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9Juin/100

Retour aux fondamentaux : comprendre l’exposition

C'est un classique de tous les blogs et les sites qui parlent de photographie : les bases pour comprendre l'exposition. Eh bien je m'y mets aussi de ma propre version, après tout, pourquoi pas? Je vais donc présenter le principe de l'exposition photographie, puis de développerai (sans jeu de mot) autour de la technique, et du fameux trio ISO/ouverture/temps de pose.

Attention, note un peu longue 😉

Qu'est ce que l'exposition?

Close to the cliffsAussi bon que soit le support d'enregistrement de la lumière, film ou capteur numérique, il ne peut s'adapter automatiquement aux conditions lumineuses de la même façon que le font notre œil et notre cerveau. Il faut donc avoir connaissance de ces conditions et se les poser comme contraintes pour que la photo puisse montrer ce que l'on souhaite.

Par ailleurs, les capteurs ne sont pas capables de capturer les contrastes qui peuvent exister dans une scène naturelle. Ainsi, tout ce qui sera trop lumineux sera blanc pur, et tout ce qui le sera trop peu sera d'un noir pur. L'exposition, c'est aussi un choix à faire quant à ce qu'on souhaite montrer. Je reviendrai sur ce sujet dans un article ultérieur.

Pour mesurer l'exposition, on dispose de cellules, captant la quantité de lumière, et qui livrent donc les réglages "corrects" pour une situation donnée. Cette mesure se compte en IL (indice de luminance) ou EV (Exposure Value). +1IL signifie 2x plus de lumière, -1IL 2x moins. C'est une échelle non linéaire.

Nos appareils numériques modernes disposent de cellules dites  "à lumière réfléchie" (qui mesurent la lumière en provenance de la scène) sur lesquelles s'appuie l'électronique interne pour nous dire, en fonction de nos réglages, "c'est sur-exposé" ou "c'est sous-exposé".

Cette même électronique est aussi capable de prendre la décision du bon réglage, mais on s'en tiendra au mode manuel uniquement.

Nos réglages en question, il s'agit justement du trio ISO/ouverture/temps de pose.

La sensibilité (ISO)

La sensibilité était déjà mesurée de la même façon pour les films argentiques. Aujourd'hui, en numérique, on peut en changer à l'envie sans avoir à changer de capteur.

Pour faire simple, la sensibilité est la correspondance entre la quantité de lumière en entrée et celle qu'on aura sur l'image finale. Plus la sensibilité est élevée, plus les basses lumières paraîtront claires sur la photo. Lorsqu'on double la valeur en ISO (de ISO 100 à ISO 200 par exemple), on double la quantité de lumière reproduite, c'est à dire qu'on gagne 1IL. Les valeurs courantes sont situées entre ISO 50 et ISO 1600, mais les progrès actuels permettent de monter par exemple jusqu'à ISO 25600 et commencent à placer des valeurs utilisables jusqu'aux alentours de ISO 3200.

Si on est en situation de basse lumière, on peut donc augmenter la sensibilité de son capteur, la contrepartie étant qu'on aura plus de bruit (et/ou du grain).

One step in infinity

Un exemple du bruit/grain obtenu avec une forte sensibilité

Le temps de pose

Le temps de pose (shutter speed, en anglais) est tout simplement le temps pendant lequel la surface sensible est exposée à la lumière. Il est mesuré en secondes, et le plus souvent en fractions de secondes. Les valeurs typiques sont 1s, 1/2s, 1/4s, 1/8s, 1/15s, 1/30s, 1/60s, 1/125s, 1/250s, etc. De gauche à droite, à chaque changement de valeur, on perd 1IL, perte due au fait que le capteur est exposé pendant deux fois moins de temps.

Sur les indicateurs des appareils photo, on voit souvent indiqué 125 pour 1/125s et 1" pour 1s.

Lorsqu'on raccourcit le temps de pose, les mouvements sont figés, et le sujet peut paraître plus net. On évite aussi les risques de flou dus à un mouvement de l'appareil photo lui-même. En conséquence de quoi moins de lumière a le temps d'impressionner la surface sensible. Si l'on allonge le temps de pose au contraire, on laisse entrer plus de lumière, et les mouvements sont moins figés, donnant l'opportunité pour un bel effet de filé.

I commute, you commute, they commute

Un exemple d'effet de filé avec un temps de pose de 1/8s

L'ouverture du diaphragme

C'est le diamètre d'ouverture de l'iris (le diaphragme), situé à l'intérieur de l'objectif pour un reflex à objectifs interchangeables. Sa valeur s'exprime en f/N, où N est le rapport entre la longueur focale et le diamètre réel d'ouverture du diaphragme.

Les valeurs usuelles sont f/1.4, f/2, f/2.8, f/4, f/5.6, f/8, f/11, f/16, f/22.

Par exemple, pour un objectif 50mm ouvert à f/2.8, on en déduit que le diamètre du diaphragme ouvert est de 50/2.8 ≈ 17.8mm. Pour le même objectif ouvert à f/2, on obtient un diamètre de 25mm. Un rapide calcul nous permet de voir qu'entre ces deux ouvertures, la surface du disque d'ouverture a doublé (d'environ 250mm² à 500mm²) : deux fois plus de lumière peut donc voyager jusqu'au capteur. Le passage d'une valeur de nombre f à la valeur croissante suivante fait donc gagner 1IL.

La quantité de lumière décroissant avec le carré de la longueur focale, cette notation sous forme de rapport permet d'avoir une valeur (quasi) absolue de la luminance atteignant le capteur, quelque soit l'objectif.

"Ouvrir" le diaphragme (plus petit nombre f) permet donc d'avoir plus de lumière, et donne aussi une plus petite profondeur de champ (zone de netteté peu étendue). Au contraire, la netteté est plus étendue lorsque l'on ferme le diaphragme (nombre f plus grand), et on obtient alors moins de lumière.

À lire : l'article wikipedia sur la profondeur de champ.

Hot drink

Grande ouverture, petite profondeur de champ (f/2.8)

Een andere taal

Petite ouverture, grande profondeur de champ (f/16)


Comment utiliser tout ça ensemble

L'utilisation de ces trois paramètres est difficile à expliquer en peu d'exemples. Il s'agit en réalité d'un jeu constant de compensation des trois valeurs, en fonction d'un effet désiré, ou d'une contrainte à respecter. Pour une condition d'exposition donnée, toucher à l'un des paramètres nécessite de toucher à au moins un des deux autres.

Voici quelques études de cas, sous forme d'une liste loin d'être exhaustive :

  • [ISO 800, f/8, 1/250s] on passe à ISO 200 (par exemple pour avoir moins de bruit) :
    On perd 2IL. Pour compenser, il faut agir sur l'un ou l'autre des autres paramètres. On peut soit ouvrir le diaphragme à f/4, soit passer le temps de pose à 1/60s, selon qu'on privilégie de figer le mouvement ou la profondeur de champ. On peut tout aussi bien agir sur les deux, et passer à 1/125s et f/5.6, la combinaison est équivalente en terme de quantité de lumière.
  • [ISO 400, f/16, 1/60s] et on veut figer le mouvement de façon plus nette.
    Il faudrait que la vitesse soit à 1/250s pour geler le mouvement. On peut donc soit passer la sensibilité à ISO 1600, soit ouvrir le diaphragme à f/8, selon qu'on veuille garder la grande profondeur de champ ou le lisse de l'image.
  • [ISO 800, f/5.6, 1/125s] mon sujet est à 3m, et j'aimerais qu'un autre objet à 2,50m soit aussi dans la zone de netteté.
    Je ferme donc mon diaphragme à f/8, et je perds 1IL. Je dois donc soit passer à ISO 1600, soit changer ma vitesse à 1/60s.

Au final, la meilleure façon d'intégrer ces principes, c'est de pratiquer, et pour ça le mode manuel de votre appareil photo est votre allié. Profitez du numérique pour shooter sans compter. Vous avez des techniques pour faires vos réglages manuels? N'hésitez pas à laisser votre astuce dans les commentaires.

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