Testbox Sony A7IV : Comparatif BMPCC6K Pro, Sony A7SIII & LUMIX S1H

INTRODUCTION :

A la suite de la sortie de l’A7IV, nous avons pu passer le nouveau boîtier Sony à la Testbox.

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

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L’A7IV est un nouvel appareil hybride plein format, se situant au prix relativement abordable de 2799,90 €, boîtier nu.

La caméra au capteur CMOS 23,9 x 35,9 mm (Full Frame), détient des spécificités techniques intéressantes avec notamment la capacité de tourner en 4:2:2 10bit en interne. Sony promet une sensibilité élevée, un faible bruit ainsi qu’une reproduction précise des couleurs.


Rappel de ses caractéristiques techniques :

• Capteur CMOS Full Frame de 33 Mégapixels (équivalent 7K)
• Résolution max : 4K en 60p
• Cadence d’image max : 120 fps en Full HD
• Enregistrement en 4:2:2 10bit en interne
• Monture Sony E
• Enregistrement sur cartes SD ou CFexpress Type A
• Alimentation par batteries NP-FZ100
• Contrôle à distance via Wi-fi ou bluetooth (Application Imaging Edge Mobile)
• Sortie vidéo : HDMI type A
• Audio : entrée microphone externe et prise casque
• Dimensions (L x H x P) : Environ 131,3 x 96,4 x 79,8 mm pour un poids d’environ 658 g, boîtier nu.
• Prix de lancement : 2799,90 €

Nous présentons ci-dessous notre analyse des rushes du Sony A7IV sur :

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

Nous avons comparé l’appareil avec trois autres boîtiers :

• La Blackmagic Pocket 6K Pro, qui se situe dans la même gamme de prix, avec un capteur Super35 mais à la résolution assez proche.
• Le Panasonic Lumix S1H, autre boîtier full frame à haute résolution, comptant environ 800€ de plus (compter 3600€ environ).
• Le Sony A7SIII, pour voir comment se situe l’Alpha 7 IV par rapport au boîtier “star de la vidéo” dans la famille Sony

Un prochain passage du Panasonic Lumix S5 à la Testbox nous permettra de compléter ce comparatif dans la gamme “abordable” des hybrides full frame.


Les gammas et Luts utilisés sont les suivants :

• Sony A7IV : S-Log3 + LUT S-Log3.SG3.cine to s709
• Blackmagic Pocket 6K Pro : Pocket Film + LUT Blackmagic Gen5 Film to Extended Video
• Sony A7SIII : S-Log3 + LUT S-Log3.SG3.cine to s709
• Panasonic Lumix S1H : V-Log + LUT V-Log to V-709

DÉFINITION :

Bien que le Sony A7IV ne dépasse pas la 4K en termes de résolution, il bénéficie d’un capteur de 33 mégapixels lui permettant de délivrer une 4K sur-échantillonnée à partir d’une image 7K.

Une résolution maximale proche de celles de la Pocket 6K Pro et du Lumix S1H qui délivrent respectivement 6K et 5,9K. A l’inverse, l’Alpha 7S III possède un capteur 4K de “seulement” 12,1 mégapixels qui ne permet pas de sur-échantillonner la 4K.

Comparatif 4K UHD :

Paramètres d'exposition écran “plein feu” :
Sony A7IV : f/6.3 ISO 800 1/50
Pocket 6K Pro : f/5.2 ISO 400 1/50
Sony A7SIII : f/6.3 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.

Zoom x3 :


La Pocket 6K Pro et l’A7IV délivrent des performances plutôt similaires avec peut-être une définition légèrement meilleure pour la Pocket mais avec des dérives colorimétriques importantes. Le S1H restitue une moins bonne 4K que l’A7IV. L’A7SIII est le boîtier le moins défini.









Le rendu des détails sur les textures correspond à nos observations sur les mires de définitions même si la différence entre le S1H et l’A7IV se fait légère.

A7IV : 4K Full Frame VS 4K Crop Super35

Le Sony A7IV propose d’enregistrer de la 4K sur l’intégralité de son capteur plein format ou à partir d’un crop Super35. Ce second mode bénéficie donc d’un sur-échantillonnage moins important (4,5K contre 7K en mode Full Frame).



Zoom x3 :


Nous pouvons constater une définition bien supérieure lorsque la 4K provient du mode Full Frame. De plus, des dérives colorimétriques jaunâtres sont davantage présentes sur la 4K issus du crop Super35. Notez que le mode crop Super35 n'influe en aucun cas sur le débit et qu’il n’y a pas d’autre intérêt d’utiliser ce mode que pour zoomer dans son image (et bénéficier d’un crop factor plus important). Attention, le crop Super35 est imposé lors d’un enregistrement en H.265 (XAVC HS).





L’A7SIII ne propose pas de mode crop Super35, son capteur ne possèdant que le nombre de pixels nécessaire pour délivrer de la 4K UHD. On peut constater que la définition reste supérieure sur l’A7 IV, même en crop super35, que sur l’A7SIII. Pour cause, le crop Super35 équivaut à de la 4,6K sur l’A7IV qui bénéficie donc encore d’un léger sur-échantillonnage comparé à l’A7SIII.

SCIENCE COULEUR :

Pour rappel, le Delta E est un écart calculé 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.



L’A7IV présente un Delta E légèrement moins bon que celui de l’A7SIII avec pourtant le même gamma (S-Log3), gamut (SGamut3.Cine) et LUT de conversion utilisée.

Une moyenne à 10.3 demeure cependant tout à fait convenable et non en-deçà de la plupart des caméras actuelles. Il est vrai que l'A7SIII présente un excellent Delta E tout comme la Pocket 6K Pro. Le S1H présente des résultats très légèrement en retrait en raison d’une science couleur plutôt désaturée et décontrastée.







Le rendu des tons chair de l’A7IV est très similaire au S1H avec tout de même une légère tendance magenta sur le Lumix. La Pocket et l’A7SIII produisent des carnations plus jaunes et saturées. On observe donc une différence dans le rendu des carnations entre les deux boîtiers Sony. L’A7IV étant moins saturé, notamment dans les basses lumières, et davantage magenta que l’A7SIII.


Paramètres d'exposition écran “Low Light” :
Sony A7IV : f/1.4 ISO 1600 1/50
Pocket 6K Pro : f/1.4 ISO 1250 1/50
Sony A7SIII : f/1.4 ISO 1600 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, les quatre caméras conservent une relative bonne consistance de leurs colorimétries (les Delta E sont toujours moins bons en basse lumière, mais avec des dérives plus ou moins marquées selon les sensibilités des caméras).

C’est la 6K Pro qui est la moins affectée par les changements de teintes. Le S1H et l’A7IV délivrent des résultats similaires, avec une moyenne de 22,9. Le Sony A7SIII se situe entre les deux hybrides et la Pocket avec une moyenne 20.6.

SENSIBILITE :

Textures en basse lumière :

On pose à l’ISO nécessaire pour atteindre une exposition du gris moyen à 18% sur la LUT de conversion en Rec.709, à pleine ouverture (F1.4) et à 1/50.

Ici, les deux boîtiers Sony doivent monter à 1600 ISO, tandis que la 6K Pro ne doit monter qu’à 1250 ISO, et le S1H à 640 ISO.








En basse lumière, l’A7IV n’a pas besoin de monter plus haut que l’A7SIII en ISO pour atteindre une exposition équivalente.

L’A7 IV se démarque par un bruit numérique très fin et moins vibrant que les trois autres boîtiers. L’A7IV présente aussi le meilleur rendu des détails, traduisant un sur-échantillonnage très efficace.

Le boîtier présente donc d’excellentes performances en basse lumière.

Le Sony A7SIII délivre une image déjà relativement bruitée.

Enfin, la Pocket et le S1H produisent un bruit encore plus épais et vibrant. Le bruit est d’autant plus visible sur le Lumix en raison de ses noirs davantage décollés que sur les autres boîtiers.

Montée en ISO compensée :

Ici, nous montons les ISO des appareils et compensons l’exposition 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, et les écarts de performances en basse lumière se creusent déjà.

L’A7IV reste très peu bruité tandis que le S1H présente un bruit assez vibrant. L’A7SIII produit un rapport signal/bruit similaire à la Pocket 6K Pro, mais avec toutefois l’avantage d’avoir un bruit peu saturé, ce qui le rend moins visible. En revanche, on notera une forte baisse du niveau de détails sur l’A7SIII, là où l’A7IV restitue encore un très bon niveau de détail.





A +2 diaphs, l’A7IV maintient d’excellents résultats en termes de rapport signal/bruit mais aussi de détails. Si l’on compare avec les autres boîtiers, la différence de performance en basse lumière est frappante. Le niveau de bruit conséquent sur l’A7SIII entraîne une perte de détail tout aussi importante. La taille et la vibrance du bruit sur le S1H et la 6K Pro rendent ces boîtiers difficilement exploitables sans denoising à ces sensibilités là.





L’A7SIII est équipé d’un circuit de denoising qui se déclenche à 12800 ISO, lui permettant de réduire drastiquement son niveau de bruit. Son image devient alors lisse et entraîne une forte perte de détails. De son côté, l’A7IV, à présent légèrement plus bruité que l’A7SIII, garde des résultats honorables en termes de rapport signal/bruit. Le signal se détériore encore davantage pour la 6K Pro et le S1H avec de fortes dérives colorimétriques notamment pour le Lumix. A 5000 ISO en base low, le S1H se trouve dans une situation compliquée. Le Panasonic bénéficie en revanche d’un Dual ISO, on le passe donc à 4000 ISO, la sensibilité minimum en Base High.





En passant en base high à 4000 ISO, le S1H retrouve à nouveau une image plus que convenable, mais ne parvenant toujours pas à délivrer une image moins bruitée que l’A7SIII et plus détaillée que l’A7IV.





A son ISO maximum, la Pocket délivre une image inexploitable car bien trop bruitée. Les trois autres boîtiers présentent ici des résultats assez similaires avec un léger avantage pour l’A7IV. En effet, celui-ci restitue toujours un niveau de détails supérieur à l’A7SIII et présente moins de dérives colorimétriques que le S1H.



A 51200 ISO, les Sony subissent tous les deux une quantité de bruit ainsi qu’une baisse du détail très importante. Nous pouvons observer des artefacts bleutés sur l’image de l’A7IV qui ne sont pas présents sur l’A7SIII, mais cela relève presque du détail à ce niveau de détérioration de l’image. Le Lumix est sans surprise très bruité et continue à dériver vers des teintes jaunâtres.




L’A7IV délivre des résultats encore exploitables à son ISO maximum à condition d'effectuer un travail de denoising.

Le Sony A7IV délivre d’excellentes performances en basses lumière, surpassant de loin les autres boîtiers. Son très bon rapport signal/bruit et son niveau de détails viennent en partie du sur-échantillonnage 7K. Le nombre très important de photosites permet de délivrer un bruit fin et donc moins déplaisant à l'œil. L’A7SIII mise sur ses photosites moins nombreux mais plus larges pour produire de bons résultats en basses lumières. Le nombre de photosites s’avère ici plus utile que leur taille. L’A7IV est exploitable sans problème jusqu’à 51200 ISO.


Voici la montée en ISO compensée de l’A7IV seulement, sans waveform, pour que vous puissiez vous faire une idée du rendu, au fur et à mesure de la montée de la sensibilité. Il s’agit de captures d’enregistrements 4K en sortie FullHD, qui bénéficie donc d’un sur-échantillonnage en postproduction.









A titre indicatif, voilà ce que l’on peut obtenir en denoisant l’image à l’aide du plug-in Neat Video dans DaVinci Resolve :

Circuit de denoising :

L’A7SIII présente un circuit de denoising à 12800 ISO. Nous avons donc cherché à savoir lors du passage de l’A7IV à la Testbox, si le boîtier présente un système équivalent. Et, effectivement, il semble se passer un petit quelque chose à 3200 ISO.












Un circuit de denoising est donc visiblement enclenché à partir de 3200 ISO, permettant de réduire un niveau de bruit déjà relativement peu présent. La marque ne communique pas au sujet de cette optimisation du signal. Il est donc intéressant de noter que l’on obtient un meilleur rapport signal/bruit en réglant la sensibilité de l’A7IV à 3200 ISO plutôt qu’à 1600, 2000 ou 2500 ISO. Cela aura pour seul effet négatif de réduire très légèrement le niveau de détails (mais qui reste très bon).

Très basse lumière :

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

Scène Ultra Low Light - Point chaud exposé à 90%​

On constate 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. Le gamma utilisé étant le même sur les deux Sony, cette différence attesterait d’une meilleure sensibilité de l’A7SIII en très basses lumières. Toutefois, son niveau de bruit est ici bien supérieur à celui de l’A7IV qui présente un meilleur rapport signal/bruit. Le S1H présente également un niveau de bruit relativement contenu. A 6400 ISO, la 6K Pro produit un rapport signal/bruit légèrement inférieur à l’A7SIII.

Bien que les points chauds soient exposés au même niveau, certains boîtiers permettent de voir plus loin dans les ombres. Ainsi, le dernier bonhomme est bien plus visible sur le S1H que l’A7SIII. L’A7IV et la Pocket sont dans un entre deux, avec un léger avantage pour la Blackmagic.

C’est encore une fois l’A7IV qui restitue le meilleur niveau de détails. L’appareil délivre une définition bien supérieure aux autres boîtiers dans ces conditions de très basses lumières.





A +1 diaph, le Sony A7SIII bénéficie de son circuit de denoising permettant de dégrainer fortement son image. L’A7IV présente en revanche la meilleure restitution de détails. La Pocket délivre une image avec un bruit vibrant et des artefacts bleutés très présents.





A +2 diaphs, les performances de l’A7IV dépassent à nouveau celles de l’A7SIII. Le signal pourtant optimisé de l’A7SIII à 12800 ISO se dégrade rapidement sur les ISO supérieurs. Le rapport signal/bruit de la 6K Pro ne va pas en s’améliorant et devient ici relativement inexploitable. Le S1H est également assez bruité et restitue une image très peu détaillée.

DYNAMIQUE :

Les plans de dynamique sont tournés dans le gamma offrant le plus dynamique, à l’ISO natif. On expose avec le diaphragme de manière à ce que les deux premiers patchs soient écrêtés au même niveau. Dans ce comparatif, les quatres plans sont tournés en 4K UHD. Les captures des waveforms sont effectuées dans une timeline UHD pour que les signaux ne bénéficient pas d’un sur-échantillonnage en post-production.

Sony annonce une plage dynamique de 15+ diaphs en S-Log3 à 800 ISO, son ISO natif. Dans les mêmes conditions de prise de vue, Sony promet 15 diaphs pour l’A7SIII.




Paramètres d'exposition écran “Dynamique” :
Sony A7IV : f/5 ISO natif 800 1/50, XAVC-SI 422 10bit
Pocket 6K Pro : f/5.4 ISO natif 400 1/50, ProRes 422 10bit
Sony A7SIII : f/5 ISO natif 800 1/50, XAVC-SI 422 10bit
Lumix S1H : f/5 ISO natif 640 1/50, MOV 422 bit
Vue 4K en crop 1:1 dans une timeline FullHD

L’A7IV restitue une excellente dynamique pour son prix, avec 13+ diaphs de dynamique utile. Comme annoncé par la marque, la dynamique est effectivement légèrement supérieure à celle de l’A7SIII. C’est d’ailleurs le nouveau Sony qui présente la meilleure dynamique des quatre boîtiers.

Avec 12+ diaphs, la Pocket atteint presque la dynamique annoncée par Blackmagic (13 diaphs). La 6K pro délivre donc un diaph de moins que l’A7IV, notamment à cause de sa couche de bruit relativement épaisse. Le S1H est également plus bruité que les Sony, mais il parvient à obtenir un résultat équivalent à l’A7SIII avec 13 diaphs, contre 14+ annoncés par Panasonic.



Le denoising (réalisé à l’aide du plug-in NeatVideo dans Resolve) permet de gagner encore davantage de dynamique dans le signal de l’A7IV, pourtant déjà peu bruité. En effet, celui-ci passe de 13+ à 15 diaphs de dynamique. Le 15e diaph est perceptible et se détache du seuil de bruit. En revanche, en raison du pied de courbe du S-Log3, ce diaph est très pincé et probablement difficile à exploiter.

Lorsque l’on dénoise le signal des quatre boîtiers, on constate qu’ils présentent des dynamiques assez semblables avec toutefois un avantage pour l’A7IV et un léger retrait pour l’A7SIII.




Notez que l’on perdra un diaph en optant pour le mode Crop Super35 de l’A7IV. En effet, le bruit numérique y est plus présent car l’image bénéficie d’un suréchantillonnage moins important qu’en mode Full Frame. Enregistrer en XAVC HS (H.265) ou en 4K/50p, forçant l’activation du crop Super35, vous fera donc perdre un diaph de dynamique, avec 12+ diaphs avant et 14 diaphs après denoising.

CONCLUSION :

Grâce à sa 4K sur-échantillonnée à partir d’un capteur 7K, l’A7IV délivre d’épatantes performances en termes de définition et de rendu des détails. On observe un moiré très limité sur les mires ainsi qu’un très bon rendu des textures. La 4K en mode Full Frame est meilleure qu’en crop Super35, elle-même légèrement supérieure à la 4K de l’A7SIII.

Le Delta E est bon sans pour autant dépasser celui de la Pocket et de l’A7SIII. En revanche, on observe une science couleur légèrement différente, délivrant des carnations moins chaudes et saturées que celles de l’A7SIII.

Les performances de l’A7IV en basse lumière sont absolument excellentes. Même en montant dans les ISO, le signal reste très propre et tout à fait exploitable en dessous de 51200 ISO, avec un bruit très fin et très peu vibrant. Avec un traitement, l’image sera même exploitable jusqu’à 102400 ISO, la sensibilité maximum. On notera qu’il parvient également à maintenir une restitution des détails en basse lumière bien supérieure aux autres boîtiers. De plus, le signal se denoise très bien alors qu’il contient déjà peu de bruit.


Un circuit de denoising interne optimise le signal du boîtier à 3200 ISO, permettant d’obtenir un meilleur rapport signal/bruit à cet ISO qu’à 1600, 2000 et 2500 ISO. L’A7SIII ne parvient à dépasser l’A7IV qu’à 12800 ISO, lorsque son circuit de denoising est activé, au détriment d’une importante perte de détails.

Le nouveau Sony délivre une excellente dynamique avec 13+ diaph et atteint les 15 diaphs une fois denoisé. Le 15e diaph étant très pincé en raison du pied de courbe, on pourra se questionner sur sa réelle utilité. N'empêche qu’il s’agit d’un résultat qui n’a été atteint que par un très petit nombre de caméras sur notre banc de test jusqu’ici.

Il ne fait nul doute que l’A7IV nous à bluffé. Ses performances en rendu des textures, en sensibilité, ou encore en dynamique nous donne l’impression d’un boîtier sachant tout faire.

Nous ne nous attendions pas à de meilleures performances que l'A7S III en basse lumière. Le champion du Low Light chez Sony n’est finalement peut être pas celui que l’on pensait

Ce comparatif nous questionne sur le credo selon lequel les gros photosites entraîneraient forcément de meilleures performances en basse lumière. Il semble que les évolutions technologiques et algorithmiques permettent à présent aux capteurs à forte densité de pixels de tirer profit du sur-échantillonnage, que ce soit en termes de rendu des détails ou en sensibilité. Nous pouvons faire le lien avec le Canon R5, un hybride dont les 45 Mégapixels délivrent un très bon rapport signal/bruit.