assez proches. Le R5 propose une résolution légèrement meilleure et un piqué plus important, mais nos mires 4K ne permettent plus de départager franchement les deux boîtiers. De par sa définition deux fois inférieure, l’A7SIII délivre de moins bons résultats mais offre toutefois une très bonne 4K. Le moiré du S1H est un peu plus discret que celui de ces concurrents.

R5 : 4K “normal” ou 4K HQ ?

Le R5 propose d’enregistrer de la 4K dans un mode dit “HQ”, qui crée un média 4K sur-échantillonné à partir de la séquence 8K.





La qualité de la 4K “normale” du R5 est incomparable à celle de la 4K HQ. En effet, le sur-échantillonnage de la 4K HQ est de très bonne qualité (probablement aussi bon que ce qu’on obtiendrait en post-production) et permet une excellente restitution des détails, alors que la 4K normale, obtenue via un processus de pixel binning, offre pour sa part une résolution plutôt faiblarde pour une 4K. Nous ne saurons que trop vous conseiller d’opter pour la 4K HQ, celle-ci ne prenant pas plus de place en stockage. Toutefois, la 4K HQ fera chauffer le boîtier plus rapidement (voir retour d’expérience de Greg Canon EOS R5 : retour d'expériences | Tests) et est limitée à 30 fps contrairement à la 4K “normal” qui peut atteindre les 119,9 fps.

Comparatif 4K

En comparatif 4K UHD, le R5 se démarque avec une bien meilleure définition que ses concurrents et un moiré très discret avec sa 4K HQ. Notez que celle-ci présente des performances sensiblement équivalentes à la 8K, pour un débit deux fois moins important.

La définition de l’A7SIII et du S1H sont assez proches avec tout de même un léger avantage pour le S1H, dont l'enregistrement 4K ne bénéficie pas de sur-échantillonnage. En revanche, on peut observer des dérives colorées sur les mires de la Panasonic (ici en Rec.709 sur ces rushes 4K).





Le rendu des textures des trois hybrides en 4K UHD confirme les résultats observés sur les mires de résolution. Sans grande surprise, le R5 présente une bien meilleure restitution des textures en tirant profit de son capteur 8K. La Panasonic et la Sony produisent également de bons résultats, plutôt similaires, mais qui ne sont pas comparables à la Canon.

Science Couleur :

On connaît Canon pour son Delta E très bas. Pour rappel, le Delta E est un écart entre la couleur restituée et la couleur telle que définie par la Commission internationale de l'éclairage (CIE). Plus l’indice est bas, meilleure est la fidélité des couleurs. Nous utilisons le logiciel 3DLutCreator pour le calculer, en appliquant la norme CIE 2000. La note maximale correspond à la couleur de la charte la moins bien restituée par le boîtier.



Et bien le R5 présente en effet de loin le meilleur delta E des trois boîtiers, avec une moyenne plus qu’excellente de 8,7. Son Delta E maximal demeure relativement bas (20.8 en A2). Le S1H et l’A7SIII sont très proches avec une moyenne et une valeur maximale identiques.

On observe une science couleur plutôt désaturée de la part du S1H comparé aux deux autres boîtiers.





Le rendu des tons chair est très similaire sur le Canon et la Panasonic avec tout de même une légère tendance magenta sur le R5 et des tons moins saturés sur le S1H. L’A7SIII produit une carnation tirant plus du côté des verts.



Paramètres d'exposition écran “Low Light” :
Canon R5 : f/1.4 ISO 800 1/50
Sony A7SIII : f/1.4 ISO 800 1/50
Lumix S1H : f/1.6 ISO 640 1/50
Vue 4K en crop 1:1 (redimensionné au 4K si résolution supérieure) dans une timeline FullHD

En basse lumière, le Delta E du R5 reste bon, avec une moyenne se situant à 20,4. Le S1H et l’A7SIII évoluent de manière similaire, en produisant des résultats moyens mais acceptables, ce qui marque une constance des couleurs même en low light.

Sensibilité :

Texture en basse lumière

En basse lumière, le rendu des détails reste meilleur sur la Canon. En 4K, le rendu des textures du S1H en basse lumière est légèrement moins bon que celui de l’A7SIII. Cet écart peut être en partie expliqué par un contraste moins important et un décollement des noirs sur l’image de la Panasonic. Son bruit est également un peu plus vibrant.





Les trois boîtiers sont réglés sur leur sensibilité native. Le S1H qui possède un Dual ISO est ici réglé sur son ISO natif “low” à 640. L’ISO natif high à 4000 ISO présentant un rapport signal bruit légèrement moins bon qu’à 640, il n’était en effet pas pertinent de tourner cette scène à l’ISO High.

Bien que les niveaux d’ISO soient différents entre le S1H et l’A7SIII, le niveau d’exposition est le même. Concrètement, cela veut dire qu’à ISO égal, le SH1 restitue plus de lumière que ses deux concurrents.

A ISO natif, le Sony semble présenter le niveau de bruit le plus contenu. Le R5 présente déjà un bruit assez présent et coloré à l’ISO natif, même s’il paraît relativement fin à l'œil.

Montée en ISO compensé

Ici, nous montons les ISO des appareils et compensons l’exposition grâce à l'obturateur et aux ND, de manière à conserver une image visuellement comparable. Ce test nous permet de visualiser la capacité du boîtier à restituer un rapport signal/bruit plus ou moins qualitatif en fonction de la sensibilité ISO choisie.





A +1 diaph, le bruit numérique est assez présent sur le R5 et le S1H. Le bruit du boîtier Canon présente un fort contraste colorimétrique avec des dérives bleues et jaunes. Le LUMIX propose le meilleur rapport signal/bruit à cette sensibilité.





Le R5 contient un niveau de bruit équivalent tandis que le rapport signal bruit du S1H se dégrade fortement. Le niveau de bruit de L’A7SIII à également fortement augmenté. Ici, c’est le R5 qui présente le meilleur rapport signal/bruit.





A 5000 ISO en base low sur le S1H le rapport signal/bruit est fortement dégradé, avec la présence de fortes dérives jaunes et bleues dans l’image. L’image de l’A7SIII est également difficilement exploitable avec un bruit très présent. Le signal du boîtier Canon demeure le moins bruité.





En passant en base high à 4000 ISO, le S1H retrouve à nouveau une image plus que convenable, présentant maintenant un niveau de bruit bien moins important que ses concurrents à sensibilité égale.





En passant de 6400 à 12 800 ISO, l’A7SIII voit son rapport signal/bruit s’améliorer considérablement grâce à son système de denoising. On observe une nette baisse du bruit mais également une baisse du niveau de détails. Le résultat commence à fortement se dégrader pour le S1H qui dévoile d’importantes dérives jaunâtre et le R5 qui laisse apparaître un bruit bleuté très prononcé.





Les résultats du R5 et du S1H continuent à fortement se détériorer, avec notamment une forte accentuation des artefacts bleutés sur la Canon. A 25 600 ISO, la Sony délivre une image encore acceptable, en partie grâce à un bruit monochrome.





Les dérives colorimétriques s’accentuent fortement sur le S1H et le R5, rendant l’image inexploitable. Le S1H produit un bruit très disgracieux et on observe sur le R5 une très forte perte de détails alors que celui-ci atteint son ISO maximal. Sur la Sony les résultats restent étonnamment encore exploitables même si la perte de détails devient conséquente.





Pour les intéressés, voilà un aperçu du rendu des trois boîtiers dans leur ISO maximal. Le bruit du Sony est très épais et vibrant. Le bruit du R5 est ici moins vibrant que ses concurrents et délivre un bruit plus fin, ce qui s’explique en grande partie par un ISO maximal bien moins élevé.

On retiendra donc que chaque boîtier tire son épingle du jeu à un niveau de sensibilité différent. A ISO natif, le boîtier Sony s’en sort mieux que ses concurrents. En montant légèrement dans les ISO, le R5 propose un bruit plus contenu. Grâce à son Dual ISO, le S1H parvient à délivrer le meilleur résultat à 4 000 ISO (base high). Enfin, à partir de 12800 ISO, c'est le Sony qui propose le meilleur résultat grâce à son système de denoise se déclenchant à partir de ce pallier.

Très basse lumière

Voyons à présent comment se comportent les trois caméras sur notre scène Ultra Low Light.

Scène Ultra Low Light - Point chaud exposé à 90%
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Il est en premier lieu à souligner que les trois caméras parviennent sans beaucoup de difficulté à restituer cette scène “extrême” et l’ensemble de ses détails, ce qui démontre des performances exceptionnelles en basse lumière.

On constate ensuite que pour atteindre l’exposition ciblée (point chaud sur le dos du premier bonhomme autour de 90%), les caméras doivent monter à des ISO différents. Cela peut être expliqué par des sensibilité différentes mais aussi par les différents gamma d’enregistrement utilisés. En effet, la courbe Clog3 étant moins agressif que les S-log3 et V-log, le R5 réussit dans ce gamma à faire monter la scène plus vite dans le waveform.

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A 6 400 ISO, l’A7SIII présente un bruit plus conséquent que les deux autres caméras et affiche une dominante verdâtre assez conséquente. Le S1H (8 000 ISO / +1 diaph par rapport à son ISO “high”) et le R5 (3 200 ISO) produisent un meilleur rapport signal/bruit avec toutefois un niveau de détails assez faible sur le S1H.

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A partir de +1 diaph sur cette scène Ultra Low Light, la situation s’inverse au profit de l’A7S III. En passant à 12800 ISO, le Sony bénéficie de son système de denoising extrêmement efficace, lui permettant d’obtenir un rapport signal/bruit bien plus intéressant que celui du S1H et du R5.

Dynamique :

RAW Standard Vs RAW Light

La Canon offre le choix entre deux enregistrements RAW en interne : le RAW Standard et le RAW Light. Ce dernier produit un débit environ 1,6 fois inférieur qui peut rapidement faire gagner un espace de stockage conséquent compte tenu du poids de ces fichiers.

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On constate que la dynamique est similaire dans ces deux modes d’enregistrements. On peut toutefois souligner un bruit légèrement moins présent sur le RAW Light. Ce RAW est donc bien plus intéressant que le RAW standard car il permet un meilleur rapport signal/bruit et un débit moins conséquent.
Le denoising (plug-in NeatVideo dans Resolve) nous permet ici de gagner un diaph, la dynamique passant de 12 à 13 diaphs.

Comparatif Log

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Nous comptons 12 diaphs de dynamique sur la Canon R5 en Clog3, désormais disponible en interne dans le boîtier. Ce résultat est très bon mais ne permet pas d'égaler la dynamique produite par le Sony et le Panasonic. En effet, le Lumix S1H délivre 13 diaphs de dynamique et l’A7SIII en S-Log3 atteint les 13+ diaphs.

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Le denoising ne permet pas de gagner grand chose en dynamique en raison d’un bruit déjà très peu présent dans le signal du Sony et du Canon. Ainsi, les deux hybrides gagnent un demi diaph tandis que le S1H gagne un diaph entier et atteint les 14 diaphs de dynamique.

R5 RAW : débayerisation en Clog2

Courbes gamma du C-Log2 et du C-Log3 - Généré sur LutCalc
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Le R5 ne permet en interne que l'enregistrement en Clog3 et non en Clog2, qu’il est possible d'exploiter au travers de la débayerisation du RAW. Ce dernier gamma étant plus “flat” et compressant moins les basses lumières que le CLog3, il doit permettre au R5 de bénéficier d’une plus large dynamique. Nous avons donc fait le choix de débayeriser le RAW du R5 en Clog2 afin d’obtenir la dynamique la plus étendue possible.

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On constate que tourner en CLog2 via l’enregistrement RAW présente bel et bien un apport par rapport au Clog3 (à condition de le dénoiser), permettant de gagner un diaph de dynamique dans les basses lumières.

Comparatif RAW

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Il est étonnant et important de noter que le RAW n’est un apport que pour le R5 en terme de dynamique. En effet, l’A7SIII et le S1H perdent pour leur part un diaph en RAW denoisé par rapport au Log denoisé.

En ce qui concerne la dynamique, le choix du RAW n’est donc en aucun cas un atout pour le Sony et le Panasonic. En revanche, on pourra gagner plus d’un diaph avec le Canon via l’enregistrement en RAW.

Conclusion :

Grâce à son capteur 8K, le R5 délivre d’excellentes performances en termes de rendu des détails. La 4K HQ restitue une 4K de très grande qualité qui permettra de s'acquitter des fichiers très volumineux produit par un enregistrement 8K dans beaucoup de situations. Pour un débit équivalent, la 4K HQ est amplement meilleure que la 4K “normale”, qui s’avère assez médiocre. Que ce soit en 8K ou en 4K HQ, le R5 se démarque par une excellente restitution des textures.

Avec une moyenne de 8.7, la Canon délivre un Delta E exceptionnel traduisant une très bonne fidélité des couleurs, que ce soit en conditions de luminosité normale ou en basse lumière.

En basse lumière, le R5 parvient à garder une restitution des textures tout à fait convenable et dépassant le niveaux de détails proposé par les deux autres caméras. Le rapport signal/bruit du R5 est tout à fait correct à l’ISO natif et ne se dégrade que de façon très progressive en montant dans les ISO, avec un bruit qui reste contenu jusqu’à 6800 ISO.

Il semblerait que les performances en low light des 3 boîtiers comparés ici ne correspondent finalement pas complètement aux cases "marketing" dans lesquelles les fabricants souhaitent les mettre. Chaque appareil conviendra davantage à une certaine situation d’exposition et on ne peut pas affirmer que l’un des boîtiers s’en sort mieux que les autres en situation de basse lumière.

Enfin, le R5 présente une dynamique en CLog3 à l’iso natif de 12 diaphs avant denoising et de 12+ diaphs après denoising. L'enregistrement en RAW du R5 lui permet d'accéder au gamma CLog2, et de gagner un diaph de dynamique à 13+ dans les basses lumières, après denoising.

Rédigé par Marina, Victor, Greg et Diego​