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Cours de photo :

  • La mesure de la lumière

Cours de photo - La mesure de la lumière(ou de l'exposition)

Nous avons vu dans les chapitres précédents que l’appareil disposait de différents moyens de s’adapter à la luminosité de la scène à photographier afin de permettre une exposition correcte (photo ni trop claire, ni trop sombre) : l’ouverture (du diaphragme), la durée d’exposition (ou vitesse d’obturation) et la sensibilité ISO de la surface photosensible (pellicule ou capteur). Nous avons également vu que, pour une luminosité donnée, plusieurs couples ouverture-vitesse (ou triplets vitesse-exposition-sensibilité) permettaient d’obtenir une exposition équivalente. Mais, en supposant une sensibilité constante, comment savoir quelle série de couples ouverture-vitesse ayant le même indice de lumination employer ? Ce chapitre a pour vocation de répondre à cette question en comprenant comment faire la mesure de la lumière (light metering ou exposure metering en anglais).

Les estimations manuelles de l’exposition

Jusqu’à il y a environ un demi siècle, les photographes ne disposaient généralement pas d’instrument permettant de mesurer la lumière ambiante. Ils devaient alors procéder à des approximations ou estimations "au jugé".

Ainsi, une règle empirique couramment employée, la règle de F/16, stipulait que, par une belle après-midi ensoleillée, une ouverture de F/16 donnait une bonne exposition avec une vitesse d’obturation égale à la sensibilité ISO (donc, par exemple, 1/100 sec., ou 1/125 sec. , pour une pellicule d’une sensibilité de 100 ISO). Avec une pellicule de 200 ISO, on pouvait passer à 1/250 sec. (ou alors décider par le calcul de rester à 1/125 sec. et de passer à F/22).

Ensuite, on ajustait la règle selon les conditions de lumière : par faible couverture nuageuse (léger voile), on passait à F/11, et ainsi de suite, comme par exemple dans le tableau suivant :

image illustration F16 1/125 100 iso

La firme Kodak, fondée en 1881 par George Eastman et pendant de nombreuses décennies la plus grosse multinationale de la photographie (je précise cela parce que j’ai constaté récemment que mes enfants d’une vingtaine d’années ne connaissent même pas le nom de cette société qui a dominé de la tête et des épaules le marché mondial de la photographie pendant largement plus d’un demi-siècle), résumait la règle du F/16 avec le pictogramme "multilingue" suivant, imprimé sur les fameuses boîtes jaunes dans lesquelles étaient emballées ses pellicules.

pictogramme F16

En principe, cette règle de F/16 fonctionne encore aujourd’hui avec les capteurs numériques, puisque les notions d’ouverture, de vitesse et de sensibilité n’ont fondamentalement pas changé. Cependant, il n’est pas nécessaire d’être un grand spécialiste de la question pour se douter que cette méthode d’estimation manque de précision. Elle est assez bien adaptée aux négatifs N & B et dans une moindre mesure couleur, qui bénéficient d’une assez bonne latitude d’exposition (une petite erreur d’exposition ne gêne pas trop, d’autant plus qu’elle est souvent rattrapable au tirage). Elle est beaucoup moins adaptée aux pellicules inversibles (diapositives) et aux capteurs numériques qui nécessitent une exposition beaucoup plus précise. Retenons cependant qu’elle présente l’intérêt de chercher à se caler sur la lumière incidente (celle que reçoit le sujet), et non sur la lumière réfléchie par le sujet, cet aspect a un intérêt très important pour la suite.

Les photographes américains Ansel Adams et Fred Archer ont développé dans les années 1938-39 une méthode se voulant plus précise, le zone system, qui est une codification en termes photographiques des principes de sensitométrie. Partant du principe qu’un support argentique ne peut rendre correctement une plage de contraste supérieure à dix ou onze crans de diaphragme (10 à 11 IL), Adams propose de diviser cet écart maximal en onze zones que l’on peut numéroter de 0 (noir absolu d’une émulsion positive) à 10 (blanc pur), en passant par toute une série de nuances de gris (Adams les numérotait en chiffres romains de 0 à X).

L’illustration ci-dessous représente la gamme tonale utilisable en photographie traditionnelle:

image gamme tonale

L’illustration ci-dessous représente la division de cette gamme tonale en onze zones, conformément au "zone system" d’Adams.

pictogramme F16

L’écart entre deux zones contiguës étant d’un diaphragme (1 IL), chaque zone est deux fois plus lumineuse que la précédente et deux fois moins que la suivante. La zone centrale (zone n° 5, ou V) correspond à ce que l’on appelle le gris moyen (middle gray), qui renvoie 18% de la lumière qu’il reçoit (c’est le fameux gris à 18% des chartes Kodak, sur lequel nous reviendrons par la suite). Sans entrer dans les détails, la méthode permet de donner un numéro de graduation aux différentes nuances, au lieu de dire simplement des choses imprécises comme "gris clair" ou "gris foncé".

A noter que certains auteurs plus récents ont modifié la méthode en se limitant à 10 zones (de 0 à 9), mais cela ne fait en réalité que peu de différence à condition de rester cohérent et de s’en tenir au système choisi. Voici un exemple de division de la gamme tonale en 10 zones:

image exemple de division de la gamme tonale en 10 zones

Ce système permet de donner une valeur numérique à chaque nuance de luminosité perçue et de régler son exposition selon la luminosité de la scène. Il appartient alors au photographe d’analyser la scène à photographier et de décider du rendu qu’il souhaite obtenir. Contrairement à la méthode du F/16, cette méthode analyse la lumière que renvoie la scène (et non celle qu’elle reçoit).

Cette distinction entre les deux méthodes nous amène à préciser de façon simplifiée deux notions distinctes. Nous avons parlé jusqu’ici de luminosité ou de quantité de lumière, sans préciser ce dont il s’agissait. On nomme :

- éclairement : l’intensité de la lumière reçue par le sujet à photographier (l’éclairement mesure donc la lumière du soleil ou des éclairages artificiels utilisés reçue au niveau du sujet); signalons que l’éclairement se mesure en lux, mais nous n’aurons pas besoin de cette unité pour la suite, dans laquelle nous nous en tiendrons aux unités photographiques courantes.

- luminance : l’intensité de la lumière réfléchie par le sujet; la luminance s’exprime en candelas par mètre carré, autre unité dont nous ne reparlerons pas.

La luminance d’un sujet dépend bien sûr de l'éclairement reçu, mais aussi du facteur de réflexion (reflectance en anglais), c’est-à-dire de la capacité du sujet à réfléchir la lumière (le sujet est-il clair ou foncé ?) et de l’angle sous lequel il reçoit la lumière.

Dans les premières parties de ce cours, nous avons employé informellement le terme luminosité dans son sens usuel (non technique) pour décrire sans plus de précision la quantité de lumière émise par une scène à photographier. En toute rigueur, cet usage du mot luminosité peut être considéré comme quelque peu abusif. Dans un contexte photographique, la luminosité, également appelée clarté, désigne en principe une propriété des couleurs. Elle donne une indication sur l’aspect lumineux de la couleur étudiée : plus la couleur est sombre, plus sa luminosité est faible. Un gris ayant un facteur de réflexion de 18 % (du point de vue photométrique comme du point de vue énergétique ou radiométrique) aura une luminosité d’environ 50 %. Certains modèles colorimétriques utilisés dans les logiciels de dessin et de photographie représentent les couleurs non sous la forme de trois valeurs RVB (rouge, vert, bleu), mais sous celle d’un trio comme le modèle TSL: teinte, saturation, luminosité (hue, saturation, brightness). Ces modèles ont l’avantage d’être plus proches de nos perceptions qu’un triplet RVB, mais ils ne sont malheureusement pas uniformisés. La luminosité représente généralement la distance au noir de la couleur considérée, souvent sur une échelle de 0 à 1 (distance de 0 = noir, distance de 1 = blanc).

Utilisation d’un posemètre indépendant (ou cellule)

L’utilisation d’un appareil fiable de mesure de la lumière, le posemètre ou cellule (exposure meter en anglais) a commencé à se généraliser auprès des photographes amateurs exigeants sur l’exposition dans les années 1960. Cet appareil se présente généralement sous la forme d’un petit boîtier doté d’une fenêtre par laquelle entre la lumière que l’on désire mesurer. Généralement, il mesure directement l’exposition, sous la forme d’un indice de lumination ou bien plus souvent d’une série de couples ouverture-vitesse correspondant à cette lumination, en fonction de la sensibilité qui se règle sur l’appareil à l’aide d’un bouton ou d’un cadran.

Le posemètre indépendant est généralement capable de mesurer soit l’éclairement reçu par le sujet, soit la luminance émise par le sujet. Son emploi n’est pas le même suivant le cas. Dans le premier cas, le photographe doit se déplacer pour se mettre à proximité du sujet et y mesurer la lumière reçue par le sujet en visant vers l’appareil photo ; dans l’autre cas, il se place au niveau de son appareil photo (ou sur un axe joignant l’appareil et le sujet) et mesure la lumière renvoyée par le sujet. Même si l’on n’utilise plus beaucoup de posemètres indépendants, le sujet est entièrement d’actualité, puisque la cellule intégrée de tous les appareils actuels fonctionne en mesurant la luminance du sujet.

Cependant, la mesure donnée ne peut être la même selon que l’on mesure la lumière incidente ou la lumière réfléchie, car cette dernière est presque toujours bien plus faible. En outre, même sous le même éclairement, deux scènes différentes (disons, à titre d’exemple, une scène claire et une scène sombre) donneront une mesure différente de la lumière réfléchie, puisque la scène claire renvoie une proportion bien plus élevée de la lumière incidente que la scène sombre. Logiquement, si l’on désire retranscrire une image fidèle de la réalité, il est souhaitable de restituer une image claire d’un sujet clair et une image sombre d’un sujet sombre. Mais le posemètre ne sait pas s’il mesure la lumière réfléchie par de la neige fraîche ou un chien tout noir. Ou peut-être même un chien noir s’ébrouant dans la neige fraîche. Comment faire ? Pour faire son choix d’exposition, le photographe va devoir exercer son jugement et son pouvoir de discernement pour interpréter la mesure faite par la cellule et éventuellement la corriger.

Le choix d’un gris moyen (à 18% ou un peu moins)

L’expérience a conduit les ingénieurs de la firme Kodak, suivis depuis par tous les fabricants du monde, à décider une fois pour toutes que, lors de la mesure de la luminance d’un sujet, on considère que celui-ci est assimilable à une plage uniforme grise moyenne à 18%, c’est-à-dire le gris moyen qui renvoie environ 18% de la lumière incidente (mais donne approximativement une impression de gris à mi-chemin entre blanc et noir). Ces 18% de lumière réfléchie correspondent à peu près à la quantité de lumière réfléchie par un visage à la peau blanche. Ce réglage est donc bien adapté à la mesure de l’exposition pour le portrait d’un individu dit d’origine caucasienne (ou de « race blanche » comme on disait à l’époque). Depuis, les posemètres et les cellules intégrées des appareils photos sont tous censés être réglés pour restituer, en moyenne, un gris moyen à 18%

Si le sujet est bien d’un gris moyen à 18%, l’exposition mesurée donnera bien un gris moyen à 18%, la mesure de l’exposition sera parfaite. Mais si nous sommes en présence d’un sujet beaucoup plus sombre ne renvoyant que 5 ou 10% de la lumière, et si nous suivons aveuglément les indications du posemètre, notre photo aura en moyenne un gris à 18%, et sera donc beaucoup trop claire par rapport au sujet. Autrement dit, elle sera surexposée. Inversement, si nous photographions un sujet très clair (paysage enneigé, par exemple), l’appareil cherchera à restituer en moyenne un gris à 18%, ce qui donnera une image beaucoup trop sombre (sous-exposée, donc). En particulier, la neige ne sera pas blanche, mais grise.

La figure ci-dessous illustre le problème. Nous avons pris trois photos de feuilles de papier blanc et noir. L’une des feuilles est une grande feuille de papier Canson noir, l’autre est une simple feuille blanche de format DIN A4 destinée à un photocopieur ou une imprimante bureautique. Sur la première photo, nous avons posé la feuille blanche (en fait, trois feuilles blanches superposées pour éviter les éventuels effets de transparence) sur la feuille noire et photographié les deux feuilles ensemble, en effectuant une mesure de la lumière incidente (de l’éclairement).

image illustrations problème

On constate que l’on obtient un bon rendu du noir et du blanc des deux feuilles (le noir n’est pas parfait, mais c’est parce que la feuille de papier Canson noir a déjà pas mal servi et n’est plus en parfait état, sa surface est un peu altérée). Ensuite, nous nous sommes approchés de la scène de façon à ne cadrer, successivement, que la feuille blanche et que la feuille noire, chacune sous le même éclairage. Les deux dernières photos ont été prises en mode priorité à l’ouverture avec une ouverture de F/5,6 (sensibilité de 100 ISO), l’appareil mesurant cette fois la lumière réfléchie par le sujet (la luminance du sujet). Nous avons laissé l’appareil mesurer la lumière (comme le font les photographes dans l’immense majorité des cas) et pris la photo. Et là, surprise! Non seulement nous n’avons pas du blanc et du noir sur ces deux photos, ni même du gris foncé et du gris clair, mais nous obtenons pratiquement la même nuance de gris pour la photo de la feuille noire et de la feuille blanche, dans les deux cas un gris moyen proche du gris à 18% (ou légèrement plus sombre que le gris à 18%). En fait, s’il n’y avait pas sur la photo de la feuille noire les marbrures dues au mauvais état de cette feuille, il serait pratiquement impossible de distinguer les deux photos ou de dire laquelle correspond à quoi sans lire les Exifs de la photo. (J’ai songé à refaire les photos avec une feuille noire en parfait état, mais y ai finalement renoncé en me disant que, finalement, cela rendait l’exemple plus parlant.)

Bien entendu, nous obtenons des gris moyens pratiquement identiques parce que l’appareil a choisi une durée d’exposition bien plus longue pour la feuille noire (environ six fois plus longue) afin, précisément, d’obtenir dans les deux cas un gris moyen.

Presque tous les manuels, traités, livres et articles sur le sujet considèrent que le gris moyen est à 18%. Ansel Adams était clairement de cet avis. Les imprimeurs aussi: pour eux, le gris moyen est à 18%. Et c’est également le cas de la charte Kodak gris moyen. Nous avons donc adopté cette valeur dans cet article. Mais les posemètres utilisés en photographie semblent être d’un avis légèrement différent. Si le posemètre de mon appareil devait vraiment rendre un gris moyen à 18%, les histogrammes des photos des feuilles noire et blanche ci-dessous devraient avoir leur pic aux alentours de 128 (RGB = 128-128-128). En réalité, le résultat est un peu plus sombre, compris aux alentours de 90, soit environ 1/2 IL plus bas. En fait, les fabricants de posemètres et d’appareils photos fixent un gris moyen un peu plus sombre que le gris réfléchissant 18% de la lumière. Ils se fixent plutôt sur 12 ou 13% de lumière réfléchie. Donc, quand on utilise une charte grise à 18%, il faudrait en principe faire une correction d’approximativement 1/2 IL pour obtenir une exposition parfaite. La différence est cependant très faible dans la plupart des cas, nous nous en tiendrons à un gris moyen à 18% pour la suite de ce cours.

On constate clairement qu’il est impossible de faire confiance en la mesure de l’appareil dès que le sujet s’écarte notablement d’un gris moyen. Précisons également qu’aucun appareil photo ne s’en sortira réellement mieux dans ce genre de test. Les photos ont été prises avec du matériel haut de gamme semi-pro (Canon 5D Mark II et objectif 100 mm macro USM IS L), mais, en fait, tous les appareils photos sont conçus pour fonctionner suivant le même principe. L’illustration donne également l’histogramme des trois photos, ce qui permet de se faire une idée chiffrée du résultat.

la notion d’histogramme et son utilité seront abordées dans un prochain chapitre, mais disons que cette courbe représente la répartition des différentes nuances tonales de l’image. A gauche, les tonalités foncées, à droite, les tonalités claires. Sur le premier histogramme (les deux feuilles ensemble), on constate deux pics. Celui de gauche, aux alentours de 30, correspond aux pixels sombres (avec une feuille bien noire et bien homogène, ce pic aurait été plus mince, plus pointu et plus proche de 0), le pic de droite (vers 250) aux pixels de la feuille blanche. Pour les deux autres photos, nous n’avons donné, pour des raisons de place, que la partie intéressante de l’histogramme, celle contenant le seul pic correspondant à un gris moyen (proche de 128).

La correction d’exposition

Compte tenu des erreurs commises par le posemètre lorsqu’il doit mesure l’exposition d’un sujet plus clair ou plus sombre qu’un gris à 18%, le photographe devra corriger son exposition selon la nature du sujet. Par rapport à la mesure faite par le posemètre (indépendant ou intégré), il devra surexposer un sujet clair (par exemple un paysage enneigé) et il devra sous-exposer un sujet sombre (photo de nuit).

De combien faut-il corriger l’exposition ? C’est l’expérience du photographe qui pourra le dire, mais, pour un sujet très clair ou très sombre, la correction pourra aller jusqu’à, respectivement + 2 IL ou - 2 IL, voire un peu plus dans les cas extrêmes. C’est un sacré paradoxe : nous possédons des instruments capables de mesurer l’exposition au 1/3 d’IL près (26% de lumière en plus ou en moins), et sommes amenés à estimer au jugé des corrections d’expositions représentant un écart dix ou quinze fois plus important (+2 IL = 4 fois plus de lumière). Rappelons que tous les appareils photographiques actuels ou presque fonctionnent sur le même principe et que cette correction est donc nécessaire, malgré toute la sophistication de leur électronique et informatique embarquée.

Pour illustrer la question, nous utiliserons les photos prises en public lors de la séance d’un club photo consacrée à ce sujet. Nous avions à cet effet confectionné sur ordinateur une mire blanche rudimentaire imprimée sur une feuille de format A4. Voici cette mire:

image de la mire

Nous avons photographié cette mire, en mode priorité à l’ouverture à F/5,6, et obtenu, comme ci-dessus, un gris moyen proche de 18% (vitesse 1/20 sec.). L’auditoire ayant suggéré une correction de +1IL, nous avons fait une nouvelle vue à 1/10 sec., encore beaucoup trop grise, et ainsi de suite (voir l’illustration). La photo à +2IL peut être considérée comme donnant une sensation de blanc suffisante, mais on peut aussi considérer que la correction reste légèrement insuffisante et la pousser encore un peu si l’on exige une grande fidélité au sujet.

image essai de correction sune une mire blanche

Le photographe exigeant n’est cependant pas condamné à cette imprécision. Deux solutions au moins s’offrent à lui pour déterminer rigoureusement une exposition précise et fiable :

- L’utilisation d’une charte grise à 18% ;

- La mesure de la lumière incidente (l’éclairement).

Dans les deux cas, il s’agit en fait de mesurer indirectement la lumière incidente.

Puisque le posemètre indépendant (ou la cellule intégrée de l’appareil) est conçu pour donner une exposition correcte d’un gris moyen (proche de 18%) quelle que soit la lumière incidente, il suffit de faire la mesure sur un sujet gris moyen dans la lumière ambiante pour calculer une exposition correcte. Concrètement, il suffit de diriger le posemètre ou l’appareil photo vers une charte gris moyen se trouvant à l’emplacement du sujet pour garantir que la mesure de l’exposition ainsi faite ne dépende plus de la fraction de la lumière incidente réfléchie par le sujet (selon qu’il est clair ou sombre), mais soit fonction de la seule lumière incidente. Les premières chartes de ce type ont été produites par Kodak, d’où le nom de chartes Kodak parfois encore employé, mais on trouve dans le commerce toutes sortes de chartes de ce type fabriquées par différentes firmes dans des matériaux divers : tissu, carton, PVC, etc. A défaut d’une telle charte, on peut essayer de faire la mesure sur le dos de la main (d’un individu à la peau blanche), puisque nous avons vu que le gris moyen a été déterminé empiriquement pour rendre de façon satisfaisante la peau blanche.

image de la mire

Il existe une technique classique presque infaillible pour obtenir la bonne exposition: en essayer plusieurs, disons un nombre suffisant pour être sûr de trouver la bonne. C’est ce que l’on appelle le bracketing. On commence par déterminer une exposition qui devrait être aussi bonne que possible, et l’on décide, par mesure de sécurité de faire, par exemple, deux autres prises de vue, une à - 1 Il et une à + 1 IL (on peut aussi en faire 5, voire plus dans les cas particulièrement difficile). Il est parfaitement naturel et justifié de procéder ainsi, tous les photographes ou presque recourent à ce moyen dans les cas difficiles, et ce depuis la nuit des temps argentique. En ce domaine, le numérique offre cependant un énorme avantage: celui de pouvoir contrôler le résultat immédiatement sur l’écran de l’appareil. L’auteur de ces lignes a beau pérorer sur les moyens d’obtenir une bonne exposition, il s’est fait avoir moins de trois semaines avant de rédiger les présentes lignes: malgré un bracketing -1, 0, +1, le résultat restait inadéquat à cause d’une mauvaise prise en compte du fond très sombre derrière le sujet. Un examen rapide des photos a montré que même la photo la plus claire était un peu insuffisamment exposée. Deux nouvelles photos à des expositions rehaussées ont permis d’obtenir le résultat voulu. Il n’y a pas de honte à tirer parti des nouvelles technologies, à condition de comprendre ce que l’on fait. Nous reviendrons sur les différentes façons de faire du bracketing dans le chapitre consacré aux modes d’exposition et plus généralement aux réglages des appareils modernes. Dans le même ordre d’idée, signalons que l’utilisation du raw (enregistrement du format brut de capteur) donne souvent une latitude d’exposition plus élevée que l’utilisation du JPEG et permet des corrections plus importantes en post-traitement.

La mesure de la lumière réfléchie (la luminance du sujet) pose, on l’a vu, toutes sortes de problèmes dès que le sujet sort de l’ordinaire (plus clair ou plus sombre que la moyenne réfléchissant 18% de la lumière incidente).

L’autre solution consiste à faire la mesure directe de la lumière incidente (de l’éclairement), comme nous l’avons fait avec succès dans l’exemple de la photo des deux feuilles blanche et noire. Il s’agit alors de se mettre à la place du sujet et de viser le posemètre vers l’objectif de l’appareil photo. Mais le posemètre a été conçu, nous l’avons vu pour mesurer l’exposition sur un sujet reflétant seulement environ 18% de la lumière incidente. Il faut donc rectifier la mesure faite si l’on mesure cette fois non plus 18%, mais 100% de la lumière incidente. Mesurer la lumière réfléchie par un gris à 18% revient au même que mesurer 18% de toute la lumière incidente, c’est donc ce que l’on va faire. Aujourd’hui, il serait très simple d’équiper le posemètre d’un réglage électronique faisant en sorte de ne mesurer que 18% de la lumière incidente, mais à l’époque où les posemètres se sont généralisés, on a préféré doter la fenêtre laissant entrer la lumière d’une espèce de filtre ou capuchon semi-transparent laissant passer environ 18% de la lumière, nommé intégrateur. La tradition s’est maintenue et la plupart des posemètres actuels restent munis d’un intégrateur, qui prend souvent la forme d’un dôme hémisphérique en plastique blanc semi-transparent. Ici encore, on s’affranchit complètement des variations de luminosité du sujet pour ne mesurer que la lumière incidente, de qui permet de restituer fidèlement des sujets clairs ou sombres.

image de la mire

Les appareils photos ne sont pas équipés d’un intégrateur et se prêtent donc moins facilement à une mesure directe de la lumière incidente. Toutefois, il est tout-à-fait possible de le faire si l’on arrive à munir leur objectif d’un système de filtre ne laissant passer que 18% de la lumière incidente. Dans ses livres consacrés aux boîtiers Canon EOS actuels, le journaliste et photographe Vincent Luc indique que le couvercle blanc des pots de Nutella fait très bien l’affaire (ne pas oublier d’enlever la rondelle de carton au fond du couvercle). Il suffirait donc de mettre un tel couvercle à l’extrémité de son objectif pour faire une mesure de l’éclairement comme avec un posemètre indépendant, en dirigeant l’appareil vers l’endroit d’où la photo doit ensuite être prise. Nous conseillons toutefois au lecteur de faire quelques essais avant d’adopter le système (tous les couvercles de pots de Nutella ne sont peut-être pas identiques).

Et le chien noir dans la neige ?

Dans ce qui précède, nous avons supposé implicitement que notre scène avait une luminance à peu près uniforme ou que l’on pouvait se contenter de valeurs d’exposition moyennes. Les forts contrastes ont été laissés provisoirement de côté. Disons d’emblée que les scènes réellement trop contrastées sont parfois ingérables et qu’il est souvent impossible de trouver une exposition unique qui convienne à la fois aux tons les plus sombres et aux plus hautes lumières d’une scène très contrastées.

La technique du HDR (high dynamic range) consiste à prendre plusieurs clichés d’une même scène à des expositions différentes (par exemple trois photos en bracketing à - 1 IL, 0 IL, + 1 IL) et à assembler ensuite les images obtenues en post-traitement sur ordinateur (généralement à l’aide d’un logiciel spécialisé) pour retrouver une gamme de densités utilisable. Ce type de technique sort du cadre de ce cours sur l’exposition et sera abordé séparément.

Le chien noir jouant dans la neige fait partie de ces sujets pour lesquels il n’existe souvent pas une exposition unique correcte. La robe de mariée blanche et le smoking noir de son fiancé également. De même que le lampadaire au milieu d’une nuit noire. Ou certains couchers de soleil et autres contre-jours. Dans ce genre de cas, le photographe devra souvent faire un compromis et un choix : que veut-il privilégier ? Les hautes ou les basses lumières ? Le choix se fera sur des considérations liées à l’intérêt esthétique, documentaire, scientifique, historique et autres qui sortent du cadre de ce cours, mais abordons brièvement l’aspect technique à régler une fois ces choix effectués.

Supposons que le ou la photographe ait décidé de privilégier le rendu du chien noir, quitte à sacrifier celui de la neige. Ce parti pris implique que la neige sera sans doute assez fortement sous-exposée et, donc, sera grise, mais c’est le choix photographique qui a été fait. Le chien noir est un sujet sombre et, si l’on ne désire pas obtenir un chien gris moyen, il faudra sous-exposer par rapport à la mesure de la lumière si elle est faite sur le chien. Le problème est que notre chien noir est à par exemple trois ou quatre mètres et que peut-être 80% de la scène est constitué par la neige très claire, presque blanche. Comment régler mon exposition sur le chien (en la sous-exposant) si mon posemètre indépendant mesure, en moyenne, essentiellement de la neige? Cela ne peut pas marcher. La solution est toute simple: il suffit que le ou la photographe s’approche suffisamment du chien pour faire la mesure de la lumière sur son pelage, prenne bonne note des réglages d’exposition à effectuer (en n’oubliant pas de faire la correction d’exposition nécessaire) puis recule de la distance nécessaire pour reprendre le cadrage désiré. Un peu compliqué pour une photo sur le vif, mais tout-à-fait faisable. D’un point de vue technique, on pourra soit se mettre en mode manuel et conserver les réglages entre la mesure et le déclenchement, soit utiliser la touche de mémorisation d’exposition dont sont dotés la plupart des appareils photos de type reflex. Nous y reviendrons dans le chapitre consécré aux réglages des modes d’exposition.

C’est une technique classique. Et si l’on ne dispose pas d’un posemètre indépendant mais d’un reflex argentique peu sophistiqué datant des années 1980, on fait juste la même chose: on s’approche de l’animal, mesure la lumière avec l’appareil en visant sa fourrure, règle l’appareil en conséquence, puis on recule pour recadrer selon la composition désirée.

Cette gymnastique apparemment un peu compliquée n’a en fait rien de bien sorcier avec un peu d’habitude, les photographes l’ont appliquée très naturellement pendant des décennies. Mais autant les appareils les plus modernes ne peuvent pas grand chose pour gérer la correction d’exposition sur des sujets plus clairs ou plus foncés que la moyenne, autant l’on dispose sur la plupart des appareils actuels de moyens efficaces permettant de bien souvent faire la mesure sur le sujet sans avoir besoin de se plier à l’exercice: les appareils disposent de modes de mesure (mesure pondérée centrale, mesure spot, etc.) permettant de faire la mesure d’exposition sur une zone ou un point très précis de la scène sans avoir besoin de se déplacer. Nous reviendrons très prochainement sur ces modes.

Dans le cas du chien noir se roulant dans la neige, l’utilisation d’une charte gris moyen (à 18%) ou la mesure de la lumière incidente aurait peut-être suffi à résoudre le problème, avec peut-être une petite correction d’exposition en sens inverse de celle dont on a parlé jusqu’à présent: si l’on fait la mesure sur une charte gris moyen et que l’on désire déboucher les faibles lumières sur le pelage du chien, c’est cette fois une surexposition (par rapport à la mesure) qu’il faut employer pour éclaircir un peu les détails. On voit ici que plusieurs solutions peuvent permettre d’arriver au résultat souhaité, mais seule une bonne compréhension de ce que fait le posemètre ou la cellule intégrée de l’appareil, associée à une certaine dose d’expérience, permet d’obtenir le résultat optimal.

Les modes modernes de mesure de la lumière

L’auteur de ces lignes utilise des appareils reflex depuis environ 1980. Sur les appareils de l’époque, la mesure de la lumière se limitait à une cellule mesurant la luminosité de l’ensemble de la scène, comme les posemètres indépendants dont nous avons parlé. Avec ce genre d’appareil, si le sujet n’occupe qu’une partie relativement faible de la scène et si le reste de la scène a une luminance bien différente de celle du sujet, la mesure globale de l’exposition faisant une moyenne sur l’ensemble de la scène risque d’être fortement erronée. Imaginons par exemple la photo d’une fleur sur un fond noir ou très sombre. Le fond noir va induire la cellule en erreur et lui faire croire que la scène est très sombre, alors que la fleur elle-même, le vrai sujet de la photo, est peut-être assez claire. Dans ce cas, si l’on fait aveuglément confiance à cette mesure, la photo sera surexposée. Non seulement le fond ne sera pas noir (ce n’est peut-être pas trop grave), mais la fleur sera sans doute cramée, ce qui est inacceptable. Nous avons vu que dans ce genre de cas, la bonne méthode consiste à s’approcher du sujet (la fleur), afin de faire la mesure d’exposition sur lui, puis à revenir en arrière au cadrage voulu pour faire la photo avec l’exposition mesurée au plus près du sujet.

Les appareils modernes permettent de s’affranchir dans une large mesure de ce genre de contrainte, même si cette méthode reste parfaitement utilisable (et dans de rares cas indispensable). Ces appareils modernes ne mesurent plus une simple moyenne de la lumière incidente, mais ils mesurent la lumière sur un certain nombre de points précis de la scène. Ce nombre de points peut varier d’une dizaine à plusieurs centaines, selon les modèles. Mais comme donner au photographe dix ou cent mesures différentes n’aurait aucun intérêt pratique, le processeur de l’appareil retraite ces mesures pour en faire un résumé utilisable. Nous entrerons dans les détails un peu plus loin, mais on peut résumer le principe comme suit: le photographe choisit un mode de mesure qui peut, selon son choix:

- faire une simple moyenne sur toute la scène;

- mesurer la lumière uniquement au centre de la scène visée, sur une surface représentant (par exemple) seulement 3% de l’ensemble de la scène cadrée;

- faire une moyenne plus complexe, privilégiant la zone centrale, mais tenant compte aussi du reste de la scène.

Contrairement à ce que nous avons pu voir sur les règles d’expositions par exemple, il n’y a pas ici de vraie standardisation. Chaque fabricant fait un peu ce qu’il veut, mais, d’un autre côté, les solutions adoptées par chacun sont en définitive assez proches.

Les fabricants d’appareils ont imaginé plusieurs variations sur ces modes, et sont arrivés globalement à des solutions principales assez proches, mais chaque fabricant a fait des choix légèrement différents (sans que l’on puisse dire que l’un soit meilleur que l’autre), et, chez un même fabricant, chaque modèle aura des caractéristiques différentes (en général, les modèles du haut de la gamme auront plus de possibilités que ceux d’entrée de gamme). Il est impossible de détailler ici chaque choix de chaque fabricant pour chaque modèle, nous allons donc donner les grandes lignes des différents modes de fonctionnement. Chacun devra se référer à sa notice ou à des essais empiriques pour connaître les détails exacts de son appareil. De plus, Canon et Nikon représentant à eux seuls largement plus de 75% des appareils reflex vendus sur le marché, nous nous concentrerons sur les appellations utilisées par ces deux marques. Aucun ostracisme ici contre les autres marques, mais il faut bien simplifier un peu. De toute façon, l’important est de comprendre le principe de fonctionnement général, les détails par marque restant assez secondaires.

Compte tenu des réserves dues à ces différences entre les marques et les modèles, on peut résumer les modes de mesures à trois ou quatre modes principaux de mesure.

  • La mesure évaluative, multizone ou matricielle couvre presque l’ensemble de l’image. Celle-ci est segmentée en un certain nombre de zones et, à l’origine, l’appareil calculait simplement une moyenne entre toutes ces zones. Ce mode a cependant évolué. Partant du principe que l’élément principal de l’image est celui sur lequel a été fait la mise au point, certains boîtiers privilégient la zone correspondante et lui attribue une pondération supérieure. Sur certains appareils au moins, on peut parler d’une mesure multizone intelligente, qui compare les informations de répartition des luminances dans les différentes régions de la zone cadrée à une bibliothèque de situations types pour déterminer l’exposition idéale. Certains boîtiers Nikon auraient ainsi plusieurs dizaines de milliers de schémas type. Ces systèmes sont généralement efficaces, mais peuvent être pris en défaut sans que l’on comprenne bien pourquoi, car, pour des raisons de secret industriel, les fabricants entretiennent le flou sur les mécanismes employés. Bref, ce mode de mesure est très efficace dans la majorité des cas et est parfait pour celui qui ne veut pas se casser la tête, et il fonctionne très bien pour les situations courantes, mais il manque aussi de fiabilité pour certaines situations particulières et le photographe exigeant préfèrera souvent mieux maîtriser la situation en recourant à des modes bien moins sophistiqués mais plus prévisibles.
  • La mesure sélective ne prend en compte que la partie centrale du champ couvrant généralement 7 à 10% du champ. Ce mode de mesure se prête assez bien au portrait, quand le visage du modèle occupe au moins la zone de mesure.
  • La mesure spot est fondée sur le même principe que la mesure sélective, mais ne couvre qu’une partie beaucoup plus restreinte du champ (environ 2 à 3,5%). La zone de mesure correspond souvent à peu près au cercle central du viseur. Ce mode de mesure convient bien lorsque l’on désire faire une exposition juste sur une très petite partie de la scène, par exemple, en concert, si on désire mesurer la lumière sur le visage d’un musicien, sans risquer de se faire piéger par les spots ou par le fond noir de la scène. Il faut noter que les reflex d’entrée de gamme sont assez souvent dépourvus de la mesure spot.
  • La mesure pondérée centrale (ou moyenne à prépondérance centrale) prend en compte l’ensemble de la scène (comme la mesure évaluative), mais fait une moyenne privilégiant la zone centrale (à peu près celle de la mesure sélective).

Le schéma ci-dessous résume les quatre modes de mesure présents sur un reflex Canon (5D Mark II). Pour chacun des quatre modes, il représente la fraction du viseur couverte par la mesure et rappelle l’icône employée dans le menu pour sélectionner ce mode

image modes de mesures

Les trois derniers modes étudiés ci-dessus privilégient la zone centrale de la scène. Mais le photographe voudra souvent placer son sujet principal ailleurs qu’au centre de l’image (les règles de composition n’entrent pas dans le cadre de ce cours, mais, par exemple, l’on désire souvent placer le sujet sur les points ou lignes de force, situés sur les tiers de l’image). Dans ce cas, l’appareil offre la possibilité de mémoriser l’exposition. Il s’agit de faire la mesure de la lumière en cadrant d’une certaine façon (pour placer le sujet principal au centre, par exemple), d’appuyer sur une touche permettant de garder cette exposition active en mémoire, puis de recadrer pour obtenir la composition finale et de prendre la photo avec cette exposition mémorisée. Pour reprendre l’exemple du concert, on va faire une mesure spot sur le visage du chanteur, la mémoriser puis recomposer la photo pour que ce visage ne soit plus au centre de la photo. Notons qu’avec les capteurs actuels survitaminés en pixels, il est également possible de se contenter de prendre la photo en centrant le sujet puis de recadrer la photo en post-traitement; cela marche plutôt bien, mais il est tout de même bien plus satisfaisant de bien composer sa photo dès la prise de vue.

Le prochain chapitre étudiera les modes d’exposition et autres mécanismes automatiques ou semi-automatiques permettant de réaliser rapidement une exposition correcte.

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Ce cours a été rédigé par Laurent Rosenfeld