Un objectif qui résout les fins détails ne produit pas nécessairement un tirage d’aspect piqué, et un objectif d’aspect piqué ne résout pas nécessairement le plus de détail. Ces deux qualités se mesurent séparément, et c’est dans l’écart entre elles que se joue une grande partie du rendu monochromatique. La Fonction de Transfert de Modulation (MTF) est l’outil le plus utile pour les distinguer, car elle ne réduit pas un objectif à un chiffre unique. Elle décrit avec quelle fidélité l’objectif transfère le contraste à travers une gamme de tailles de détail — mais l’objectif n’est qu’un maillon d’une chaîne, et bien lire le graphique implique de savoir ce que fait chaque bande de fréquences et ce que le film et l’œil y font ensuite.

Ce que mesure la courbe

La MTF décrit quelle fraction du contraste d’un objet survit au trajet à travers l’objectif jusqu’au plan film, en fonction de la fréquence spatiale. Le contraste est ici défini comme la modulation : pour un réseau de plages claires et sombres, la modulation est égale à (Maximum − Minimum) / (Maximum + Minimum). Une mire en noir et blanc parfait a une modulation de 1,0 ; après passage à travers l’objectif, les plages sont rendues avec une séparation réduite entre clair et sombre, et le rapport de la modulation de sortie à la modulation d’entrée est la valeur MTF à cette fréquence, un nombre entre 0 et 1, ou entre 0 et 100 pour cent. La fréquence spatiale est exprimée en paires de lignes par millimètre (pl/mm) au plan film. Toute courbe réelle commence près de 1,0 aux très basses fréquences et décroît à mesure que les fréquences augmentent, car les détails plus fins sont progressivement plus difficiles à transmettre.

Mathématiquement, la MTF est le module de la fonction de transfert optique, qui est la transformée de Fourier de la fonction d’étalement de ligne (ou d’étalement de point) — l’image que l’objectif forme d’une ligne ou d’un point idéal. La norme ISO 9334:2012, Optique et photonique — Fonction de transfert optique — Définitions et relations mathématiques, en codifie la terminologie ; l’ISO 9335 fixe les procédures de mesure. Une mise en garde empêche la courbe d’être une description monotone propre : en pratique, une courbe MTF peut tomber à zéro puis remonter. Il s’agit de la résolution parasite, où les structures plus fines que le passage par zéro sont reproduites avec le blanc et le noir intervertis. Les courbes publiées ne le montrent pas, mais cela compte dès que l’objectif est défocalisé ou que le sujet est en mouvement.

Lire un vrai graphique : le Summicron-M 35 ASPH.

Prenons la fiche technique Leica du Summicron-M 35 mm f/2 ASPH. — sept lentilles en cinq groupes, onze lamelles de diaphragme, ouverture minimale f/16, performance optimale à f/4. Leica trace sa MTF en lumière blanche à quatre fréquences, 5, 10, 20 et 40 pl/mm, avec la courbe pleine pour les structures sagittales (radiales) et la courbe pointillée pour les structures tangentielles, évaluées à pleine ouverture et à f/5.6. Leica précise explicitement que les courbes à 5 et 10 pl/mm donnent le contraste pour les grandes structures de l’objet, tandis que 20 et 40 pl/mm renseignent sur la résolution des détails fins et très fins.

On peut donc le lire comme deux questions. La valeur au centre à 10 pl/mm indique le croquant global entre les masses tonales — un mur contre son ombre, un visage sur le ciel. Sur un design moderne comme celui-ci, on s’attend à ce qu’elle se situe haut, dans la fourchette 80–90 pour cent habituelle des objectifs contemporains, contre seulement 60–70 pour cent pour les optiques standard lumineuses des années 1960. Une valeur élevée ici se traduit par un tirage avec du corps : une séparation profonde et nette entre les grandes plages de tonalité. La valeur au bord à 40 pl/mm indique si le tissage d’une veste en tweed ou les cils au coin d’un cadre survivent comme texture distincte ou se dissolvent en gris. Là où les courbes sagittale et tangentielle divergent en bord de champ, l’objectif présente de l’astigmatisme : le point lumineux s’étire en un court segment, radialement ou tangentiellement, de sorte que les bords courant dans un sens restent nets tandis que ceux qui les croisent bavouent. En monochrome, cela se traduit par une perte de fins détails selon la direction et une texture de coin irrégulière — le tirage paraît net sur un rail vertical et mou sur les assises horizontales de brique voisines.

La netteté, c’est la raideur des bords, non la résolution maximale

La netteté apparente suit les basses et moyennes fréquences, non la ligne la plus fine résolvable. Nasse, dans la monographie Zeiss How to Read MTF Curves (décembre 2008), explique le mécanisme par le profil de bord. Dans un très bon objectif 35 mm, une transition blanc vers noir ne s’étend pas sur plus d’environ 10 micromètres, et c’est cette transition abrupte que l’œil lit comme du piqué. Un objectif moins bon étale la même transition sur 30 à 50 micromètres ; il atteint tout de même un noir profond à terme, si bien que sa MTF basse fréquence peut rester élevée, mais sa MTF haute fréquence s’effondre et le bord paraît mou. C’est pourquoi deux objectifs ayant une résolution ultime comparable peuvent produire un rendu de caractère entièrement différent.

Les règles de Nasse pour peser les différences découlent de cela. Les petites différences de valeurs MTF élevées comptent surtout à fort contraste de sujet ; les variations tonales inférieures à environ un diaph (stop) n’exigent pas une MTF élevée, et les différences au-dessus de 70–80 pour cent sont à peine pertinentes ; et là où la MTF est déjà très faible, le contraste de l’image reste faible quel que soit le contraste du sujet. La conclusion est que courir après les derniers points de pourcentage à 40 pl/mm vaut rarement le coup, tandis que la valeur à 10 pl/mm justifie sa place sur presque chaque vue.

Brillance et microcontraste ne sont pas la même chose

Le mot microcontraste est le terme le plus galvaudé dans les discussions sur les objectifs, et Nasse prévient que les deux idées qu’il recouvre sont constamment confondues. Le contraste macro est la brillance de l’image — l’absence globale de voile. Il est gouverné par la lumière parasite : le voile de diffusion et la diffusion interne sur les surfaces des lentilles et l’intérieur du barillet, qui remontent les noirs d’un léger lavis gris. Le contraste micro est le contraste des structures fines que l’on perçoit tout juste, ou que l’on ne perçoit plus — la correction à petite échelle que mesure la MTF aux hautes fréquences.

La distinction a une portée pratique pour le tireur monochrome. Le « négatif lumineux avec des noirs profonds et de la présence » est avant tout une propriété de brillance : elle vient d’un objectif, d’un pare-soleil et de traitements antireflets qui suppriment la diffusion, et elle n’est absolument pas capturée par la courbe MTF. Une bonne MTF basse fréquence est nécessaire pour cet aspect mais ne le garantit pas — un objectif bien corrigé photographiant en contre-jour avec un verre avant souillé affichera un beau graphique et imprimera comme du brouillard. Donc quand un tirage claque, accordez le mérite à la courbe de contraste pour la séparation tonale, mais accordez-le aux traitements et au pare-soleil pour les noirs propres.

L’objectif n’est que la moitié de la chaîne

La MTF que vous imprimez réellement est le produit de chaque maillon : objectif × film × objectif d’agrandisseur × l’œil. Pour un bon objectif 35 mm sur un film noir et blanc haute résolution, l’extrémité haute fréquence de ce produit est limitée par l’objectif, pas par le film. Nasse prend le T-Max 100 comme exemple : sa MTF publiée reste au-dessus de 100 pour cent jusqu’à environ 20 pl/mm — une remontée en adjacence basse fréquence caractéristique des émulsions à grains en T — avant de chuter, et conserve suffisamment de contraste aux hautes fréquences pour que le film ne soit pas le maillon limitant. Le pouvoir séparateur du T-Max 100 est cité à deux contrastes de mire car aucun objectif ne délivre la valeur à haut contraste pour les plus fines structures : 63 lignes/mm à une mire basse contraste de 1,6:1, 200 lignes/mm à une mire haut contraste de 1000:1. Estimer les performances réelles à partir du chiffre de 200, note Nasse, est trop optimiste.

Deux limites se situent au-delà de l’objectif et du film. L’œil ne résout qu’environ 8 pl/mm à la distance minimale de vision distincte de 25 cm ; ramenée à une hauteur d’image de 24 mm, cela représente environ 66 pl/mm sur le négatif, de sorte que les fréquences qui comptent pour un spectateur se situent dans la plage allant jusqu’à environ 40 pl/mm — ce qui explique exactement pourquoi les fiches techniques s’y arrêtent. Et la diffraction fixe le plafond physique : en règle générale, la largeur de la tache de diffusion en micromètres est approximativement égale au nombre f, et la fréquence limite par diffraction est d’environ 1500 divisé par le nombre f, donc f/2 autorise environ 750 pl/mm mais f/16 seulement environ 94, là où le disque d’Airy a grandi jusqu’à quelque 16 micromètres. C’est pourquoi le Summicron culmine à f/4 et perd à nouveau de la résolution fine si l’on ferme trop le diaphragme.

Le levier du laboratoire

La lecture se valorise à l’agrandisseur. Ces objectifs lumineux des années 1960 à 60–70 pour cent de MTF à 10 pl/mm n’étaient pas inimprimables ; les tireurs compensaient le faible contraste en agrandissant sur un papier de grade plus dur, à gradation plus élevée, pour remettre du croquant. Un objectif moderne à MTF élevée vous offre la liberté inverse : le contraste est déjà sur le négatif, de sorte que vous pouvez imprimer sur un grade plus doux pour le même punch apparent tout en conservant davantage de latitude tonale dans les hautes lumières et les ombres. (On soutient souvent que le film couleur, dont le traitement est bien moins flexible, a poussé les fabricants d’objectifs à mieux corriger le contraste en premier lieu.) Ancrez-le dans un processus concret — T-Max 100 exposé à EI 100, développé dans D-76 pur 6,5 minutes à 20 °C, fixé et lavé — et l’objectif, le film et le grade de papier cessent d’être des débats séparés sur le matériel pour devenir une seule décision tonale. Interpréter un objectif à travers sa MTF complète, et à travers la chaîne où il s’inscrit, est le moyen le plus fiable de prédire comment il restituera un sujet en noir et blanc.