Les bases de la photo : 1ère partie. 1ère partie Leçon 1.2. l'exposition

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1 1ère partie Leçon 1.2 Les bases de la photo : 1ère partie l'exposition

2 Les trois facteurs de base L'exposition d'une photographie résulte de la combinaison de trois facteurs : le flux lumineux qui traverse l'objectif, le temps pendant lequel la lumière atteint la surface sensible et la sensibilité de cette dernière. Ces trois facteurs correspondent aux trois réglages de base que sont l'ouverture du diaphragme, le temps de pose et le choix de la sensibilité. Une surface sensible quelconque, film ou capteur, ne commence à réagir que si elle reçoit une exposition suffisante. Il y a donc un seuil au-dessous duquel tout enregistrement d'information est impossible. Ceci se traduit par du noir sur l image. De même, au-delà d'une certaine valeur, les surfaces sensibles connaissent une saturation qui fait que leur réaction n'augmente plus. Elles deviennent incapables de traduire les variations de l'exposition qu'elles reçoivent. Ceci se traduit par du blanc sur l image.

3 Sous exposition Lorsque l'exposition est insuffisante, la surface sensible ne reçoit pas assez de lumière de la part des zones sombres du sujet, ce que l'on appelle communément les «ombres». Il en résulte que tous les détails dont la luminosité est inférieure à une certaine valeur seront traduits par du noir, ce qui constitue évidemment une perte d'information ; cette «simplification» des images peut néanmoins être utilisée à des fins artistiques.

4 Sur exposition C'est le phénomène inverse du précédent ; les zones claires du sujet, les «lumières», donnent des expositions supérieures à la limite de saturation, de sorte qu'elles sont rendues par du blanc, quel que soit leur niveau de luminosité. Naturellement les détails correspondants ne sont pas enregistrables. Là aussi, il y a perte d'information et ouverture de possibilités artistiques.

5 Exposition correcte Obtenir une exposition correcte suppose que les diverses zones du sujet ne provoquent ni sur exposition ni sous exposition, dans ces conditions tous les détails du sujet peuvent être enregistrés, qu'ils se situent dans les ombres ou dans les lumières. Ceci suppose que le contraste du sujet est au plus égal au contraste utile de la surface sensible, une condition qui n'est presque jamais réalisée dans la pratique.

6 Problème des sujets trop contrastés Lorsque le contraste global du sujet est supérieur au contraste utile de la surface sensible, ce qui est très fréquent en pratique, il est absolument impossible d'enregistrer en même temps les détails des ombres et ceux des lumières. On ne peut donc pas éviter d'obtenir des zones sous exposées, ou des zones surexposées, ou les deux à la fois. Première image très sombre : les zones claires extérieures sont correctement exposées mais les zones sombres sont sous exposées, «bouchées», sans détails. Deuxième image très claire : les zones sombres de cette pièce sont bien exposées et riches en détails, en revanche l extérieur est surexposées, «brûlées», «cramées».

7 Ouverture du diaphragme, Temps de pose Sensibilité.

8 L'exposition d'une photographie résulte de la combinaison de deux facteurs principaux : le flux lumineux qui traverse l'objectif, le temps pendant lequel la lumière atteint la surface sensible et d'un facteur complémentaire : la sensibilité de cette surface sensible. Ces trois facteurs correspondent aux trois réglages de base que sont l'ouverture du diaphragme, le temps de pose et le choix de la sensibilité. Les deux premiers sont communs à tous les types d'appareils, argentiques ou numériques ; en revanche, sur les appareils argentiques, c'est le type de film utilisé qui détermine la sensibilité, tandis que sur les appareils numériques on peut faire varier dans une certaine mesure la sensibilité apparente du capteur, qui est évidemment inamovible. Il faut bien comprendre que pour obtenir ou maintenir une exposition correcte de la surface sensible, ces trois réglages sont interdépendants. Par ailleurs, ils agissent sur d'autres

9 Diaphragme Le diaphragme est un dispositif intégré à l objectif de l'appareil photo qui permet de régler le diamètre de l ouverture et donc d ajuster la quantité de lumière qui va le traverser au moment du déclenchement. Plus il y a de lumière qui entre, plus la photo est claire, moins il y en a, plus la photo est sombre. 18mm 6,25mm 3,1mm En photographie, l'ouverture relative d'un objectif photographique, appelée plus couramment ouverture, désigne le rapport entre la distance focale de cet objectif et le diamètre de sa pupille d'entrée. Ouverture = distance focale diamètre diaphragme Sur les appareils argentiques anciens, le réglage de l'ouverture se faisait par valeur discrètes...

10 Ces valeurs du diaphragme sont conçues pour que la surface de l'ouverture (c'est-àdire la quantité de lumière reçue) soit divisée par 2 lorsqu'on passe d'un indice à l'indice suivant. La progression de ces indices est donc géométrique de raison 2 (racine carrée de 2). En effet, si on multiplie un diamètre par 2, on multiplie la surface correspondante par 2. ouvertures 1 1,4 2 2,8 4 5, évolution de la surface d'ouverture (cas d'un objectif de 50mm de focale) 20cm 2 20/2 = 10cm 2 20/4 = 5cm 2 20/8 = 2,5cm2 20/16 = 1,2cm2 20/32 = 0,6cm2 20/64 = 0,3cm2 20/128 = 0,15cm2 20/256 = 0,08cm2 20/516 = 0,04cm2

11 Obturateur L'obturateur est le mécanisme réglant la durée d'exposition. La durée d'exposition, c'est le temps pendant lequel la lumière arrive sur le capteur. L'obturateur est donc un «rideau», qui s'ouvre pendant un temps plus ou moins long (de quelques millièmes de secondes à plusieurs minutes), pour laisser passer la lumière. Plus le rideau reste ouvert longtemps, plus la photo sera lumineuse, et vis versa. Comme pour le diaphragme, sur les appareils argentiques anciens, le réglage du temps de pose se faisait par valeur discrètes... Ces valeurs de durée d'exposition sont conçues pour qu'elle doublent lorsqu'on passe d'une valeur à l'autre. (d'un cran à l'autre ou d'une unité d'exposition à l'autre) repère de temps d'exposition temps d'exposition correspondant 1 s 1/2 s 1/4 s 1/8 s 1/15 s 1/30 s 1/60 s 1/125 s 1/250 s 1/500 s /1000 s progression géométrique exacte 1 1/2 1/4 1/8 1/16 1/32 1/64 1/128 1/256 1/512 1/1024

12 En photographie, la valeur ISO représente la sensibilité à la lumière de surfaces sensible (pellicule en photographie argentique, capteur en photographie numérique). Remarque : On parlait auparavant de sensibilité ASA Plus la valeur de la sensibilité est élevée, 1600 ISO par exemple, plus la pellicule (ou le capteur) est sensible à la lumière, et donc plus la quantité de lumière nécessaire à une exposition correcte est faible. On choisit une valeur élevée des ISO, avant tout, dans des conditions de lumière faible : de nuit, à l intérieur. En revanche, plus vous «montez» en ISO, (à partir de 800 ou 1600 sur les APN) plus l image se dégrade (grain ou «bruit», couleurs dégradées, etc.). sensibilité 50 ISO 100 ISO 200 ISO 400 ISO 800 ISO 1600 ISO 3200 ISO Utilisation Lumière très forte grand soleil, neige Lumière forte, Soleil Lumière moyenne, Soleil, Nuage léger Lumière moyenne, Nuages Lumière faible, aube, crépuscule... Lumière faible, intérieur Lumière très faible, nuit Quand on double la valeur de la sensibilité la quantité de lumière nécessaire à une exposition équivalente est divisée par 2. Par exemple, de 200 ISO avec une ouverture f8 est équivalent à 400 ISO avec une ouverture f11

13 Indice de lumination Mesure de l'exposition

14 L indice de lumination Il etait familier des photographes des années 60/70 qui utilisait un posemètre indépendant de l'appareil photo pour choisir un réglage correct L indice de lumination, (en abrégé IL ou EV exposure value, en anglais) correspond à la quantité juste de lumière devant parvenir à la pellicule pour aboutir à une exposition correcte en prenant en compte la sensibilité du film ou du capteur. Le même indice de lumination correspond à plusieurs couples vitesse/diaphragme. Les indices de lumination s étendent de IL -9 à IL +22. IL = 0 correspond à une ouverture de 1, un temps de pose de 1 seconde et à une sensibilité de 100ISO Les couples : 1/30s f8 1/60s f5,6 1/15s f11... correspondent à une même valeur d'exposition et donc à un même indice de lumination (11 pour 100ISO)

15 Une augmentation de 1 IL correspond au doublement de la quantité de lumière, et inversement, une réduction de -1 IL correspond à une quantité de lumière deux fois moins importante. A partir d'un indice de lumination fourni par la cellule le photographe pouvait choisir le couple diaphragme & temps de pose en prenant en compte la sensibilité ISO de la pellicule diaphragme & temps de pose pour une sensibilité de 100 ISO IL s 15s 30s 60s 2mn 4mn 8mn 1 4s 8s 15s 30s 60s 2mn 4mn 2 2s 4s 8s 15s 30s 60s 2mn 3 1s 2s 4s 8s 15s 30s 60s 4 1/2s 1s 2s 4s 8s 15s 30s 5 1/4s 1/2s 1s 2s 4s 8s 15s 6 1/8s 1/4s 1/2s 1s 2s 4s 8s 7 1/15s 1/8s 1/4s 1/2s 1s 2s 4s 8 1/30s 1/15s 1/8s 1/4s 1/2s 1s 2s 9 1/60s 1/30s 1/15s 1/8s 1/4s 1/2s 1s 10 1/125s 1/60s 1/30s 1/15s 1/8s 1/4s 1/2s 11 1/250s 1/125s 1/60s 1/30s 1/15s 1/8s 1/4s 12 1/500s 1/250s 1/125s 1/60s 1/30s 1/15s 1/8s 13 1/1000s 1/500s 1/250s 1/125s 1/60s 1/30s 1/15s 14 1/2000s 1/1000s 1/500s 1/250s 1/125s 1/60s 1/30s 15 1/4000s 1/2000s 1/1000s 1/500s 1/250s 1/125s 1/60s

16 En résumé, Pour une exposition correcte vous avez le choix entre plusieurs couple temps de pose, diaphragme. Par exemple les réglages suivants conduiront à une exposition identique : temps de pose 1/30 1/60 1/125 1/250 1/500 diaphragme ,6 4 En complément vous pouvez également jouer sur la sensibilité du capteur pour obtenir d'autres couples temps de pose, diaphragme qui conduiront à la même exposition Si pour l'exposition, le choix de ce couple est indifférent, il en est pas de même pour la netteté de la photo (bougé de l'appareil ou du sujet photographié) et pour la profondeur de champs (différence de netteté entre un sujet photographié (une fleur par exemple) et son arrière plan.

17 La mesure de la lumière Au fil du temps, les solutions de mesure ont évolué: Les premières mesures s effectuaient avec un posemètre, soit placé à la place du sujet à photographier pour mesurer la quantité de lumière éclairante, soit placé à coté de l'appareil photo pour mesurer la lumière réfléchie par la scène photographiée. La cellule de mesure fût ensuite montée sur le boîtier de l appareil photo, Puis, cette cellule fût montée à l intérieur même du boîtier. La cellule montée à l intérieur permet une mesure plus efficace : nous mesurons en effet la lumière après son passage à travers l optique, d où le terme TTL (Through The Lens). Cette mesure tient donc compte de l optique elle-même, des éventuels filtres posés, de la focale (angle de champ)

18 Les cellules de mesure Un objet est visible parce qu il réfléchit la lumière qu il reçoit. Cet objet va nous renvoyer une plus ou moins grande quantité de lumière en fonction des caractéristiques de sa surface. Cette quantité, exprimée en pourcentage par rapport à la lumière reçue, s appelle l albédo (pouvoir de réflexion). Pour estimer la lumière ambiante, la cellule située dans l'appareil photo mesure donc la lumière réfléchie par le sujet visé. Le problème est qu il est impossible de connaître l albédo de ce sujet. La cellule se base donc sur une valeur étalon correspondant à une charte de gris à 18%. Concrètement cela veut dire que la cellule considère que tous les objets visés ont un pouvoir de réflexion équivalent à un gris à 18%, quelque soit l albédo réel de ces objets.

19 Exemples : Une scène dans la neige : La cellule va interpréter la scène comme un gris à 18% recevant énormément de lumière. Le résultat sera certainement une photo sous-exposée. Inversement, pour une scène sombre, (sculpture en pierre noire sur un mur sombre ) la cellule va interpréter l'ensemble comme un gris à 18%, faiblement éclairé. Le résultat obtenu sera certainement une photo surexposée. Une scène est rarement uniforme: les différentes zones ne reçoivent pas la même quantité de lumière, et ne la réfléchissent pas de la même façon. Tout l art de la mesure d exposition consiste donc soit à trouver une zone de la scène, dont l albédo se rapproche du gris à 18%, soit à estimer l albédo global de la scène et d effectuer les corrections d exposition qui conviennent. scène originale résultat photographié

20 Les modes de mesure Les appareils modernes proposent en général trois types d automatisme pour les mesures: Multizone : la lumière est évaluée sur plusieurs zones réparties sur toute la scène visée. L appareil calcule alors une exposition, en essayant de comprendre la structure de la scène (contre-jour, ombre, paysage, portrait...). Le mode multizone est le plus polyvalent mais il peut poser problèmes en cas de fort contraste. Evaluative à pondération centrale: la lumière est également évaluée sur toute la surface visée, mais l appareil va privilégier les mesures effectuées au centre du viseur. Ce mode fonctionne bien dans la plupart des cas, mais il devient assez dangereux de l utiliser pour des scènes à forts contrastes, Spot: la mesure n est effectuée que sur une toute petite surface située au centre du viseur. Ce mode permet donc de choisir très précisément l exposition. La prise de vue s effectue en deux temps: il faut d abord choisir la zone de la scène ou on privilégie la justesse de l'exposition, appuyer à mi-course sur le déclencheur, puis recadrer avant de déclencher.

21 Les programmes d exposition Une fois la mesure de l exposition effectuée, le comportement de l appareil diffère en fonction du programme d exposition choisi: En mode automatique : l appareil calcule automatiquement les paramètres vitesse et ouverture nécessaire à une exposition correcte, Dans ce mode, pour certains appareils il est possible de choisir un programme adapté au type de vue qui va être pris : photo sportive, portrait, paysage, contre jour... En mode priorité vitesse : le photographe choisit la vitesse d obturation, et l appareil calcule automatiquement l ouverture permettant d obtenir une exposition satisfaisante, En mode priorité ouverture : le photographe choisit l ouverture souhaitée, et l appareil calcule automatiquement la vitesse d obturation pour obtenir la bonne exposition, En mode manuel : le photographe choisit la vitesse d obturation et l ouverture librement. L appareil affiche le niveau d exposition dans le viseur.

22 Mémorisation de l'exposition Sur la plupart de APN, il est possible d'utiliser la mémorisation de l'exposition Elle consiste à cadrer l'appareil photo vers la zone de l'image à photographier pour laquelle on souhaite une exposition correcte (sous réserve que cette zone possède un aldébo moyen ) et de mémoriser automatiquement les réglages sélectionnées par l'apn. Cette façon de mémoriser dépend de l'appareil. Généralement cela consiste à maintenir le déclencheur à moitié enfoncé. Ensuite on fait le cadrage définitif (en continuant à appuyer à moitié sur le déclencheur) et on prend la photo. Attention, il se peut qu'en faisant ainsi on mémorise également la mise au point sur la même zone qui n'est pas obligatoirement celle désirée pour obtenir la netteté la meilleure.

23 Correction d exposition La correction d exposition consiste à demander au boîtier de décaler l exposition calculée (ou fixée manuellement). Exemple: en mode Av (priorité ouverture), nous avons fixé une ouverture à f/4, et l appareil a calculé une exposition de 11 IL (1/250, 200 ISO). Nous pouvons lui demander de corriger l exposition de +1 IL par exemple, et l appareil recalculera la vitesse d exposition pour obtenir finalement 1/125ième. Si nous demandons une correction de -2 IL, l appareil modifiera la vitesse d obturation à 1/1000ième.

24 Le bracketing Le bracketing est une technique photographique permettant de prendre en rafale une série de plusieurs photos avec pour chacune d'elle un réglage légèrement différent. Surtout utilisée à l'origine par les professionnels, le bracketing s'est beaucoup démocratisé avec l'apparition de fonctions automatiques sur les appareils photo grand plublic. Concrètement, vous appuyez sur le déclencheur, et l'appareil prend 3 photos. En général, on effectue un bracketing sur l'exposition (bien qu'il existe d'autres types de bracketing, comme sur la balance des blancs ou sur la mise au point par exemple). Nous obtenons donc 3 photographies : une à priori sous-exposée ; une à priori normalement exposée ; une à priori sur-exposée. Il est alors possible de choisir la meilleure des 3.

25 HISTOGRAMME

26 QU'EST-CE QU'UN HISTOGRAMME? C'est un graphique qui montre la répartition des pixels de l'image en fonction de leur luminosité.

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30 Globalement il faut veiller à ce que l histogramme ne soit pas tronqué, ni à gauche, ni à droite. Attention: analyser l histogramme seul, ne donnera aucune information pertinente sur la qualité de la photo. L histogramme doit être en rapport avec le sujet photographier. Une photo de nuit aura un histogramme forcement calé à gauche, et tronqué, ce qui ne correspond pas forcement à une anomalie. Réciproquement, une photo de montagne enneigée donnera un histogramme plutôt calé à droite, sans que cela pose le moindre problème.

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