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Les bases

Comme il ne fait jamais de mal de revoir (ou d’apprendre) les bases, j’entame une série d’articles  techniques sur la prise de vue en photographie. Pour commencer donc, le B.A.-BA du photographe, j’ai nommé le trio ouverture-vitesse-sensibilité.
Le but du photographe, dans un premier temps, est d’obtenir une exposition correcte sur son image. C’est-à-dire qui reflète la luminosité réelle de la scène. Pour cela, en plus des différentes façons de mesurer la lumière (que nous verrons dans un prochain article), il faut jouer sur les trois paramètres de contrôle qui nous sont offerts : le réglage de l’ouverture du diaphragme, la vitesse d’obturation, et la sensibilité ISO du capteur. Détaillons ces trois points :

L’ouverture désigne la valeur d’ouverture du diaphragme que comprend l’objectif attaché au boîtier. Tout objectif comporte ce diaphragme, qui se ferme au moment de la prise de vue afin de laisser passer une quantité de lumière donnée. Plus l’ouverture est basse, plus le diaphragme est grand ouvert (une ouverture de f/1 désigne un diaphragme ouvert au point d’atteindre le diamètre des lentilles, ouvert totalement donc.). A l’opposé, une valeur d’ouverture haute indique un diaphragme peu ouvert (f/8 par exemple). Pour comprendre le phénomène, il suffit d’utiliser la fonction de contrôle de la profondeur de champ disponible sur la plupart des reflex, elle simule la fermeture du diaphragme sans prendre de photo. Fixer une valeur d’ouverture haute – comme f/8 ou f/11 – et utiliser cette fonction assombrit fortement le viseur. Ainsi, plus le diaphragme est ouvert, plus la quantité de lumière qui atteint le capteur est haute, un objectif ouvert à f/2.8 laisse rentrer deux fois plus de lumière qu’un ouvert à f/4.
D’ailleurs, la visée se fait constamment à ouverture maximale, c’est un des avantages à avoir un objectif lumineux, plus son ouverture est grande, plus l’image que vous aurez dans le viseur sera claire.
Un autre point important qui dépend en partie de l’ouverture : la profondeur de champ, nous détaillerons ce point plus précisément dans un autre article, mais sachez que plus l’ouverture est grande, à focale égale, plus la profondeur de champ est courte. Plus prononcé donc sera le flou d’arrière-plan,  ou le « bokeh » comme on l’appelle.

La vitesse d’obturation indique combien de temps le capteur reste exposé à la lumière avant que l’obturateur ne le cache. Logiquement, plus le capteur reste exposé longtemps, plus la quantité de lumière qu’il reçoit est élevée. Ainsi, une photo prise au 1/90ème de seconde reçoit deux fois moins de lumière qu’une prise au 1/45ème de seconde.
Dans ce domaine, une règle fait office d’étalon, on admet généralement que la vitesse d’obturation ne doit pas être inférieur à environ « 1/la longueur focale utilisée ». Ainsi il vaut mieux ne pas prendre une photo prise au 50mm à moins de 1/45ème de seconde. Néanmoins, les différents procédés de stabilisation de la prise de vue changent ce calcul, que ce soit la stabilisation de l’objectif ou par le capteur (chez Sony, Pentax). Clamant faire gagner jusqu’à quatre valeurs de vitesse, ce qui rendrait possible une photo nette à 50mm au 1/10ème, ces systèmes s’avèrent dans la pratique plutôt capables de faire gagner de deux valeurs en moyenne à trois pour les plus performants (typiquement, les dispositifs de stabilisations des longs objectifs télézooms). Il faut néanmoins remarquer que, chez Canon ou Nikon, à moins de disposer d’un objectif stabilisé, il faut bien veiller à respecter la règle énoncée plus haut. Tandis que chez Pentax et Sony, les objectifs sont tous d’emblée stabilisés car c’est le capteur qui l’est. Néanmoins, la stabilisation par objectif a un avantage : l’image que vous avez dans le viseur est stabilisée également, une différence palpable sur les longues focales.
Enfin, la sensibilité ISO désigne la valeur d’amplification du signal du capteur. Je sais, c’est technique. Nativement, la plupart des capteurs de reflex ont une sensibilité ISO de 100 (200 pour quelques-uns). Un amplificateur de signal numérique permet d’augmenter la sensibilité du capteur afin d’amplifier la lumière reçue, ainsi, à ouverture et vitesse égale, une photo prise à ISO 200 dispose de deux fois plus de lumière qu’une autre prise à ISO 100. En revanche, cette amplification du signal a un coût, un signal trop amplifié génère du « bruit », qui se présente sous forme de grains venant détériorer la qualité de l’image. Le bruit se distingue en deux catégories : le bruit de luminance,  assez proche du « grain » des pellicules et peu gênant, et le bruit chromatique, beaucoup plus visible car sous formes de grains violets, roses, rouges etc. Dans les pires des cas on trouve des phénomènes de « banding », c’est-à-dire que le grain s’organise en motifs géométriques, souvent en bandes, ce qui le rend encore plus flagrant. Le phénomène de dégradation de qualité en parallèle à l’augmentation de l’intensité du signal se retrouve dans d’autres domaines : pousser un ampli de guitare dans ses retranchements le fera crachoter par exemple.
A l’heure actuelle, les performances des capteurs ont atteint de tels sommets en termes de sensibilité et d’élimination du bruit qu’on ne voit pas trop qu’attendre comme améliorations de ce côté-là. On peut toujours rêver d’une sensibilité ISO de 102 400 (présente entre autres sur le Nikon D3s et le Canon EOS 1D Mark IV) démocratisée et propre comme du ISO 100, mais les lois de la physique sont incontournables. En 2011, n’importe quel reflex milieu de gamme fournit des images exploitables à ISO 3200, voire 6400. Des performances bien au-dessus des besoins de Mr-tout-le-monde.

Voilà pour les précisions techniques sur ces trois paramètres. Tout l’art de l’exposition est de parvenir  à choisir le meilleur compromis entre ces trois réglages en fonction de la scène à photographier. Idéalement, on prendrait tous nos photos à ISO 100, 1/250ème de seconde et f/8 (valeur à laquelle la plupart des objectifs offrent un pouvoir séparateur maximal). Mais voilà, cela n’arrive presque jamais, et tant mieux. Tout est une histoire de choix, et bien entendu, une fois que l’on dépasse le simple d’aspect technique de la prise de vue, une histoire d’affirmation artistique. Certains chercheront délibérément la présence du bruit, aimant la texture que cela donne à l’image, ou prendront toutes leurs photos à ouverture maximale, afin de limiter l’aspect trop nette des images numériques. Voyons maintenant, en situation, comment définir ces trois réglages essentiels en fonction du sujet et des conditions de prise de vue, et quels sont leurs effets concrets sur l’image définitive.

Choisir une valeur d’ouverture n’est en général pas très compliqué, si, comme moi, vous ne passez pas votre temps à examiner vos images agrandies à taille réelle sous Photoshop (occupation grandement prisée sur les forums photos), vous utiliserez l’ouverture maximale de votre objectif la plupart du temps, et f/8 (ou plus, pour les poses longues par exemple) pour les photos sur pied et de paysage. Bien que je n’utilise vraiment f/8 que sur pied.
Laissez-moi détailler mon raisonnement. Comme tout est une affaire de compromis dans l’exposition, il faut définir quel paramètre est le moins susceptible de dégrader ma qualité d’image.  Vouloir récupérer de la lumière en augmentant le temps de pose présente le risque d’obtenir un flou de bougé (l’appareil bouge pendant la capture, imprimant le mouvement à toute l’image et la rendant inutilisable car floue) ou même le flou du sujet s’il mobile. Augmenter la sensibilité ISO dégrade automatiquement la qualité de l’image, le micro-contraste et les détails fins se perdent, les couleurs sont dégradées, bref là encore un paramètre à manier avec précaution. Tandis que la seule chose que l’on risque en ouvrant au maximum son objectif, c’est de perdre un peu de piqué (netteté de l’image) et, au cas où on ne sache pas correctement utiliser l’autofocus, faire une mauvaise mise au point. Mais voilà, tentez de distinguer une photo prise à f/8 d’une autre prise à f/2.8 sur Facebook, Flickr ou n’importe quel forum photo et vous verrez bien. De même en comparant deux tirages 10*15, même en 20*30 d’ailleurs. La perte de netteté n’est pas assez significative pour être un facteur limitatif. Donc allez-y, ouvrez grand vos diaphragmes ! Et si votre image passée à la loupe sous Photoshop vous fait mal au cœur/aux yeux, envisagez alors sérieusement une carrière de graphiste car s’amuser à coller le nez sur des pixels est, pour le coup, la principale occupation de ces gens-là. La loupe de Photoshop (ou ailleurs…) n’est là que pour vérifier la « potabilité » de votre mise au point, rien de plus. Ou aussi si vous voulez vous extasier sur la qualité de votre Canon L 85mm f/1.2  à rendre fidèlement l’espace entre les cils du modèles, mais c’est un autre débat.
En revanche, pour tirer un 4/3 pour une affiche publicitaire de mode, là il vaut mieux fermer de façon à obtenir le maximum de piqué possible. Et de façon général, c’est la chose à faire lorsqu’on dispose de la quantité de lumière et/ou du temps nécessaire. Mais seulement lorsqu’il n’y aurait autrement pas eu à augmenter la sensibilité ISO ou à réduire le temps de pose ! Le f/8 est un luxe à utiliser dans des conditions photographiques luxueuses, pose longue sur trépied, éclairage de studio etc.
Un autre avantage de l’utilisation des grandes ouvertures est leur faculté à générer des profondeurs de champs très courtes extrêmement photogéniques dès lors que votre sujet se trouve éloigné de l’arrière-plan. Typiquement, en portrait, utiliser une grande ouverture permet de noyer l’arrière-plan dans le flou afin d’attirer l’attention sur le modèle. Le contraste attire, et le contraste net/flou de ce genre d’images n’échappe pas à la règle. De même en photo de spectacle (concert/danse/théâtre), au-delà du fait que la faible lumière disponible lors de ce genre d’évènement amène de toute manière à ouvrir un maximum le diaphragme, cela permet de cacher le fond de la scène, ou les autres danseurs derrière le sujet principal. En revanche, ces conseils sur l’ouverture ne sont pas valables pour certains genres photographiques, ainsi la gestion de l’ouverture est complètement différente en macrophotographie.

Voici deux images illustrant la différence entre f/2.8 et f/8. Notez la courte profondeur de champ à f/2.8 (les boîtes en plastique sont estompées en arrière-plan etc.), et la netteté à f/8 (cliquez pour agrandir l’image).

La vitesse d’obturation est un paramètre délicat, mais seulement lorsque les conditions sont difficiles. En règle générale, une vitesse de 1/125ème permet d’obtenir une image et un sujet net sur tout type de focales. Bien entendu, la photo de sport et la photo animalière ne sont pas à considérer comme remplis de situations « généralistes ». Avec un objectif ou capteur stabilisé, la liberté est assez élevée, et prendre une photo à 20mm au 1/8ème est souvent possible, pour peu d’être stable et pas trop nerveux. En portrait, il vaut mieux ne pas descendre en dessous de 1/60ème, j’ai déjà travaillé au 1/30ème mais les déchets sont présents dans ce cas. On favorisera bien entendu des vitesses plus élevées dès lors que l’on dispose d’assez de lumière (flash cobra, soleil etc.). De même pour la photo de danse, tout dépend des images recherchées mais basiquement on préférera figer le mouvement de la danseuse, ce qui nécessitera donc une vitesse élevée.
La vitesse d’obturation est le paramètre qui a le plus d’impact sur l’image. Il est beaucoup utilisé à des fins artistiques : poses longues, light-painting, poses de 12 heures pour observer le mouvement du cosmos et j’en passe. Comme il prend appui sur le temps, c’est un réglage qui a un énorme pouvoir, avec un pied et quelques filtres de densité neutre, on peut faire beaucoup de choses.

Deux images pour montrer la différence entre deux valeurs de vitesse, celle au 1/45ème est tout ce qu’il y a de plus nette, tandis qu’en ayant défini une vitesse d’1/3 de seconde pour l’autre image, on remarque le flou qui s’est imprimé à toute l’image, et là encore j’étais plutôt stable.

La sensibilité ISO maintenant, paramètre commercial par excellence alors que Jackie et Roberte ne passeront jamais la barre des ISO 400 puisqu’ils s’amusent à sortir le flash dès qu’on est plus en extérieur entre 11 et 15h. A chaque nouveau reflex, le glas tombe, désormais un appareil incapable de gérer correctement le bruit à ISO 3200 est la risée du Web. Bien, sans mésestimer l’importance de la sensibilité du capteur, il faut savoir remettre les choses dans leur contexte. Dépasser ISO 800 est rare pour la plupart des utilisateurs, pourquoi ? Car ils pratiquent la photo en extérieur, en journée, et si ce n’est pas le cas, au flash. Quoi qu’il en soit, avec un appareil ayant moins de deux ans, on peut aisément s’aventurer jusqu’à ISO 3200, et encore plus pour les tous derniers modèles (sans parler des reflex pro qui fournissent allègrement des images très propres à ISO 12 800, comme le 5D Mark II).
La situation est donc assez simple, quand on a assez de lumière, on se cantonne à ISO 100 pour des détails maximaux et des couleurs sans dégradation, et sinon, les performances des boîtiers actuels alliées aux progrès des logiciels dans le traitement du bruit font que les rares cas où la sensibilité restait une limite n’existent quasiment plus. Pour les photos de nuit, on peut s’offrit de bons trépieds aux alentours de 100 euros, pour tout le reste, il y a Eurocard Mastercard (ou les flashs cobras).

Là encore, deux images pour montrer l’impact de la sensibilité, une à ISO 1600, encore relativement propre pour un appareil qui a plus de 3 ans (Pentax K20D), et une à la valeur maximale du boîtier, soit ISO 6400, on remarque bien le grain dans les zones sombres et le « banding » dans le coin supérieur gauche.

Voilà, n’hésitez pas à réagir, pester, poser des questions et à bientôt pour de nouveaux articles sur la technique photo.

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