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Studio Antoine Photographe
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Référence des articles : www.tutos-photo.com

Vitesse d'Obturation

La vitesse d'obturation (ou temps de pose)

Cours sur la vitesse d'obturation (ou temps de pose) : principe général et implications pour la netteté et le flou de l'image.

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© Guillaume Fürst, 2009
Nikon D90 ; focale : 157 mm ; ouverture : f/5.6 ; vitesse : 1/1250 s. ; ISO : 320

1. Explications sur les bases de la vitesse

La vitesse de l'obturateur ou temps de pose est un des trois paramètres importants (avec l'ouverture et la sensibilité) qui permettent de gérer l'exposition
La vitesse ou temps de pose correspond à la durée pendant laquelle la surface sensible de l'appareil (film argentique ou capteur numérique) est exposée à la lumière lors de la prise d'une photo, c'est-à-dire la durée pendant laquelle l'obturateur reste ouvert (l'obturateur étant un rideau placé entre la surface sensible de l'appareil et l'objectif ; voir figure 1 ci-dessous).

Figure 1. Obturateur fermé et ouvert (intérieur d'un boitier argentique sans film).

Trois exemple de vitesse

La vitesse s'exprime généralement en secondes ou fractions de seconde, où
  • un long temps de pose (ou vitesse lente), p. ex. 1 seconde, permet d'exposer longtemps la surface sensible de l'appareil (film argentique ou capteur numérique), ce qui est utile pour les scènes peu lumineuses (permet d'éviter la sous-exposition) ;
  • un court temps de pose (ou vitesse rapide), p. ex. 1/1000 de seconde, permet d'exposer très peu de temps la surface sensible de l'appareil, ce qui est utile pour les scènes très lumineuses (permet d'éviter la sur-exposition).
Quand on double le temps de pose (p. ex de 1/4 s. à 1/2 s.), on double la durée de l'exposition et par conséquent on double la quantité de lumière que la surface sensible de l'appareil va recevoir.

Au-delà des considération liée à l'exposition, la vitesse a des conséquences sur le rendu ou l'esthétique de la photo, en particulier sur la netteté. En effet, une vitesse rapide telle que 1/1000 s. a pour conséquence de figer le sujet, de le rendre net même s'il est en mouvement. Une vitesse lente telle que 1 s. provoque du flou, si l'appareil ou le sujet est mobile. En jouant ainsi sur la vitesse de l'obturateur de l'appareil photo, par rapport à la vitesse et aux déplacements du sujet, on peut obtenir de nombreux effets pour représenter le mouvement sur une photographie (voir ci-dessous, section "En pratique" pour des exemples). 
 

EN SAVOIR PLUS 
explications alternatives et informations supplémentaires


Liens gratuits :
-> Le mode priorité vitesse (Virus Photo
-> Le flou et le mouvement (linternaute.com) 
-> L'effet de filé (commentcamarche.net) 

Liens commerciaux :
-> Tuto vidéo Les modes priorité ouverture et priorité vitesse(tuto.com)

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2. La vitesse en pratique

En pratique, la vitesse doit être choisie en fonction de trois critères :
  • l'effet que l'on veut rendre (sujet figé, bien net, ou avec un flou de filé, pour exprimer le mouvement) ;
  • la vitesse de mouvement ou de déplacement du sujet lui-même ;
  • la longueur focale (pour les photos à main levée, voir ci-après).
 
Longueur focale et photo à main levé
Afin d'éviter le flou indésirable lié au mouvement du corps lors de la prise d'une photo à main levée, il est recommandé de ne pas descendre en dessous du seuil de "1/longueur focale", sachant que la focale correspond au taux de rapprochement de l'objectif (p. ex, 300mm. correspond à une longue focale qui permet d'avoir un fort facteur de rapprochement, pour photographier des sujets éloignés, et 20mm correspond à une courte focale qui permet de couvrir un grand angle de vue, pour de vastes scènes). 

Prenons quelques exemples pour illustrer cette règle de "1/longeur focale" : si vous utiliser un objectif de 300mm, il faudra éviter d'utiliser une vitesse inférieure à 1/300s. à main levée, alors qu'avec une focale de 20mm vous pourrez descendre la vitesse jusqu'à 1/20 s. 

Il est important de noter que pour de nombreux appareil reflex numérique amateur ou de milieu de gamme, avec un capteur dit "APS-C" (p. ex. Canon 450D, 500D, 550D; Nikon D40, D80, D90, D5100, D3100, D300, D7000; Pentax K10, K20), il faut appliquer un facteur d'environ 1.5 à la longueur focale indiquée sur l'objectif pour obtenir la focale "réelle" (équivalente aux appareils reflex argentique classiques, qui servent de référence à cette règle). Avec ces appareils au capteur APS-C, un 20mm devient donc un 30mm et un 300mm devient un 450mm. Et il faut prendre ceci en compte dans le calcul de la vitesse minimum nécessaire pour éviter un flou de bougé involontaire. Pour continuer notre exemple, il faudrait donc utiliser une vitesse d'au moins 1/450 s. (300 x 1.5 = 450) dans le premier cas et de 1/30 s. (20 x 1.5 = 30) dans le second. (En savoir plus sur le rapport de focale.) 

Si votre appareil ou objectif est munit d'un système de réduction de vibration, vous pouvez utiliser une vitesse deux à trois fois plus lente que cette recommandation. En gardant le dernier exemple du capteur APS-C, cela signifie que vous pouvez en principe utiliser une vitesse d'environ 1/150 s. dans le premier cas et de 1/10 s. dans le second. 
 
Si on veut que le sujet soit bien net
Dans les cas où l'on voudra que le sujet soit bien net et figé, en plus que cette règle de "1/longueur focale" décrite ci-dessus, il faudra choisir une vitesse assez rapide, par rapport à la vitesse de mouvement ou de déplacement du sujet. Schématiquement, une vitesse autour de 1/30 ou 1/60 s. est suffisante pour un portrait d'une personne qui bouge peu ou très lentement, une vitesse de 1/250 s. est préférable pour un sujet qui bouge un peu plus vite (p. ex. un cycliste à moyenne allure), et une vitesse très rapide, telle que 1/1000s ou 1/2000s est nécessaire pour figer les sujets qui bougent très vite (p. ex. un oiseau en vol ou une moto de course). 

Notez que la plupart du temps, beaucoup de lumière est nécessaire pour utiliser une vitesse rapide, afin d'obtenir une exposition correcte. Ce n'est généralement pas un problème à l'extérieur en plein jour, mais dans d'autres conditions (notamment en intérieur), si vous voulez utiliser une vitesse rapide, vous aurez besoin d'une grande ouvertureet/ou d'une haute sensibilité (grande valeur ISO), afin de compenser le fait que l'obturateur n'est ouvert qu'un très bref instant et expose par conséquent très peu longtemps le film ou le capteur de l'appareil. C'est une chose importante à prendre en compte, dans la mesure où ces deux autres paramètres (ouverture et sensibilité) ont également des implications esthétiques importantes (voir les pages correspondantes pour plus de détails). Si vous manquez vraiment de lumière il est aussi possible d'utiliser le flash (consultez les pages éclairage avancé au flash et intérieur, faible lumière afin d'en savoir plus). 
 
Si on veut du flou
Dans les cas où l'on voudra rendre un flou de bougé ou de filé, les choses peuvent également être assez délicates. Bien sûr, plus le temps de pose choisi sera long, plus il y aura de flou sur l'image finale. Mais la "quantité" optimale de flou est très variable, en fonction des mouvements/déplacement du sujet, mais aussi en fonction de l'effet que l'on cherche. 

Des temps de pose un peu plus lents que la vitesse minimale recommandée pour obtenir une photo nette (p. ex. 1/10s. pour un cycliste au lieu de 1/250s.) auront pour conséquence de créer un léger filé, alors que des temps de pose franchement plus lents, de plusieurs secondes, vont provoquer énormément de flou et permettront de rendre compte de nombreux déplacements du sujet. 

En tout les cas, lorsqu'une vitesse lente est souhaitée ou nécessaire, par exemple pour traduire le mouvement d'un sujet ou tout simplement pour prendre une photo d'une scène avec très peu de lumière, il est recommandé d'utiliser un pied (ou un autre moyen équivalent) afin que l'appareil photo reste bien stable pendant le temps de pose. Dans ce cas, il est aussi préférable d'utiliser une télécommande ou le retardateur de l'appareil pour éviter tout bougé intempestif lorsqu'on appuie sur le déclencheur pour prendre la photo. 

Exemple de trois de vitesse sur un même sujet (figure 2) :
  1. 1/100 s., suffisant ici pour que l'image soit nette;
  2. 1/10 s., un léger flou de filé apparait, qui suggère le mouvement;
  3. 1 s., un flou plus franc apparait, qui montre le mouvement entier.

Figure 2. Trois exemples de vitesse

Trois exemple de vitesse
Notez qu'il existe aussi une technique au flash, appelée synchro lente, qui peut en partie être une alternative au pied et qui permet d'obtenir à la fois des parties floues et une partie bien nette sur la même image (voir la page éclairage avancé au flash pour en savoir plus).

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3. Exercices pour apprendre à gérer la vitesse

Pour vous tester l'utilisation de différentes vitesses, choisissez le mode priorité vitesse sur votre appareil photo ; ce mode vous permet de sélectionner la vitesse de votre choix en laissant l'appareil régler automatiquement les autres paramètres (voir le lien "En savoir plus" ci-dessous et/ou le manuel de votre appareil). 

Dans un premier temps, il peut être utile de vous entrainer à mettre en pratique la règle de "1/longeur focale" décrite ci-dessus (section "En pratique"). 
En photographiant des sujets immobiles, faites des essais pour voir quelle est la vitesse minimum que vous pouvez choisir (en fonction de la focale, et en fonction de votre aptitude à rester bien immobile pendant que vous prenez la photo !). 

Dans un second temps, photographiez différents types de sujets mobiles – le plus possible (piétons, cyclistes, voitures, oiseaux, manèges, enfants, fontaines, etc.) ! Le plus simple étant de choisir d'abord un sujet avec un déplacement régulier, puis d'essayer différentes vitesses pour le photographier, afin de comparez les différents effets obtenus. Ainsi, peu à peu, vous saurez plus intuitivement quels réglages choisir pour différents sujets mobiles, bougeant à différentes vitesses. (N'oubliez pas d'utiliser un pied pour les vitesses plus lentes que celles recommandée par la règle de "1/longeur focale", sans quoi toute votre photo sera floue !).

Ouverture de Diaphragme

L'ouverture du diaphragme de l'objectif (f/)

Cours sur l'ouverture (valeur f/) : principe général et implications pour la profondeur de champs (zone de netteté).

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© Guillaume Fürst, 2010
Nikon D90 ; focale : 157 mm ; ouverture : f/5.6 ; vitesse : 1/500 s. ; ISO : 200

1. Explications sur les bases de l'ouverture

L'ouverture du diaphragme est un des trois paramètres importants (avec la vitesse et la sensibilité) qui permettent de gérer l'exposition
L'ouverture correspond à taille de la surface qui va laisser passer la lumière à travers l'objectif pendant l'exposition (un trou formé par des lamelles en métal, et dont la taille peut être changée). 

L'ouverture est exprimée, par convention, à l'aide de valeur f/, où :
  • une petite valeur f/ (p. ex. f/2.8) correspond à une grande ouverture laissant entrer beaucoup de lumière, ce qui est utile pour les scènes peu lumineuses (permet d'éviter la sous-exposition) ;
  • inversement, une grande valeur f/ (p. ex. f/11) correspond à une petite ouverture laissant entrer peu de lumière, ce qui est utile pour les scènes très lumineuses (permet d'éviter la sur-exposition).
Les valeurs d'ouverture les plus courantes sont : 
f/1,4 ; f/2 ; f/2,8 ; f/4 ; f/5,6 ; f/8 ; f/11 ; f/16 ; f/22 ; f/32.

Figure 1. Exemples d'ouverture.

Exemples de profondeur de champ

La proportion, inverse, qui régit les liens entre les valeurs est la suivante : si on ferme le diaphragme d'une valeur f/ (p. ex. de f/2.8 à f/4), on diminue de moitié la taille du trou de l'ouverture, par conséquent on diminue de moitié la quantité de lumière que la surface sensible de l'appareil va recevoir

L'ouverture du diaphragme sert souvent de base pour exprimer les corrections d'exposition. Par exemple, l'expression "ouvrir un diaph en plus" correspond à une correction d'exposition de +1IL (laisser passer deux fois plus de lumière) ; à l'inverse, "fermer un diaph" correspond à une correction d'exposition de -1IL (laisser passer deux moins plus de lumière). (Voir la page exposition, notamment la section "En pratique", pour en savoir plus.) 

N.B. L'ouverture maximale et minimale offerte par un objectif dépend de son diamètre et de la focale utilisée. On trouvera ainsi plus facilement un objectif à focale moyenne (p. ex. 50mm) avec une grande ouverture maximale (p. ex. f/2). Les focales longues (p. ex. télé-objectif de 300mm) ont très souvent des ouverture maximales plus petites (p. ex. f/4 ou f/5.6). Les télé-objectifs proposant une assez grande ouverture, telle que f/2.8, sont généralement très chers et encombrants. 

En plus de son impact sur l'exposition, l'ouverture influence également la profondeur de champ (PDC), qui correspond à la profondeur de lazone de netteté (en d'autres termes la netteté des différents plans de la photo). 
Une grande ouverture (p. ex f/2.8) donne lieu à une petite PDC, permettant de laisser nets uniquement les plans proches de celui où a été fait la mise au point (utile par exemple en portrait, pour rendre flou l'arrière plan). 
Une petite ouverture donne lieu à une grande PDC, laissant nets la plupart des plans de la photo (utile par exemple en paysage). 

Deux exemples de grande et petite profondeur de champ (figure 2) :
  1. les deux images de gauche ont été réalisées avec une grande ouverture (f/2.8) et ont une petite profondeur de champ
  2. les deux images de droite ont été réalisées avec une petite ouverture (f/16) et ont une grande profondeur de champ

Figure 2. Exemples de profondeur de champ.

Exemples de profondeur de champ

Enfin, notons que la PDC dépend également d'autres facteurs, tels que la distance de mise au point (voir la page zone de netteté). 
 

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2. L'ouverture en pratique

En général, il y a deux principales raisons qui nous motivent à changer l'ouverture :
  • modifier la quantité de lumière qui passe dans l'objectif (p. ex. ouvrir le diaphragme au maximum pour laisser passer plus de lumière afin de pouvoir utiliser une vitesse rapide) ;
  • modifier la PDC (p. ex. fermer au maximum le diaphragme pour que tous les plans de la photo soient nets).
Or, l'un ne va jamais sans l'autre : si vous ouvrez pour laisser passer plus de lumière, vous diminuez aussi la PDC ; si vous fermez pour augmenter la PDC, vous diminuez la quantité de lumière qui passe à travers l'objectif... 
Ainsi, comme souvent, il faudra décider quelle est votre priorité et modifier d'autres paramètres (le plus souvent la vitesse ou la sensibilité) afin d'obtenir ce que vous voulez. 

Enfin, notons que l'ouverture a également un léger impact sur les performances optiques de l'objectif ; les ouvertures extrêmes provoquent des aberations optiques plus marquées. Concrètement et en résumé :
  • Les très grandes ouverture (en deça de f/5.6, f/4 ou f/2.8, selon la qualité de l'objectif) provoquent en général du vignettage (les coins de l'image sont plus sombres que le centre) ;
  • Les très petites ouvertures (au-delà de f/16, pour n'importe quel objectif) provoque de la diffraction (phénomène optique qui mène à une moindre netteté/qualité d'image).
Ainsi, dans les cas où vous n'avez pas de contraintes particulières liées à l'ouverture (pour la luminosité ou la PDC), mieux vaut utiliser une ouverture intermédiaire (f/5.6, f/8 ou f/11) afin d'obtenir une meilleure qualité d'image.

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3. Exercices pour maîtriser l'ouverture et la PDC

Pour vous entrainer à utiliser différentes ouvertures, choisisser le mode priorité ouverture sur votre appareil photo ; ce mode vous permet de sélectionner l'ouverture de votre choix en laissant l'appareil régler automatiquement les autres paramètres (voir le lien "En savoir plus" ci-dessus et/ou le manuel de votre appareil). 

Dans un premier temps, afin de vous simplifier la tâche, faite des tests dans des conditions d'éclairage favorables, par exemple en extérieur, de façon à avoir assez de lumière pour ne pas vous préoccupper des difficultés associées à la vitesse ou à la sensibilité à cause du manque de lumière. 
Pour expérimenter l'impact de l'ouverture sur la profondeur de champ (PDC), trouver des sujets simples avec un jeu de perspective assez marqué (p. ex. un personnage avec un arrière plan éloigné) et faites plusieurs fois la même photo avec une ouverture différente. 
Faites également varier la distance de mise au point (qui a aussi une influence sur la PDC – voir la page zone de netteté pour en savoir plus). 

Sur certains appareils reflex, il existe un bouton test de profondeur de champ, qui permet de pré-visualiser (dans le viseur de l'appareil) quelle sera la profondeur de champ. Si votre boitier dispose de ce bouton test de profondeur de champ, n'hésitez pas à vous en servir ! 

Enfin, vous pouvez également passer quelques instants à tester les performances optiques de votre objectif (ou de vos objectifs) aux ouvertures extrêmes (et à différentes focales s'il s'agit d'un zoom). 
Par exemple, pour évaluer le vignettage, prennez une photo d'une surface claire uniforme à pleine ouverture et comparez avec une plus petite ouverture (regardez les coins de l'images pour voir s'ils sont significativement plus sombres à pleine ouverture).

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