PRINCIPE DE LA MESURE DE LUMIÈRE DES REFLEX
Principes de base:
En photo, cinema, video, deux grands modes de mesures existent:
la mesure incidente
la mesure réfléchie
LA MESURE INCIDENTE
C’est la plus fiable, c’est elle que vous voyez utiliser par les cinéastes ou photographes de mode en extérieur.
La cellule utilisée est surmontée d’un dôme diffusant (intégrateur*)
*Le dôme diffusant permet de collecter la lumière venant de toutes les directions vers le sujet)
le mode de mesure est inversé par rapport à l’usage plus courant d’une cellule classique: on amène la cellule devant le sujet, le dôme intégrateur (la partie sensible) dirigée vers l’appareil photo.
On mesure ainsi l ‘intensité de la lumière éclairant le sujet
Quelque soit le type de sujet, clair sombre ou moyen, il n’influence pas la mesure. on peut donc se fier à cette mesure.
Il suffit de créer une table reliant les “lux” mesurés (lux: unité de flux lumineux) aux sensibilités des films ou capteurs utilisés pour déterminer des paramètres d’exposition qui conviennent .
Son inconvénient c’est que l’on est obligé de prendre cette mesure a l’endroit où se trouve le sujet. donc de se déplacer à son niveau.
Ce n’est pas souvent possible et certainement pas en photo d’action ou au téléobjectif par exemple!
C’est la raison de l’utilisation de l’autre type de mesure dans nos appareils photo:
LA MESURE REFLECHIE
Dans ce type de mesure la cellule, ou l’appareil photo qui la contient, est dirigée vers le sujet.
Ce que l’on mesure alors est la lumière réfléchie par le sujet.
Problème: selon que le sujet est clair ou sombre la quantité de lumière réfléchie ne sera pas du tout semblable et donc des mesures différentes alors que l’éclairage est le même!....laquelle est la bonne?
C’est la grande faiblesse du système! Mais devant sa plus grande commodité pratique, les constructeurs ont cherché le moyen de la rendre la plus efficace possible.
Voyons comment:
D’abord comme on ne dispose pas de la mesure d’une valeur absolue (la lumière qui éclaire le sujet) comme en lumière incidente, on va partir d’une constatation : une image courante est la plupart du temps à peu près équilibrée, c’est à dire composée à peu près équitablement de sujets sombres moyens et clairs. Si on “intègre” l’ensemble de ces valeurs (en mélangeant l’ensemble) on obtient une moyenne qui se rapproche d’un gris moyen....
les constructeurs on donc basé la mesure réfléchie sur ce principe.
La cellule mesure la lumière réfléchie par l’ensemble de la scène (moyenne donc) et le calculateur indique à l’appareil ou a l’opérateur quels paramètres utiliser pour que cette moyenne corresponde à un gris moyen sur la pellicule ou le capteur en fonction de sa sensibilité.
Avantages: c’est un système pratique car on peut rester à distance du sujet. c’est commode si le sujet n’est pas accessible ou trop lointain par exemple. C’est bien adapté à l’usage d’objectif de différentes focales (on ne mesure que ce qui est pris dans le champ de cet objectif) et la mesure tient compte des éventuels filtres montés sur l’objectif.
Inconvénients: basé sur le principe d’une mesure moyenne sur l’ensemble de l’image et sur sa correspondance à un gris moyen, dès que la scène n’est plus équilibrée (présence majoritaire de tons sombres ou de tons clairs) la cellule n’est plus efficace.
exemple: une scène de nuit sera éclaircie et une scène de neige sera assombrie car le système essaie toujours de ramener à un gris.
Première amélioration: au lieu de mesurer l’ensemble de la scène la cellule devient extrêmement sélective, sa zone de mesure ne représente plus qu’une portion très réduite du viseur (1 à 2%) c’est la mesure spot :
Mesure spot: dans ce cas c’est le photographe qui est maître. C’est lui qui choisit sur quel élément précis de la scène il prend sélectivement la mesure. Il doit tenir compte pour ce choix que la zone choisie sera traduite par un gris moyen.
Avantage: le système est moins lié a une moyenne, c’est le photographe qui choisit
Inconvénient: mesure extrêmement “dangereuse” si l’on choisit mal ....!
Solutions: les constructeurs on donc essayé d’affiner la qualité de cette mesure et d’éviter ce type de dérive.
Ils ont créé diverses sortes de “pondérations”
la mesure pondérée centrale
Au lieu de prendre en compte l’ensemble du viseur, ils ont limité la zone de mesure de la cellule embarquée à une partie de la scène (du viseur)
La mesure pondérée centrale couvre le centre et le bas du viseur.
Par cette astuce on évite les pièges des ciels lumineux faussant la mesure et on favorise le sujet situé statistiquement le plus souvent au centre.
Ce type de mesure par son efficacité statistiquement supérieure a permis de l’utiliser dans des appareils automatiques.
Mais on est toujours lié à l’étalonnage de la cellule selon une valeur moyenne, et de plus on ne prends pas en compte la position du sujet s’il n’est pas au centre de la scène visée...
La mesure multizone ou matricielle ou évaluative:
Inventée par nikon, (nikon FA) c’est le premier système de mesure capable de déterminer, grâce à plusieurs zones sensibles bien délimitées dans le viseur, où se trouve le sujet et donc favoriser celui ci.
Le principe de base simplifié est celui ci: le viseur est partagé en 5 zones de mesure, 4 plus le centre (c’était le cas du FA).
Les ingénieurs ont réalisé et analysé des milliers d’images de tous types dans toutes les conditions de cadrage et d’éclairement possibles.
Ils ont noté les meilleurs paramètres d’exposition correspondants à chaque cas.
Puis ils ont fait une synthèse de l’ensemble en rapprochant les résultats semblables.
Et ils ont créé une banque de données embarquée dans l’électronique de l’appareil.
Dès lors a chaque prise de vue l’appareil compare les valeurs des mesures dans chacune des 5 zones du viseur à celles des données des images test stockées dans sa mémoire. il applique donc les paramètres d’exposition de l’image la plus proche trouvée.
Ce principe est maintenant adopté par toutes les marques. Il a bénéficié de nombreuses améliorations au fil des ans.
Le nombre de zones a été considérablement augmenté, le capteur actif a été pris en compte pour valider la position du sujet principal dans l’image.
CONCLUSION ET REMARQUES:
La mesure de lumière permet d’adapter la luminosité de la scène à la sensibilité du film/capteur.
La scène étant composée d’éléments de différentes luminosité et d’intérêts différents (sujet ou fond) les systèmes de mesures “intelligents” permettent de favoriser ce sujet dans le processus de mesure.
Mais le système, aussi perfectionné soit-il, se heurte à une difficulté majeure:
la dynamique de la scène / la dynamique enregistrable
La dynamique d’une scène c’est l’amplitude de l’écart entre les très hautes lumières et les très basses lumières présentes dans cette scène.
La dynamique d’un capteur c’est la largeur de la plage de luminosités qu’il est capable d’enregistrer sur la même image.
Tout comme il nous est impossible de voir les détails d’un sujet à l’ombre si nous sommes éblouis par le soleil, le capteur ne peut enregistrer les détails d’une scène que si les extrêmes ne dépassent pas certaines valeurs.
Au delà de ces limites une partie de ces informations sera perdue. selon le choix des paramètres d’exposition de l’appareil, ce seront les hautes ou les basses lumières.
Dans le cas d’une dynamique de scène supérieure à celle que peut enregistrer le capteur, il y aura forcément un choix à faire.
(choix fait par l’opérateur qui imposera son réglage ou par l’appareil si on est en automatique)