Iso / Vitesse Obturation / Ouverture / Exposition au flash / Focales

Au travers de cet article, je vais vous expliquer comment vous pouvez prendre le contrôle sur l’aspect de vos photos au travers de la triade Iso/Vitesse/Ouverture et d’un quatrième paramètre qui correspond à la puissance du flash pour les appareils qui en sont équipés.

Un appareil photographique, qu’il soit argentique, numérique, qu’il s’agisse d’un reflex ou compact est composé de 3 éléments principaux:

  • un objectif
  • un capteur (numérique ou argentique)
  • des volets ou « rideaux » qui bloquent le passage de la lumière entre l’objectif et le capteur.

L’analogie avec l’œil est souvent reprise pour comprendre comment ces paramètres sont reliés. L’œil correspondant à l’objectif, les paupières aux rideaux et la rétine au capteur.

Sensibilité

La sensibilité ISO correspond à la puissance de la lumière: nous avons besoin davantage de lumière en conditions nocturne et nous nous protégeons par des lunettes de soleil en conditions de forte luminosité. Certains animaux nocturnes comme les hiboux ont une rétine bien plus sensible que la notre et peuvent observer des éléments qui nous seraient invisibles sans éclairage additionnel. Le capteur a ainsi une capacité à amplifier la lumière. Un paysage nocturne paraitra sombre pour une rétine humaine et parfaitement exposé pour l’œil d’un hibou.

Ouverture

L’ouverture d’un appareil photo, ou plus précisément du diaphragme de l’objectif va définir la quantité de lumière qui arrive vers le capteur. On ouvre grand les yeux quand il fait nuit, on les plisse par temps ensoleillé. Modifier l’ouverture de son objectif correspond à augmenter ou diminuer la surface au travers de laquelle va passer la lumière. Si la surface est deux fois plus grande, elle laissera passer une quantité de lumière deux fois supérieure.

Vitesse d’obturation

La vitesse d’obturation détermine le temps d’ouverture des rideaux, c’est à dire le temps pendant lequel le capteur est exposé à la lumière. Une vitesse de 1/30 signifie que les rideaux seront ouverts pendant 1/30eme de seconde, la lumière va pouvoir ainsi accéder jusqu’au capteur qui va l’enregistrer. Plus la vitesse est important plus les rideaux vont se fermer vite et moins ils laisseront passer de lumière. On parle également de « temps de pose » pour la vitesse d’obturation, cette dénomination est plus parlante à mon sens.

Flash

Enfin, l’une des nombreuses forces de l’homme par rapport aux animaux est sa supériorité technique infinie qui vient pallier ses déficiences physiques. Quand le hibou s’appuie sur une rétine hypersensible, l’homme lui, peut tout simplement éclairer la scène de façon artificielle. C’est ainsi qu’est apparu le flash sur les appareils photos. Les aspects physiques et optiques ne vont pas toujours dans le sens d’un gain artistique, c’est ainsi que nous verrons ensuite dans quels cas il faut éviter d’utiliser le flash pour certaines scènes nocturnes et pourquoi il peut parfois être utile en plein jour.

Dans quelles conditions dois-je augmenter ou diminuer la sensibilité iso?

C’est simple: plus vous avez de lumière et moins vous aurez besoin de l’amplifier. La sensibilité ISO est reportée de la façon suivante:

  • ISO 100: pas d’amplification de la lumière
  • ISO 200: amplification x 2 par rapport à ISO 100
  • ISO 400: amplification x 2 par rapport à ISO 200 ou x 4 par rapport à ISO 100
  • ISO 800: amplification x 2 ISO 400 ou x 8 ISO 100
  • ISO 1600: amplification x 2 ISO 800 ou x 16 ISO 100
  • 3200: amplification  x 2 ISO 1600 ou x 32 ISO 100
  • ISO 6400:amplification x 2 ISO 3200 ou x 64 ISO 100

etc.

Certains appareils proposent une sensibilité ISO de 50 qui correspond à une amplification inverse de la lumière. La photo sera 2 fois plus sombre à ISO 50 par rapport à ISO 100.

Prenez vos photos à ISO 100 à midi en plein soleil et à ISO 6400 (ou plus) à la tombée de la nuit.

Vitesse d’obturation ou temps de pose: quelle vitesse choisir?

Cette vitesse va être déterminée par celle de votre sujet. Si vous voulez figer le battement des ailes d’une abeille, il vous faudra une vitesse importante (1/1000eme de seconde), en revanche si vous photographiez un paysage immobile, vous pouvez choisir une vitesse bien inférieure (1/60eme de seconde).

De la même façon que la sensibilité ISO, les valeurs de vitesse d’obturation sont très codifiées et sont identifiées de la façon suivante sur votre appareil:

  • 1/4,1/8, 1/15, 1/30, 1/60, 1/125, 1/250, 1/500, 1/1000, 1/2000, 1/4000, 1/8000 pour les fractions de seconde
  • 1, 3, 6, 30 pour les secondes

Entre chaque valeur de vitesse, nous doublons ou divisons par deux la quantité de lumière.

Ouverture: faut-il toujours choisir une ouverture maximale?

L’ouverture (f) d’un objectif est définie par un chiffre, plus ce chiffre est petit, plus l’ouverture est grande. Ainsi les objectifs professionnels de très grande ouverture vont jusque f1, ces objectifs ont une surface qui leur permet de laisser passer une grande quantité de lumière.

Si tous les objectifs n’atteignent pas ce chiffre (la plupart se situent aux alentours de 4 ou 5.6), tous en revanche permettent de sélectionner de très petites ouvertures pouvant aller jusque f32.

Voici comment sont codifiées les ouvertures: f1, f1.4, f2, f2.8, f4, f5.6, f8, f11, f16, f22, f32

Entre chaque valeur d’objectif nous doublons ou diminuons par 2 la quantité de lumière qui pourra arriver jusqu’au capteur.

Un peu de mathématiques

Il est intéressant de constater que les valeurs d’ouverture correspondent à une suite géométrique de raison ?2 (chaque valeur correspond à la valeur précédente multipliée par ?2).
En effet, les objectifs étant tous globalement cylindriques, la lumière passe au travers d’un cercle dont le diamètre varie en fonction de l’ouverture. Comme expliqué précédemment, si la surface qui laisse passer la lumière est deux fois supérieure, alors la quantité de lumière sera deux fois supérieure. La surface d’un cercle est [?.r ²] et un cercle qui aurait une surface double : 2 x [?.r ²].
L’ouverture d’un objectif est en réalité un ratio de la focale par le diamètre [f/d]. Le diamètre d’un cercle étant égal à deux fois son rayon, l’ouverture s’exprimerait donc ainsi : [f/(2.r)]. Nous comprenons ainsi que pour un cercle dont la surface est double, la focale sera multipliée par ?2 soit environ 1,4.

Vous maîtrisez désormais les 3 paramètres de l’exposition, bravo! Abordons maintenant un des aspects un peu plus artistiques.

Flou et bruit

Les paramètres choisis vont influer sur deux éléments: le flou et le bruit. Le flou est un choix artistique tandis que le bruit (ou grain) est une contrainte technique. L’augmentation de la sensibilité ISO entraîne une amplification du signal lumineux mais une amplification extrême va faire apparaître des artefacts. La quantité de bruit est également liée à la qualité du capteur, à la température et à la puissance de la source lumineuse. D’une manière générale on privilégiera des sensibilités faibles et rarement au delà de ISO 800 (voire ISO 1600 sur les appareils professionnels).

Flou de bougé

Il est aisé de comprendre que si le temps de pose est long pour un sujet en mouvement, la photo ou certains de ses éléments seront flous. En jouant sur la vitesse d’obturation vous pouvez ainsi donner un effet spectaculaire à vos photos et donner une impression de mouvement (comme la traînée des phares d’une voiture par exemple).

Flou vs. netteté

La netteté (et donc inversement le flou) peut également être contrôlée via l’ouverture. Si l’ouverture est très grande alors la zone de netteté sera très restreinte et inversement. Ainsi, pour des ouvertures très faibles entre f/22 et f/32, tous les éléments de votre photo, depuis le premier plan jusqu’à l’infini seront nets. En optique, la zone de netteté définie par l’ouverture s’appelle la profondeur de champ

Comment transposer ce principe dans la pratique? Prenons le cas d’un portrait d’enfant et d’une photographie de paysage. Avez-vous remarqué que les portraits réalisés par des photographes professionnels sont souvent nets avec un arrière plan flou? Et bien c’est exactement ce principe évoqué plus haut qui est mis en pratique. La photographie de portrait se fait souvent avec de grandes ouvertures (f/2.8 voire f/1.2 en studio). Comme l’ouverture est grande, la zone de netteté sera très étroite. La mise au point est généralement effectuée sur l’œil du sujet le plus proche de l’appareil. En regardant la photo de plus près on pourra parfois constater que l’avant et l’arrière du visage sont très légèrement flous. Cette pratique permet donc non seulement de rendre l’arrière plan flou mais également de donner une texture plus douce à la peau en lissant les imperfections dans un léger voile de flou.

Pour un portrait choisissez une grande ouverture (un nombre de f petit) et pour un paysage réduisez l’ouverture de votre objectif au maximum.

Utilisation du flash

Le Flash permet de compenser une faible luminosité ambiante mais également d’atténuer des contrastes ombre/lumière. On appelle cette deuxième technique « déboucher au flash ».

Il s’agit alors d’utiliser pour l’utilisation du flash comme source additionnelle de lumière pour éclairer davantage une scène ou une partie d’une scène.

Le flash d’appoint des appareils photos a une portée allant de quelques mètres à quelques dizaines de mètres pour les plus puissants. Il est donc inutile par exemple de photographier des monuments distants au flash (comme la Tour Eiffel en pleine nuit).

L’exposition au flash est déterminée par deux paramètres: sa puissance et la distance du sujet. Nous ne rentrerons pas dans les détails techniques à prendre en compte pour le réglage manuel du flash (l’éclairage du flash diminue de façon inversement proportionnelle au carré de la distance par rapport au sujet) et resterons donc dans une utilisation basée sur les automatismes de l’appareil:

  • flash off: le flash ne se déclenche pas, quelques soient les conditions d’éclairage de la scène (à utiliser dans les musées par exemple mais avec une forte sensibilité ISO (1600 voire plus) et une grande ouverture.
  • flash auto: l’appareil détermine si le flash doit être déclenché ou non en fonction du calcul de l’éclairage moyen de la scène
  • flash on: le flash se déclenche à chaque prise de vue, même en plein jour

Pourquoi utiliser le flash en plein jour?

Les anglais appellent les portraits pris en plein soleil de midi les « Raccoon eyes ». En effet, lorsque le soleil est au zénith, sa lumière projette les ombres disgracieuses des sourcils sur les paupières à la façon des yeux du raton-laveur. Le flash peut alors être utilisé pour effacer ses ombres ou les « déboucher ».

Une autre utilisation utile du flash concerne les contre-jours. Le sujet se trouvant alors entre l’objectif et la source lumineuse. Cette situation permet de créer des silhouettes qui mettent en valeur les contours de votre sujet. Cependant, si vous souhaitez faire un portrait en contre-jour, la différence d’éclairage entre l’arrière plan et votre sujet sera telle que son visage apparaitra sombre. Dans ce cas, il est nécessaire d’utiliser le flash pour « déboucher le contre-jour ».

Synchronisation sur le 1er rideau (appareils photos reflexe) ou mode nuit (compact numériques)

Nous avons vu plus haut que l’ouverture des rideaux permet de définir le temps d’exposition du capteur à la lumière. En pratique un premier rideau découvre le capteur puis au bout d’un temps défini (notre fameuse vitesse d’obturation) le deuxième rideau vient recouvrir à nouveau le capteur.

En mode nuit, le flash est déclenché à l’ouverture du premier rideau, donc au début de l’exposition. La durée de l’éclairage par le flash est très brève et de l’ordre de 1/200eme de secondes. Si le temps de pose défini est de 1/20eme par exemple, le flash ne sera actif que pendant un dixième du temps de pose et inactif pendant les 9 dixièmes.

Le sujet qui est proche du flash (à quelques mètres) est donc éclairé dans les premiers instants de la pose, puis l’éclairage ambiant va être enregistré par l’appareil une fois que le flash est désactivé. Cette technique de double exposition (exposition longue de l’arrière plan sans flash et exposition courte du premier plan au flash) permet une bonne exposition de la scène entière. Si le flash était activé sans le mode nuit alors le sujet serait correctement exposé mais l’arrière plan serait sombre.

Synchronisation sur le deuxième rideau (uniquement disponible sur les appareils reflexe)

A l’inverse de l’exemple précédant, le flash est activé à la fin de l’exposition. Ces deux techniques donnent le même résultat sur un sujet statique mais l’effet est très différent sur un sujet mobile. Le mode premier rideau crée des traînées lumineuses derrière le sujet en mouvement en donnant ainsi une impression de déplacement tandis que le mode synchronisation sur le 2ème rideau donne l’effet inverse: les traînées lumineuses précèdent le sujet.

Zoom et focales

La focale d’un objectif détermine le grossissement du sujet. En pratique une focale de 50mm équivaut à la vision humaine. Une focale supérieure va ainsi rapprocher le sujet et une focale inférieure l’éloigner.

On classe les objectifs en plusieurs groupes:

  1. les zooms (la focale de l’objectif est variable, on peut donc au choix éloigner ou rapprocher le sujet)
  2. les focales fixes

Grand angle > 16mm > 35mm > 50mm > 85mm > 100mm > 200 mm > Téléobjectif

Les focales situées entre 85 et 200 mm sont généralement utilisées pour les portraits tandis que les focales 16-50 sont souvent réservées aux photographies de paysages. Ce parti pris est fondé encore une fois sur des principes optiques. L’utilisation de grandes focales entraîne un effet de compression (l’arrière plan parait plus proche du sujet) alors qu’à l’inverse les petites focales augmentent la distance entre le sujet et l’arrière plan.

Le deuxième effet lié à l’utilisation des focales est lié à la profondeur de champ (la distance entre le premier et le dernier plan nets). Les objectifs grands angles ont la particularité d’offrir des profondeurs de champ beaucoup plus élevées que les téléobjectifs. Ainsi un paysage photographié en grand angle paraîtra net depuis le premier plan et jusque l’infini alors que pour un portrait effectué au téléobjectif l’arrière plan sera totalement flou. Cet effet va exactement dans le sens de celui lié avec l’ouverture. Rappelez vous, plus l’ouverture d’un objectif est grande, plus la zone de netteté est restreinte et inversement.

Idéalement un portrait sera pris avec une grande focale et une grande ouverture tandis que les réglages opposés seront effectués pour une photographie de paysage.

Au final, pour prendre de beaux portraits, reculez-vous du sujet, choisissez une grande ouverture, zoomez et prenez votre photo!

Merci à Maximilien pour la relecture de cet article.

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