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La Colonne Centrale

Aujourd’hui, les trépieds sont fabriqués principalement à partir de deux matériaux, la fibre de carbone et l’aluminium. Ceux qui cherchent à investir dans un ensemble de pieds de trépied devront souvent choisir entre les deux. Cela aurait pu être un court message. La fibre de carbone est clairement le meilleur matériau du point de vue de l’ingénierie et de la conception. Le pourquoi et combien mieux est la longue partie de ce post.

D’un point de vue théorique, le choix d’utiliser la fibre de carbone plutôt que l’aluminium est fondé. La rigidité d’un matériau est quantifiée par une métrique appelée module de Young. Sur cette page wikipedia, la rigidité de la fibre de carbone est répertoriée à 181 GPa tandis que celle de l’aluminium est de 69 GPa. Ainsi, un trépied en carbone avec les mêmes dimensions de tube qu’un aluminium fonctionnera beaucoup mieux. De plus, la fibre de carbone est moins dense que l’aluminium et le trépied sera donc également plus léger.

Cette comparaison simpliste est loin de toute l’histoire. En pratique, les tubes en fibre de carbone varient énormément en qualité et en rigidité. De nombreux facteurs entrent dans la fabrication d’un tube en fibre de carbone, tels que la direction des fibres, le module des fibres et le rapport résine / fibre. Par exemple, cette même page wikipédia référencée dans le paragraphe ci-dessus répertorie une fibre de carbone différente comme ayant un module de 30 à 50 GPa, bien inférieur à l’aluminium. Il est facile de réduire les coûts du côté de la fabrication en utilisant des tubes de mauvaise qualité tout en pouvant commercialiser le trépied en fibre de carbone. Les fabricants de trépied énumèrent souvent le nombre de couches de fibre de carbone utilisées dans leurs tubes, mais cela peut également être trompeur et n’a qu’une faible corrélation avec la rigidité finale du tube. Il y a une raison pour laquelle aucun des principaux fabricants ne répertorie le nombre de couches dans leurs tubes. C’est une mesure dénuée de sens. Je ne connais aucun moyen de glaner la qualité des tubes en fibre de carbone utilisés dans un trépied à moins de mesurer la rigidité du trépied comme cela est fait sur ce site. Il y a beaucoup plus à dire concernant la fibre de carbone, comme la nature non isotrope de la rigidité, et je le ferai probablement dans un futur post. Pour l’instant, notons simplement qu’il existe une énorme variation de la rigidité des différents composites en fibre de carbone.

Voici un graphique de la rigidité ajustée en hauteur par rapport au poids pour chaque trépied que j’ai testé. Il s’agit simplement d’une représentation visuelle de la page de classement. Plus haut et à gauche, un trépied est sur la parcelle, meilleur est le score. Dans cette parcelle cependant, les trépieds en aluminium sont tracés en bleu, et ceux avec des jambes en fibre de carbone sont tracés en rouge.

La différence de performance est clairement apparente, les trépieds en fibre de carbone étant beaucoup plus performants que ceux en aluminium. Ce qui est particulièrement intéressant, c’est que les trépieds en aluminium semblent tous tomber sur une ligne, la rigidité étant à peu près proportionnelle au poids. Il semble que la vieille notion selon laquelle les trépieds stables sont nécessairement lourds soit correcte en ce qui concerne les pieds en aluminium. Pour les pieds en fibre de carbone, nous voyons beaucoup plus de dispersion entre les trépieds les plus performants et les plus performants pour un poids donné. Cela est parfaitement logique compte tenu de notre compréhension de la large gamme de qualité des tubes en fibre de carbone. Les meilleurs trépieds en fibre de carbone sont nettement plus légers et plus rigides qu’un trépieds en aluminium. Les pires semblent avoir une rigidité similaire à une contrepartie en aluminium tout en conservant des avantages de poids.

Théoriquement, la fibre de carbone semble également avoir un meilleur amortissement que l’aluminium. Les données pour le rapport d’amortissement peuvent être trouvées pour les composites en aluminium et en fibre de carbone. Les rapports d’amortissement sont meilleurs pour les composites en fibre de carbone que pour l’aluminium d’un facteur compris entre 1 et 3x en fonction de l’échantillon de fibre de carbone utilisé et de la direction des vibrations. Le rapport d’amortissement dépend de la rigidité et du poids du matériau. La fibre de carbone est généralement plus rigide et plus légère, et celles-ci se compenseraient grossièrement en grandeur, de sorte que les rapports d’amortissement devraient être quelque peu comparables. Soyez simplement averti que nous faisons de la science sérieuse de l’enveloppe ici. Notez que les chiffres d’amortissement rapportés sur ce site ne sont pas un rapport, mais le coefficient d’amortissement absolu et sont directement comparables les uns aux autres. Encore une fois, le composite en fibre de carbone peut être fabriqué de différentes manières, et nous devons naturellement nous attendre à une variance des propriétés d’amortissement. En résumé, nous devrions nous attendre à de meilleures propriétés d’amortissement des pieds en fibre de carbone.

Avec quelques attentes à notre actif, nous pouvons maintenant jeter un coup d’œil aux données. Vous trouverez ci-dessous un graphique de l’amortissement moyen (moyenne harmonique de l’amortissement en tangage et en lacet) par rapport au poids du trépied. La logique de ce tracé est moins théorique que celle de la rigidité, mais reste utile.

Les trépieds en fibre de carbone semblent toujours faire mieux en moyenne, mais pas de manière dominante. Comme nous l’avons vu dans les articles précédents, l’amortissement peut se comporter de manière amusante par rapport au comportement linéaire agréable de la rigidité. En particulier, il est facile d’ajouter beaucoup d’amortissement à un trépied simplement en faisant varier le matériau de la plaque supérieure ou en engageant les vis de réglage qui maintiennent la tête en place. L’amortissement inhérent aux pieds peut donc être éclipsé par d’autres facteurs de conception du trépied. Étant donné que nous avons vu des trépieds en fibre de carbone avec un amortissement très faible, je suppose que les matériaux des jambes contribuent relativement peu à l’amortissement que nous voyons généralement dans les trépieds. La fibre de carbone semble mieux humidifier que l’aluminium, comme prévu.

En plus d’analyser l’ensemble de la base de données des trépieds testés, j’ai testé quatre ensembles de trépieds identiques à l’exception du matériau des jambes. Ceux-ci fournissent un bien meilleur contrôle pour notre étude. Les spécifications mesurées pour ces trépieds sont énumérées ci-dessous. Comme d’habitude, la raideur et l’amortissement rapportés sont la moyenne harmonique des mesures autour des deux axes.

Trépied Prix Rigidité moyenne Nm Amortissement moyen Js Poids lbs (kg)
Manfrotto MT055CXPRO3 $340 0.386 4.26 (1.933)
Manfrotto MT055XPRO3 $230 877.8 0.200 5.50 (2.498)
Manfrotto MT190CXPRO3 $330 756.6 0.177 3.49 (1.587)
Manfrotto MT190XPRO3 $176 519.7 0.067 4.39 (1.995)
Manfrotto 190go! Carbon $280 548.2 0.148 2.97 (1.351)
Manfrotto 190go! Aluminum $150 482.7 0.125 3.63 (1.65)
MeFoto GlobeTrotter Carbon $350 531.2 0.166 2.97 (1.35)
MeFoto Globe-Trotter Aluminium $200 495.4 0.196 3.64 (1.653)

Comme vous pouvez le voir sur le tableau, les trépieds en fibre de carbone sont environ 20% plus légers, avec une meilleure rigidité, généralement un meilleur amortissement, à un peu moins du double du prix. Il y a un écart important entre les paires de trépieds par rapport à la différence de rigidité et de performance d’amortissement. Pour les trépieds Manfrotto MT, la rigidité et l’amortissement sont bien meilleurs pour les versions en carbone, tandis que pour le Mefoto Globetrotter, la rigidité est à peu près la même et l’amortissement est en quelque sorte pire.

Cette disparité est directement le résultat de la qualité de la fibre de carbone utilisée. Les tubes en fibre de carbone bon marché du Mefoto sont nettement plus légers que leurs homologues en aluminium, mais ne fonctionnent pas mieux. Les trépieds Manfrotto MT ont récemment intensifié leur jeu et utilisent clairement des tubes de meilleure qualité. Cet ensemble de données est intrinsèquement limité aux trépieds dotés de versions en fibre de carbone et en aluminium. Tous les trépieds les plus chers (et les plus performants) ne sont pas disponibles en versions en aluminium. Cela nous empêche de comparer directement à quel point les meilleurs trépieds en carbone peuvent être meilleurs. Cependant, le graphique rigidité / poids de tous les trépieds ci-dessus nous indique que les performances du carbone sont au moins plusieurs fois meilleures. Ce n’est pas un mystère pourquoi les fabricants qui cherchent à fabriquer les meilleurs trépieds possibles n’utilisent que du carbone.

Jusqu’à présent, nous nous sommes concentrés uniquement sur les aspects de performance de la fibre de carbone et de l’aluminium. Il existe d’autres propriétés de ces matériaux qui affectent l’utilisation du trépied. La fibre de carbone a une conductivité thermique beaucoup plus faible que l’aluminium. Manipuler un trépied en aluminium par une matinée froide peut être une expérience vraiment inconfortable et affecter une séance photo. Les propriétés isolantes de la fibre de carbone peuvent en faire un non-problème. À la rigueur cependant, les enveloppements de jambes peuvent également l’être, mais ceux-ci ajoutent encore au poids d’un trépied. Sous un stress sévère, l’aluminium se déforme tandis que la fibre de carbone se brise. Un trépied plié est toujours probablement utile alors qu’un trépied brisé ne l’est pas. Si des dommages sont préoccupants pour votre équipement, cela peut être pris en compte dans votre choix de matériau.

En résumé:

Carbone

  • Meilleure rigidité
  • Meilleur Amortissement
  • Plus léger
  • Conductivité Thermique inférieure

Aluminium

  • Moins cher
  • Résistant aux dommages

La fibre de carbone est clairement le meilleur matériau pour les trépieds. Il fonctionne simplement à un niveau beaucoup plus élevé que l’aluminium, qui était le matériau de choix précédent. L’aluminium a encore un rôle à jouer pour les trépieds économiques. Il est beaucoup moins cher et peut être utilisé pour fournir une bonne valeur et une qualité de construction. Si à la fin de cet article, vous essayez toujours de choisir entre l’aluminium et la fibre de carbone, il vous suffit de décider si les gains de performance de la fibre de carbone valent le coût supplémentaire. Et rappelez-vous, toutes les fibres de carbone ne sont pas créées égales.