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Dossier photo numérique Vu 48245 fois

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Diaphragme et Obturateur

Nous sommes récemment arrivés à la conclusion que nous devions reprendre les bases du fonctionnement d'un appareil photo, pour être sûr que TOUT le monde puisse être à égalité devant les dossiers que nous proposons et devant son appareil photo numérique. La plupart des personnes pense connaître la logique d'un appareil photo, mais certaines limitent le fonctionnement de l'appareil au bouton de déclenchement et au mode automatique (très pratique ceci-dit).

Le diaphragme et l'obturateur

De manière simple, un appareil photo fonctionne de cette manière : La lumière de la scène à photographier rentre par l'objectif, arrive jusqu'au capteur et est ensuite traitée par un logiciel pour vous fournir votre image. Attention cependant, le capteur a besoin d'une quantité de lumière très précise pour que la photo soit bonne.

Pour que votre boîtier enregistre une image, il lui faut de la lumière.

Avant tout, de la lumière. C'est la première condition pour que l'appareil photo vous rende une image après déclenchement. Nous allons voir qu'il y a plusieurs façons de lui donner cette lumière. Il lui faut également un système permettant de varier la quantité de lumière arrivant jusqu'au capteur. Ce système peut être comparé à un robinet sur lequel nous pouvons varier le débit de deux manières différentes. Soit nous laissons le robinet ouvert plus ou moins longtemps, soit nous agrandissons son diamètre. L'appareil photo fonctionne exactement de la même manière, sauf qu'on a remplacé le mot robinet par un équivalent barbare : Diaphragme et Obturateur (de suite c'est moins clair).

Le diaphragme définit donc le diamètre de notre robinet. En photo, la valeur d'ouverture du diaphragme (son diamètre) n'a pas d'unité et s'exprime avec la lettre "F" et un chiffre. Par exemple F1.4 est une valeur d'ouverture du diaphragme. Nous ne rentrerons pas dans les détails en ce qui concerne la correspondance du chiffre, mais sachez que c'est juste un rapport de proportions et que c'est pour cela qu'il n'y a pas d'unité.

Note :

Sur certains appareils photo numériques, la valeur d'ouverture du diaphragme se note avec "Av".

Le diaphragme est donc le réglage du diamètre de notre robinet de lumière. Nous pouvons lui donner une valeur plus ou moins grande et donc varier le débit pour un temps donné. Par exemple si votre robinet de lumière a un diamètre de 3 cm il pourra laisser passer plus de lumière en une seconde que s'il avait un diamètre d'1 cm. Jusque-là tout est logique, normalement. Plus la luminosité est faible, plus le diaphragme sera ouvert pour laisser passer le plus de lumière possible. A l'inverse, si vous êtes sur la dune du Pila à midi (où la luminosité est très élevée) ce dernier sera fermé. Voici l'échelle des valeurs d'ouvertures :

Dessin montrant les valeurs d'ouverture d'un diaphragme.

dessin montrant les valeurs d'ouverture d'un diaphragme

Attention, plus le chiffre est petit, plus votre diaphragme est ouvert, plus il a un diamètre important, et donc plus il laissera rentrer de lumière pour un temps donné.

Maintenant que nous avons vu que notre robinet s'appelait diaphragme, nous allons voir ce qui laisse passer la lumière jusqu'au capteur : c'est l'obturateur. Cet autre mot barbare gère le temps pendant lequel nous laissons couler le robinet. Celui-ci se trouve entre le diaphragme et le capteur, et ne laisse passer la lumière que si on le lui demande et pour un temps bien défini. La vitesse d'obturation, le temps d'ouverture de l'obturateur : ces termes parlent uniquement de la vitesse à laquelle est prise la photo. Une photo est un instantané d'une situation réelle, en théorie. En réalité, vu que nous pouvons varier la vitesse à laquelle nous prenons la photo, la notion d'instantané en est plus ou moins galvaudée. Ce que l'on appelle "flou de bougé" en est la preuve la plus concrète. Et c'est génial, parce que nous pouvons faire apparaître le mouvement sur une photo. Imaginons que nous laissons couler notre robinet de lumière un long moment, autrement dit que nous imposions un long temps d'ouverture à l'appareil photo. Que se passera-t-il ? Le capteur enregistrera tous les mouvements qu'il verra sur une même image. nous aurons donc le flou du mouvement du sujet photographié. Nous pouvons, suivant le même principe, "voir" le vent.

Photo prise avec un temps d'ouverture de 1.6 sec. Le capteur a enregistré tout ce qui s'est passé devant lui durant ce laps de temps.

Photo prise avec un temps d'ouverture de 1.6 sec. Le capteur a enregistré tout ce qui s'est passé devant lui durant ce laps de temps.

A l'inverse le flou dû à un long temps d'ouverture peut-être très gênant s'il n'est pas souhaité.

De même durant les 3.3 sec de pose (temps d'ouverture) de cette image, le capteur restitue tous les mouvements de la personne photographiée.

De même durant les 3.3 sec de pose (temps d'ouverture) de cette image, le capteur restitue tous les mouvements de la personne photographiée.

Tout cela est régi par l'obturateur et le temps pendant lequel le capteur enregistre l'image. Parce que le temps d'ouverture, le temps que l'on met à prendre la photo, c'est ça ! Quand l'obturateur s'ouvre, le capteur enregistre ce qu'il voit et il s'arrête dès que nous fermons le robinet. Les vitesses d'obturations s'expriment en fractions de seconde. 1/15 sec correspond à une seconde que divise 15, 1/2000 est donc 1 seconde que divise 2000. Sur certains appareils photo numériques, les temps sont simplement indiqués par 15 ou 2000 (sans la fraction). En ce qui concerne les temps de plus d'une seconde les appareils les notent ainsi : 15" (15 secondes). Sachez cependant qu'en dessous de 1/30 sec les risques de flous sont fortement accrus (bien que cela dépende aussi de l'objectif utilisé).

Dessin explicant l'architecture d'un appareil photo numérique.

dessin explicant l'architecture d'un appareil photo numérique

Tous ces réglages correspondent à la même quantité de lumière entrante, seul le rendu changera.

Valeur d'ouverture du diaphragme.
1.4
2
2.8
4
5.6
8
11
16
Vitesse d'obturation.
1/2000
1/1000
1/500
1/250
1/125
1/60
1/30
1/15

Comment réagit l'appareil en mode tout automatique

Toutes ces notions sont "connues" de votre appareil photo. Il a une certaine intelligence, qui lui permet de vous produire des images lorsque vous êtes en mode automatique. Nous avons rapidement évoqué le mode automatique au début de ce dossier, et c'est celui-ci qui vous procure de bonnes images la plupart du temps. En mode automatique l'appareil photo numérique, mesure la lumière dont il dispose (scène à photographier) et calcule ensuite un couple de réglage diaphragme/vitesse, pour que votre photo soit bonne. Lorsque l'appareil voit une scène très éclairée, il choisit une faible sensibilité (gage de qualité en photo numérique), et un réglage de diaphragme relativement fermé couplé à une vitesse d'obturation élevée. Jusque là tout se passe bien. si vous êtes dans votre salon en soirée et que vous décidez de photographier, l'appareil va ouvrir le diaphragme en grand (pour laisser passer un maximum de lumière) et prendre une vitesse assez rapide pour vous évitez le flou. Comme la luminosité n'est pas au rendez-vous, il rajoute en plus le flash. Nous allons voir comment nous pouvons interagir sur ces réglages pour obtenir différent effets, et ne plus être dépendant de l'appareil photo.

Photo surexposée 1. La quantité de lumière entrante est bien trop importante, l'image est "cramée". Il faut réduire la lumière entrante, donc réduire le robinet (fermer le diaphragme) ou réduire la vitesse (le capteur voit moins longtemps la lumière) pour que l'exposition soit bonne.

Photo surexposée 2. La quantité de lumière entrante est encore trop importante, l'image est "cramée". Il faut réduire la lumière entrante, une fois de plus (fermeture du diaphragme, augmentation de la vitesse).

Photo surexposée 3. La quantité de lumière entrante est presque correcte, l'image est encore un peu trop claire.

Photo avec une bonne exposition, les tons sont respectés ainsi que les contrastes.

Photo sous exposée 1. La quantité de lumière entrante est trop insuffisante. Il faut donner plus de lumière au capteur en ouvrant plus le diaphragme, ou en laissant l'obturateur ouvert plus longtemps.

Photo sous exposée 2. La quantité de lumière entrante est bien trop insuffisante. Il faut donner plus de lumière au capteur en ouvrant plus le diaphragme, ou en laissant l'obturateur ouvert plus longtemps.

Cette dernière image a été prise en mode tout automatique, l'appareil a sorti le flash car la vitesse d'obturation (temps pendant lequel le capteur enregistre l'image) était trop long pour garantir une photo nette.

La quantité de lumière de toutes les images est la même, nous avons seulement laissé rentrer trop de lumière dans les premières, et pas assez après. En gros, nous avons laissé le robinet trop ouvert trop longtemps, lorsque les images sont surexposées. Pour les images sousexposées, nous n'avons pas ouvert le robinet assez longtemps et nous n'avons pas choisi un diamètre assez grand.

La plupart des appareils photo numériques affiche les réglages de prise de vue. Même en mode tout automatique où vous n'avez accès à aucun réglages, ceux-ci sont souvent affichés.

Exemple d' affichage de paramètres de prise de vue au dos d'un appareil photo numérique compact.

Exemple d' affichage de paramètres de prise de vue au dos d'un appareil photo numérique reflex.

En conclusion :

Les deux variables principales qui rentrent en ligne de compte pour l'exposition de la photo, sont le diaphragme et le l'obturateur. Le diaphragme correspond au diamètre par lequel nous laissons passer la lumière. L'obturateur est la commande de vitesse de prise de vue (vitesse d'obturation), c'est l'obturateur qui défini le temps d'exposition, le temps pendant lequel le capteur enregistrera l'image. C'est aussi lui qui définit en grande partie les risques de flous. S'il reste ouvert longtemps, il enregistrera les mouvements qu'il voit et/ou les mouvements de l'appareil.

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  • Sylvain V le 19-03-2013 : Bien vu !
  • Nemausus le 19-03-2013 : Dossier : Diaphragme et ObturateurBonjour,Attention, dans la légende "Photo surexposée 1", le rédacteur a pris ses pieds dans le tapis. Et bon nombre de novices en photographie doivent y perdre leur latin ! ...