Comprendre le triangle photographique et les modes d’exposition

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Comprendre le triangle photographique et les modes d’exposition

Tout photographe connaît ou apprend à connaître ce qu’on appelle le « triangle photographique » ou encore le « triangle d’exposition ».
Il s’agit des trois paramètres qu’il faut régler manuellement ou automatiquement pour obtenir une image correctement captée.
Il comprend l’ouverture, la vitesse et la sensibilité abrégés sur les APN par : A (Aperture : ouverture), S (shutter speed : vitesse de l’obturateur) et ISO pour la sensibilité.
Rétablissons les vérités
Du point de vue technique, pour ne pas dire scientifique, certains éléments sont inexacts ou imprécis. Cela est dû aux habitudes qui ont été conservées de l’époque des appareils photos argentiques et qui ne sont plus valables aujourd’hui pour les APN.

L’ouverture :
L’ouverture du diaphragme est formulée par f/N (p.ex. : f/5,6) or sur les APN on n’utilise pas l’ouverture, mais le nombre d’ouverture N — p.ex. l’APN utilise 5,6 et non f/5,6.
Vous me direz que c’est « pinailler », certes ! mais cela permet de comprendre les choses de façons exactes. N n’est pas une ouverture mais un rapport entre focale et ouverture, ce n’est pas la même chose. On s’en rend compte avec un zoom, en changeant la focale, le nombre d’ouverture change sans que l’ouverture soit modifiée. On a trop tendance aujourd’hui à utiliser des termes inexacts ce qui contribue à la confusion.

La vitesse :
Alors là, ce n’est pas « pinailler » c’est rétablir une vérité. En effet, le mot vitesse est impropre parce qu’il ne s’agit nullement de vitesse mais de temps de pose.
On n’exprime jamais une vitesse par une unité temporelle, la vitesse ne s’exprime pas en secondes mais en m/s ou en km/h. On roule à 10 m/s ou à 36 km/h et non à 10 secondes !
Techniquement les obturateurs des reflex et donc des APN utilisent deux rideaux qui défilent devant le capteur à une vitesse constante. C’est l’écartement (une fente) entre ces deux rideaux qui est modifié par réglage (dit faussement de vitesse). Plus l’écartement est grand et plus la durée d’exposition du capteur à l’énergie lumineuse est longue (temps de pose), au contraire plus l’écartement est petit et moins longtemps le capteur est exposé.
Donc il serait plus exact de parler de temps de pose plutôt que de vitesse, notion totalement absente du processus d’exposition du capteur.

La sensibilité :
Le capteur est ce qu’il est, c’est-à-dire qu’il se comporte comme un réservoir à photons d’une capacité déterminée ; aussi prendre une photo consiste à le remplir convenablement de photons. Le capteur possède donc intrinsèquement une sensibilité nominale (de base), généralement donnée autour de ISO 100, mais dont la valeur est déterminée sur la base de deux normes peu exigeantes qui font que d’un constructeur à l’autre, voire d’un APN à un autre, les écarts peuvent atteindre 25 %.
Mais bon ! considérons la valeur nominale comme référence pour notre propre APN.
Si en argentique augmenter la sensibilité d’une pellicule était une réalité (chimique), en numérique il n’en est rien. Il n’y a pas d’augmentation de sensibilité, mais seulement une amplification électronique du signal de sortie du capteur. Ainsi doubler la tension du signal de sortie permet d’obtenir (approximativement) un signal comparable à un capteur qui serait deux fois plus sensible à la luminosité. Donc le gain de l’amplification est donné par rapport à la sensibilité de base ; ainsi un gain de 4 est exprimé par 400 ISO ce qui permet de garder de vieilles habitudes sans pour autant que cela soit vraiment comparable.
Fonctionnement du triangle

L’utilisation du triangle permet d’établir le bon réglage des paramètres pour que le capteur soit bien exposé afin de fournir une image correcte du point de vue de la luminosité, c’est-à-dire bien représentative de la scène photographiée ou bien représentative de ce que souhaite le photographe.
Donc pour une sensibilité du capteur donnée (avec ou sans amplification), il convient de régler l’ouverture du diaphragme et le temps de pose c’est-à-dire l’exposition.
On peut comprendre le fonctionnement de ce triangle par ce que j’appelle « l’équilibre des crans ».
Regardons les quatre tableaux ci-après dans lesquels les trois paramètres sont représentés en échelles.
Supposons (Tableau A) que les bonnes conditions de prise de vue soit une ouverture à f/8 pour un temps de pose de 1/250 s (représenté par l’inverse dans le tableau) et une sensibilité de 400 ISO.
Si on modifie l’ouverture en ouvrant à f/4, soit en montant de 2 crans d’échelle, il faut alors descendre sur les autres échelles pour totaliser 2 crans afin de conserver l’équilibre c’est-à-dire des conditions d’exposition identiques.
Cela peut se faire de trois façons :
- en baissant d’un cran sur les deux échelles donc passer à 1/500 s et 200 ISO (Tab. B).
- en baissant de 2 crans sur la deuxième échelle donc passer à 1/1000 s sans changer les ISO (Tab. C).
- en baissant de 2 crans sur la troisième échelle donc passer à 100 ISO sans changer le temps de pose (Tab. D).
C’est au photographe de choisir la façon qui convient le mieux à ce qu’il veut obtenir comme image de la scène.

Les applications par les APN

Pour comprendre facilement les applications du triangle photographique, il faut passer par une notion que tout amateur rencontre à un moment ou un autre de ses lectures — ne serait-ce que dans le manuel d’utilisation de son APN — sans véritablement toujours savoir ce dont il s’agit. Je veux parler de l’indice de lumination, ce fameux IL (EV en anglais pour Exposure Value).
L’indice de lumination est une formulation astucieuse et très pratique du nombre d’ouverture (donc indépendamment de la focale) et du temps de pose (pour faire savant, c’est le logarithme binaire de leur rapport).
L’utilisation de l’IL permet de connaître toute les combinaisons des nombres d’ouvertures et des temps de pose pour une valeur donnée c’est-à-dire pour une exposition déterminée.
Le tableau d’expositions* ci-après (ou tableau des IL) établi pour des valeurs usuelles, permet une telle pratique. L’exposition (couple ouverture-temps de pose), étant indépendant de la sensibilité offerte par le capteur, ce tableau est d’utilisation générale, sans précision de sensibilité donc quelle que soit la valeur ISO.
* Rien à voir avec Les tableaux d’une exposition de Modeste Moussorgski
Pour un IL donné, par exemple 13 (luminance d’un ciel clair nuageux), on s’aperçoit que la diagonale des 13 permet la réciprocité entre ouverture et temps d’exposition. Ainsi l’exposition du capteur sera identique, pour la même focale, à f/16 – 1/30 s ou à f/4 -1/500 s, et donc à toutes les combinaisons donnant IL 13.
On notera qu’un IL correspond à un cran d’échelle, donc monter de 2 IL d’un côté implique de descendre de 2 IL d’un autre côté pour rétablir l’équilibre lumineux.
Il découle de ce processus des applications pratiques que l’on nomme des programmes d’exposition.

Les programmes d’exposition
On ne peut pas dire que les programmes d’exposition, appelés aussi « mode d’exposition » soient une exclusivité des APN puisque déjà en argentique on pouvait en utiliser certains. Mais l’avantage des APN réside dans leur généralisation, c’est-à-dire qu’ils sont tous disponibles sur un même boîtier, ce qui n’était pas le cas autrefois. Le numérique a aussi permis d’apporter une nouvelle fonction : l’ISO Auto.

Pour expliquer comment un APN utilise l’exposition, j’ai placé deux échelles des ISO sur les bords du tableau des IL (encadrées de traits bleus). Ces échelles sont mobiles, car l’exposition étant indépendante de la sensibilité, elles peuvent ainsi être positionnées en correspondance avec l’IL sur la sensibilité désirée.

Le mode priorité à l’ouverture (Mode A)
Le principe est simple : pour une sensibilité donnée, on choisit une ouverture et l’appareil photo détermine automatiquement le temps de pose. C’est ce principe qui était utilisé dans les années 1970 par les premiers appareils électroniques.
Aujourd’hui les APN opèrent un peu différemment. On fixe une ouverture et l’APN choisit un temps de pose et une sensibilité.
Par exemple, sur le tableau des IL, à côté duquel j’ai ajouté une échelle des ISO pour montrer comment se comporte l’APN dans le réglage de la sensibilité, pour le nombre d’ouverture fixé à 8, l’APN choisira le temps de pose 1/250 s et la sensibilité 400 iso qui convient à la luminance de la scène IL14. En changeant de temps de pose, p.ex. 1/1000 s, pour connaître la sensibilité que choisira l’APN, il suffit de suivre la diagonale de l’IL constant (égal à 14) jusqu’à 1/1000 s et alors la sensibilité se décalera en rapport à 1600 ISO (correspondance des échelles temps de pose et sensibilité). Évidemment on ne tiendra pas compte du nombre d’ouverture affichée sur la ligne puisque celui-ci est imposé constant et que les deux variables sont le temps de pose et la sensibilité.

Le mode priorité à la vitesse (Mode S)
Là aussi le principe est simple : pour une sensibilité donnée, on choisit un temps de pose (vitesse) et l’appareil photo détermine automatiquement l’ouverture du diaphragme.
Aujourd’hui les APN opèrent un peu différemment. On fixe une « vitesse » et l’APN choisit une ouverture et une sensibilité.
Par exemple, sur le tableau des IL suivant pour une « vitesse » de 1/250 s, l’APN choisira l’ouverture f/8 et la sensibilité 400 iso qui convient à la luminance de la scène IL14. En changeant l’ouverture p.ex. f/4 donc le nombre d’ouverture 4, la sensibilité se décalera en rapport à 100 ISO par exemple en (correspondance des échelles ouverture et sensibilité).

Le mode programme (Mode P)
Dans le mode P, pour une sensibilité fixée, l’appareil photo règle automatiquement le temps de pose et l’ouverture afin que l’exposition du capteur soit optimale. Il est possible de choisir différentes combinaisons du couple ouverture-temps de pose pour obtenir la même exposition : on nomme cela « décalage du programme ».
Sur le tableau des IL, le mode programme consiste à suivre la diagonale à IL constant, ainsi le couple varie pour conserver l’IL initial. C’est l’utilisation de la réciprocité du couple.

La fonction ISO auto
Il s’agit d’une fonction très pratique que l’on ne trouve que sur les APN.
Son intérêt réside dans la possibilité » qui est laissée au photographe dans le libre choix de l’exposition (ouverture et temps de pose) en utilisant le mode manuel (M), sans se soucier de la réaction du capteur, lequel adaptera automatiquement l’amplification (la sensibilité).
C’est une espèce de mode programme avec ISO mobiles.
Prenons une situation à f/8 – 1/250 s cela donne IL 14 et supposons que le capteur soit réglé sur ISO 400. Pour utiliser le tableau je place les échelles telles que ISO 400 soit en face de la cellule de l’IL correspondant.
Si je ne change que l’ouverture à f/4 on se retrouve à IL 12 et mon boîtier passera automatiquement à ISO 100 (échelle verticale).
Si je ne change que le temps de pose à 1/500 s on passe à IL 15, mon boîtier passera automatiquement à ISO 800 (échelle horizontale)
Maintenant si je change les deux paramètres pour passer à f/4 et 1/500 s, alors mon boîtier passera automatiquement à ISO 200.
Pour cela le passage à f/4 le conduira à ISO 100 (échelle verticale) et en changeant le temps de pose à 1/500 s, l’échelle horizontale glissera pour se positionner à ISO 100 et cela conduira à ISO 200.
Voir le tableau ISO Auto 1.
Si on change d’abord le temps d’exposition, le passage à 1/500 s conduira à ISO 800, ce qui calera l’échelle verticale à ISO 800 (pour f/8 IL 14) et le passage à f/4 conduira à ISO 200.
Voir le tableau ISO Auto 2.
:coucou:


© Copyright Georges Jousse, 2017
Modifié en dernier par Papout le mer. 2 août 2017 09:23, modifié 1 fois.
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