Les fondements techniques de la photographie

Ce qu’il faut savoir : l’exposition d’un film ou d’un capteur dépend de trois principes fondamentaux : la vitesse d’obturation (dispositif qui laisse pénétrer la lumière pendant un temps de pose donné), l’ouverture du diaphragme (ouverture au diamètre réglable servant à contrôler la quantité de lumière qui entre dans l’appareil photographique) et la sensibilité ISO du film ou du capteur (capacité à réagir à l’intensité de la lumière). Voir les schémas ci-joints.

- La vitesse d’obturation : en secondes ou fractions de seconde; … 1sec, 0,5” (1/2), 1/4, 1/8, 1/15, 1/30, 1/60, 1/125… 1/1000…; zone BULB; La vitesse minimum pour captation sans trépied est de (1/30) ou supérieure d’au moins une unité à la focale choisie (50 mm = 1/60; 200 mm = 1/250); zone Flash (vitesse synchro maximale est généralement de 1/60 s)

- L’ouverture du diaphragme : le symbole pour exprimer l’ouverture est f/; les valeurs courantes d’ouverture vont de f/1,4 à f/22; plus le chiffre est petit, plus le diaphragme est ouvert; le terme pour indiquer un changement de valeur dans la table des ouvertures est «un stop» (on travaillera aussi avec des demi-stops et des tiers de stop). Nous avons développé un procédé mnémotechnique pour faciliter la mémorisation des valeurs normalisées de la table des ouvertures. Voir les schémas ci-joints.

- La sensibilité du film/capteur : La valeur est exprimée en ISO (Organisation internationale de normalisation); les valeurs courantes sont 25, 50, 100, 200, 400, 800, 1600. Un capteur calibré à 1600 ISO sera 64 fois plus sensible qu’à 25 ISO. Les images prises avec des valeurs élevées en ISO comportent davantage de bruit (des particules formant une texture granulaire).

Les trois paramètres décrits ci-dessus sont étroitement liés, selon une logique mathématique précise.
- Nous observons que la progression des valeurs repères va en doublant pour la sensibilité et la vitesse. Pour l’ouverture, elle ne progresse pas de manière linéaire, mais suivant une courbe (régression continue). Le facteur de multiplication entre chaque f/stop est de 1,4142…, soit la racine carrée de deux. Ce multiplicateur découle d’une loi physique voulant que l’intensité de la lumière diminue selon l’inverse du carré de la distance. Deux fois plus loin = quatre fois plus de surface à couvrir par la même quantité de lumière = (racine carrée de 2) fois moins intense en un point précis.

Relation entre vitesse, ouverture et sensibilité
Observons les paramètres suivants :
ISO 100 f/4 1/60
ISO 100 f/ 5.6 1/125
ISO 100 f/ 8 1/250
ISO 100 f/ 11 1/500
ISO 100 f/ 16 1/1000

Imaginons une situation de prise de vue où la mesure d’une bonne exposition correspondrait à f/8 et 1/250. On obtiendra une exposition équivalente avec les réglages suivants : f/4 et 1/1000 sec.; f/5.6 et 1/500 sec.; f/11 et 1/1125 sec.; f/16 et 1/60 sec.
Si l’on modifie la sensibilité, en passant à une valeur plus faible, par exemple ISO 50, l’un ou l’autre des réglages devra être décalé d’un cran (le double de la vitesse ou un stop d’ouverture) :
Par exemple,
ISO 50 f/8 1/125
ISO 50 f/5.6 1/250.

Indices de lumination et loi de réciprocité
On peut reprendre les notions présentées ci-dessus et les revoir à la lumière de la loi de réciprocité. Veuillez télécharger les schémas ci-joints.

Images numériques et contrôle de qualité
1) Format de fichiers : les formats les plus communs sont .jpg, .tif, raw (.crw, .cr2, .nes), de même que .psd (photoshop) ou .dng (digital negative) dans la phase du laboratoire numérique. On doit retenir que le format le plus commun (.jgp) implique une compression des données numériques.

2) Les deux paramètres assurant une qualité optimale des images numériques sont sa taille, c’est-à-dire le nombre total de pixels, et son niveau de compression (applicable strictement pour l'enregistrement en format JPG). Un indicateur sûr permettra de vérifier si les ajustements de votre appareil photo vont dans le sens du maintien optimal de la qualité : le nombre d’images pouvant être enregistrées sur votre carte-mémoire diminuera au fur et à mesure des choix de résolution et de compression destinés à améliorer la qualité. À l’inverse, la qualité des images sera moins grande si, pour un même espace mémoire, l’appareil vous permet de sauvegarder davantage de prises de vue.

Mode de fonctionnement et gestion des clichés
1) Répartir ses images dans des dossiers distincts
Ma suggestion concernant les dossiers à produire dans le cours : dossier pour les photos originales; dossier pour les images retouchées; dossier de publication Web (flickr)
Il faut prendre soin d’archiver les images originales en les conservant intactes. Toutes les modifications (calibrage, traitement, transformation) devront être effectuées sur un nouveau fichier, idéalement décompressé (enregistrer sous, en format PSD). Le dossier de publication contient les images à plus faible résolution, de nouveau compressée en format JPG. La nomenclature des fichiers devrait permettre de retracer l’image originale.

Gestion de modes de prise de vue sur l’appareil
1) Les modes manuels et semi-automatiques
– On peut donner priorité à l’ouverture (Av). Dans ce mode, l’usager détermine une ouverture de diaphragme constante, tandis que l’appareil module au besoin la vitesse d’obturateur selon la mesure de lumière effectuée par le posemètre intégré. Ce mode est habituellement retenu lorsque l’on souhaite contrôler la profondeur de champ (qu’elle soit longue ou courte).

– On peut donner priorité à la vitesse (Tv). Dans ce mode, l’usager décide d’un temps de pose et l’appareil ajuste l’ouverture du diaphragme selon la mesure de lumière effectuée par le posemètre intégré. Ce mode est habituellement retenu lorsque l’on souhaite contrôler le temps d’exposition (lent ou rapide).

Ces deux modes sous-tendent que l’on contrôle également la valeur de sensibilité (ISO) et que cette valeur n’est plus déterminée automatiquement par l’appareil.

Attention lors de l’utilisation des modes Av et Tv. Il faut être attentif aux signaux de surexposition ou de sous-exposition. Lorsque l‘appareil détecte un problème d’exposition, l’indicateur de la valeur complémentaire à la valeur priorisée change d’état : le texte affiché sur l’écran LCD clignotera ou changera de couleur. Par exemple, si l’affichage de la vitesse clignote pendant une lecture en mode Av, c’est simplement que l’on est en deçà ou au-delà des vitesses admissibles. Habituellement, il faut corriger le tir en modifiant la sensibilité (valeur ISO) du capteur ou en plaçant des filtres de densité neutre sur l’objectif. Si c’est l’affichage de l’ouverture qui clignote lors d’une lecture en mode Tv, c’est que le temps d’exposition demandé nécessiterait une ouverture encore plus grande ou plus petite que celle dont vous disposez (le diaphragme de votre objectif a atteint son seuil limite). Encore là, l’ajustement de la valeur ISO pourra compenser le manque ou le trop-plein de lumière. Notons que les commandes de correction d’exposition dans ces situations sont inefficaces.

- En mode manuel, l’usager décide lui-même des deux paramètres (ouverture et vitesse). On peut donc s’éloigner de la recette optimale, telle que calculée par les systèmes de mesures de la lumière. L’appareil ne cherche plus à faire coïncider l’exposition avec la lecture d’un gris moyen. Surtout, on peut bloquer les variations de lecture de lumière en ignorant les changements de mesure fournis par le posemètre intégré, notamment si le sujet se modifie ou que l’on recadre ce dernier. Il peut être souvent très utile de fixer, pour un certain temps, la valeur d’exposition à partir d’un point précis de notre image. Même si des portions de la scène présentent des valeurs de luminosité très différentes (foncées ou claires), on procède à des expositions constantes, indépendamment des nuances entre les prises de vue. De cette façon, on respecte la qualité lumineuse de différents éléments de la scène sous une même lumière. Ce qui nous paraît foncé reste foncé et ce qui nous paraît clair reste clair.

2) Les modes élémentaires (portrait, paysage, action , nuit…) ne sont ni plus ni moins que des combinaisons vitesse/ouverture/sensibilité préenregistrées, particulièrement adaptées à certaines situations de prise de vue. Vous pouvez reconstruire les mêmes calibrages dans les modes manuels et semi-automatiques. Il est aussi important de noter que les modes automatiques sont ceux qui offriront des images généralement bien exposées, mais qui ôtent le soin de fixer soi-même la profondeur de champ et la vitesse d’obturation. Même que ces derniers paramètres seront généralement rabattus à des valeurs mitoyennes, ce qui dilue la possibilité de créer des plans de mise au point et des fragments temporels révélateurs.

Rappel des étapes à suivre pour contrôler l’exposition dans les modes avancés
Mode P
- Évaluation de la luminosité de la scène lorsque le déclencheur est enfoncé à mi-course (lecture continue pendant quelques secondes)
- L’appareil propose un couplage en fonction de l’ISO imposé
- Il faut surveiller le temps d’obturation et voir si la vitesse est raisonnable (afin d’éviter le flou de bougé). On n’a alors d’autres choix que d’augmenter la sensibilité (ISO plus grand) si le risque est trop grand (moins de 1/30 avec focale normale, moins de 1/250 avec zoom, objectif non stabilisé).
- Possibilité de compensation d’exposition : bouton (+/-). Attention de replacer à zéro après prise de vues.
- Molette intervient dans les choix de couplages d’exposition, dans la mesure des limites d’ouverture et de vitesse disponibles.

Mode S (Tv)
- Sélection d’une vitesse d’obturation précise, en regard d’une visée esthétique particulière (lent- rapide)
- Évaluation de la luminosité de la scène lorsque le déclencheur est enfoncé à mi-course (lecture continue pendant quelques secondes)
- Il faut surveiller si le diaphragme peut s’adapter à ce choix : Si en dehors des limites de notre objectif (ce qui peut varier selon la focale), la valeur limite clignote (ou est en rouge, ou un signal Hi ou Lo est affiché, montrant qu’il y aura sur ou sous-exposition). On n’a alors d’autres choix que d’augmenter la sensibilité (soit ISO plus grand, soit filtre neutre ou polarisant pour couper de la lumière).
- Possibilité de compensation d’exposition : bouton (+/-). Attention de replacer à zéro après prise de vues.

Mode A (Av)
- Sélection d’une ouverture de diaphragme précise (f/8.0, etc), en regard d’une visée esthétique particulière (beaucoup (f/16.0) ou peu (f/2.0) de profondeur de champ)
- Évaluation de la luminosité de la scène lorsque le déclencheur est enfoncé à mi-course (lecture continue pendant quelques secondes)
- Il faut surveiller le temps d’obturation et voir si la vitesse est raisonnable (afin d’éviter le flou de bougé) : Si on est en deçà ou au-delà des vitesses admissibles, la valeur limite clignote (ou est en rouge, ou un signal Hi ou Lo est affiché, montrant qu’il y aura sur ou sous-exposition)
- Possibilité de compensation d’exposition : bouton (+/-). Attention de replacer à zéro après prise de vues.

Mode M
- Lorsque le déclencheur est enfoncé à mi-course (lecture continue pendant quelques secondes), l’indicateur de compensation d’exposition devient un posemètre. Il indique si les paramètres choisis (vitesse et ouverture) permettront d’obtenir une exposition calibrée, telle qu’elle aurait été déterminée dans les autres modes.
- Pas de possibilité de compensation d’exposition, puisque la surexposition ou la sous-exposition dépend simplement des choix effectués.
- Très utile si l’on veut conserver une «réactivité à la lumière» similaire entre plusieurs prises de vues consécutives, quelque soit les variations de luminosité ou de teintes. Donc, on ne cherche pas à ramener l’exposition à un gris moyen.

Il existe un raccourci pour faciliter le calibrage de l’exposition, sans passer par la compensation. On peut déjouer la mesure sur une zone de luminosité différente de votre sujet principal en utilisant le bouton * (symbole étoile, sur Canon), ce qui permet de figer temporairement la mesure, le temps de la prise de vue.

 

Le langage photographique

Quels sont les aspects caractéristiques d’une photographie? Dans son ouvrage Leçon de photographie, Stephen Shore (2007) souligne quatre traits dominants du langage photographique. Ce sont des particularités sur lesquelles se fondent les dynamiques expressive et communicationnelle de ce média. Nous les résumerons comme suit.
1. Point de vue
Vision monoculaire; tissu complexe de juxtapositions visuelles, qui se rajustent sans cesse à chacun des pas. Sensation mitigée entre la profondeur apparente (espace représenté) et la planéité du support (plan de l'image, les avant-plans dans l’image).
2. Cadrage
Le cadre fixe le contenu, détermine à la fois ce qui est montré et ce qui peut être imaginé (hors-champ). La structure présente dans le cadre se prolonge en dehors, entre autres grâce aux lignes de force. Les axes du plan (les bords de l’image) constituent une référence.
3. Temps d’exposition
Le temps de l’obturation génère un fragment. On isole un état temporel d’un flux continu de mouvements. Le temps est découpé en unités discrètes.
4. Plan de mise au point
Hiérarchisation de l’espace de représentation à l’aide du plan de netteté. Ce plan permet d’isoler un sujet, puisque l’attention gravitera principalement dans cette zone.

Enfin, Shore aborde les rapports de l’observateur à la photographie en les déclinant sur trois niveaux d’appropriation :
- Le niveau physique d’une photographie (les particularités du support);
- Le niveau représentatif (ce qui est donné à voir);
- Le niveau mental (une sorte de mise au point dans l’esprit).

SHORE, Stephen (2007). Leçon de photographie. La nature des photographies. Phaidon, Paris.

 

La lumière

«La direction, la qualité, la couleur de la lumière et la façon dont celle-ci éclaire le sujet sont plus importantes que la luminosité elle-même.» Annie Griffiths Belt

Intensité et température
1) L’intensité
Une scène peut comporter un sujet plus ou moins lumineux et des écarts d’intensité important (un contraste élevé entre les hautes lumières et les basses lumières de plusieurs f-stop). Un cas fréquent concernant cette situation est la prise de vue intérieure, dans une pièce comportant une fenêtre qui donne sur un espace extérieur éclairé par la lumière du jour. Il est impossible de calibrer l’ouverture du diaphragme pour les deux scènes, faisant en sorte de sous-exposer la scène intérieure ou de voir des fenêtres totalement blanches. On peut envisager d’effectuer deux prises de vue avec expositions distinctes, pour ensuite fusionner les deux images dans Photoshop.

2) En éclairage, on différencie les situations en lumière naturelle (le soleil) de celles en lumière artificielle. Pour chacun des types, il existe des conditions d’éclairage multiples qui font en sorte de modifier la qualité de la lumière : l’heure du jour, la saison et la latitude affectent la direction de la lumière, don intensité et sa couleur; la couverture du ciel (nuageux, dégagé) affecte la dispersion et la température. L’environnement altère et filtre l’éclairage (diffusion, absorption, réflexion, transparence).

3) La balance des blancs
L’opération de balance de blancs consiste à effectuer un calibrage de température de la lumière. La valeur de température est exprimée en degrés Kelvin (K). Selon le type de sources lumineuses présentes dans la scène, les teintes tendront vers des dominantes chaudes (orangées) ou froides (bleutées). Les sources les plus chaudes sont les flammes, les lampes incandescentes ou tungstène (2 000 K - 3 200 K). Les sources froides sont les ciels nuageux et les zones ombragées un jour de ciel bleu intense (7 000 K - 10 000 K). La balance de blancs permet de corriger cet écart et vise à rétablir artificiellement les couleurs comme si elles étaient éclairées par une source neutre (5 200 K - 5 600 K).

L’histogramme
L’histogramme montre la répartition des valeurs (du sombre au clair), en proportion des pixels dans l’image. Les sommets dans la courbe de répartition reflètent les valeurs qui sont les plus présentes. On surveille l’histogramme pour y repérer une distribution anormale des valeurs, à gauche ou à droite de la région centrale (l’image est peut-être involontairement surexposée ou sous-exposée. On surveille également les crêtes prononcées, aux extrémités du diagramme. Ces crêtes correspondent à des blancs purs (brûlés) ou des noirs profonds (ombres bouchées). Enfin, l’écrêtage des données dans l’histogramme (la courbe montre alors des dents de peigne) suppose des corrections radicales au niveau du contraste, ce qui implique une perte des données initiales et l’absence de continuité des tonalités. Le risque étant l’apparition de plages colorisées, semblables à de la peinture par numéros.

Les modèles de mesure
1) Calculer la quantité de lumière de façon globale ou locale.
La mesure peut être pondérée (une moyenne des intensités lumineuses présentes dans la scène), à prédominance centrale (le calcul est principalement effectué dans la région au centre du viseur), spot (la mesure se fait sur un point très précis) ou matricielle (comparaison de la scène aux images préalablement analysées dans une base de données).
La mesure spot est utile dans une scène fortement contrastée, afin de contourner une lecture qui mènera à une exposition inadéquate, tant pour les hautes lumières que pour les basses lumières. En calibrant la mesure sur un point précis (spot), on fait croire à l’appareil que la scène au complet est éclairée de la même façon.

Les corrections d’exposition
- La mesure d’intensité effectuée par le posemètre intégré s’effectue comme si le monde était aussi lumineux qu’un carton neutre de couleur gris moyen (une charte avec ce type de gris ne réfléchit que 18% de la lumière qu’il reçoit, densité de réflexion de 0,70 (il s’agit d’un gris assez foncé). De récentes études scientifiques ont conclu qu’une scène moyenne reflète 13% (Burian et Caputo, 2001: 137). À l’écran d’un ordinateur, on peut avoir une idée de la teinte de ce genre de charte en choisissant les données RGB suivantes : r = 119, g = 119, b=119 (donc une luminance de 50% en mode Lab (L*a*b)). La norme d’un gris moyen à 18% retenue pour décrire un juste-milieu entre l’ombre et la lumière s’explique par le fait que l’oeil humain possède une sensibilité non linéaire à l’intensité de la lumière.
- Un sujet dans les valeurs claires (des personnes sur fond de sable ou de neige) entraîne un risque de sous-exposition (les gens seront trop foncés). Cela demandera peut-être de contredire l’exposition proposée par le système TTL (la mesure «Through-The-Lens») en surexposant (plus de lumière que nous indique le posemètre, donc augmente l’ouverture d’une fraction de stop ou plus). On conserve ainsi l’effet subjectif des zones aux tons très clairs. La même logique est appliquée pour un sujet Low-Key (valeurs sombres), mais avec une correction d’exposition de quelques fractions de stop en moins cette fois.
- Pour comprendre l’écart des valeurs, on peut essayer la mesure spot (sur le sujet visé) et la mesure moyenne (toute l’image). S’il y a un écart (c’est probable), il faut opter soit pour une mesure pondérée (entre les deux premières mesures), soit «bracketer», soit choisir (entre les hautes ou les basses lumières).
- La fourchette (le bracketing) d’exposition se fait par incréments de 1/3 ou de 1/2 stop, ou indice de lumination (IL).
- En numérique, on prend garde de brûler les zones en hautes valeurs (indicateur signalant que l’on atteint les hautes lumières : équivalent du Zebra en vidéo). Ces plages seraient irrécupérables, même en tentant d’assombrir l’image au développement. Par ailleurs, comme le bruit est surtout présent dans les régions sombres, il vaut mieux légèrement surexposer que sous-exposer, ce qui complique la tâche. Il faut donc être vigilant et examiner l’histogramme pour déceler les écrêtages à droite. Ces écrêtages ne sont acceptables que pour les lumières spéculaires (réflexion d’une source comme le soleil sur des objets réfléchissants).

Quelques cas spéciaux
- Les cas insolubles : trop d’écart entre les hautes et les basses lumières (le nombre d’indices de lumination présent dans la scène dépasse le registre de la plage dynamique du capteur).
- La fermeture du diaphragme peut être insuffisante lorsque la scène contient beaucoup de lumière et que l’on souhaite utiliser des vitesses d’obturation longues (ex. scène avec eau en mouvement). On utilise alors des filtres gris (neutres).
- Les «fill in». Flash d’appoint en lumière du jour. Utilisation de réflecteurs pour déboucher les ombres.

Conséquence d’un contrôle sur l’ouverture du diaphragme
1) La profondeur de champ
Zone de netteté d’une image dépend de plusieurs facteurs :
- dépend de l’ouverture (f/1.4 vs f/22). Plus l’ouverture du diaphragme est petite, plus la zone de netteté sera grande;
- dépend de la focale (zone de netteté plus courte à mesure que l’on augmente la focale);
- dépend de la distance au sujet (la profondeur totale de la zone est proportionnelle à la distance).
En général, la zone de netteté à l’avant-plan de la zone de mise au point plus petite que la zone à l’arrière (voir widget DOFC). Le rapport est à peu près du tiers de la zone de netteté à l’avant du sujet et du deux tiers à l’arrière; Il existe une distance hyperfocale (une distance à partir de laquelle la netteté s'étend jusqu'à l'infini).

2) Objectif plus lumineux
Vérifiez l’ouverture maximale de votre lentille (une seule valeur, ou deux valeurs, selon la focale employée). Plus l’ouverture est grande, plus vous aurez la possibilité d’effectuer des prises de vue en faible lumière sans devoir trop réduire la vitesse d’obturation, ni augmenter la sensibilité. C’est pourquoi on dit de ces objectifs lumineux qu’ils sont plus rapides. De plus, les objectifs aux valeurs de grande ouverture produisent des images avec peu de profondeur de champ (zones de netteté très courte), intéressantes dans le genre «portrait» car elles permettent d’isoler le sujet. Cependant, ces objectifs sont toujours plus coûteux à l’achat.
Pour reprendre le contrôle sur la profondeur de champ avec les appareils compacts, vous devez désactiver les systèmes de mise au point «intelligents» (ceux qui tentent de placer tous les sujets présents dans la scène au foyer).

 

Notions d’esthétique et de créativité

Composition
La surface de l’image (le plan) procure un espace pour la représentation. Cet espace est occupé par les composantes de l’image. La composition est influencée par l’emplacement du ou des sujets, par l’importance relative de ces éléments (la notion de poids visuel, de contraste) et par les lignes de forces (directions dominantes, lignes graphiques) qui se dégagent de l’agencement.

1) Erreurs fréquentes (des biais résultant parfois d’automatismes perceptifs)
- Le sujet est au centre; l’horizon au milieu
- Caméra toujours maintenue à l’horizontal
- Cadrage pas assez serré; sujet distant, perdu dans un trop d’éléments
- Absence de diagonales, plan frontal
- Absence de profondeur

2) Solutions
- Décentrer, briser le moule du point central (attention à la contrainte technique du foyer décalé : centrer pour faire la mise au point, puis glisser sur le côté)
- Vérifier d’abord un plan vertical
- Se rapprocher physiquement le plus près possible
- Penser l’espace en 3D et privilégier les coins, les angles
- Chercher des plans multiples (des sujets répartis sur plusieurs plans)

Choisir un point de vue
Apprendre à regarder (exercices à développer)
- Comment personnaliser un sujet que tout le monde connaît? Voir le tout et explorer les parties.
- Adopter le point de vue d’un chat, d'un enfant, d'un insecte (autre que votre point de vue habituel). On doit s'accroupir, ramper, grimper, etc.
- S’approcher du sujet. Cadrer plus serré et éliminer le détail superflu.
- Photographier comme s’il s’agissait d’un automatisme et laisser l’instinct et le hasard prendre le dessus.
- À l’inverse, attendre le moment propice et patienter (attendre la bonne lumière, le bon mouvement, la bonne expression).
- Soyez prêts à tout moment. Penser à choisir le mode en rafale si le sujet est constamment en mouvement.
- Photographiez ce qui n’est jamais traduit en image (anodin, étrange, banal, inanimé) et donnez vie à la chose.
- Capturer le mouvement, la vie, l’effervescence.
- Ne pas avoir peur de l’abstraction.

 

 

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