Tournage : Le diaphragme et l’obturateur : leur influence en vidéo

Deux éléments principaux entrent en jeu pour définir l’exposition d’une image en vidéo :
L’ouverture du diaphragme (diaphragm aperture ou diaphragm opening) ; La vitesse d’obturation (shutter speed).Faisons le point !

Deux éléments principaux entrent en jeu pour définir l’exposition d’une image en vidéo :

- L’ouverture du diaphragme (diaphragm aperture ou diaphragm opening)

- La vitesse d’obturation (shutter speed)

A cela s’ajoutent :

- les filtres neutres (ND filter – neutral density filter)

- le gain électronique (electronic gain)

Le diaphragme est un système à iris, comme l’œil, qui régule l’entrée de la lumière dans le caméscope. Typiquement, plusieurs valeurs peuvent être prises, du diaphragme le plus ouvert possible au diaphragme le plus fermé possible : 1.4, 1.8, 2 4, 5.6, 8, 11, 16, 22, 32. On ouvre ainsi le diaphragme à 1.4, on ferme à 32. Quand on passe d’une valeur à sa valeur directement supérieure, deux fois plus de lumière entre dans le caméscope.

Attention : la lumière passant par une très petite ouverture du diaphragme peut être diffractée et causer une image imparfaite !

La vitesse d’obturation (temps de pose ou temps d'exposition) n’est pas asservie, comme au cinéma, au défilement de la pellicule. Sa vitesse n’étant plus limitée à la cadence d’image, l’obturateur (électronique dans les caméscopes) devient un paramètre à prendre en compte pour définir l’exposition, à l’instar de la photo. Exemple de valeurs typiques : 1/50^ème de seconde, 1/250, 1/1 000, 1/16 000, etc. Quand on passe d’une valeur à une autre, on divise ou on multiplie par deux la quantité de lumière qui arrive dans l’appareil.

Le filtre neutre est un filtre qui n’a d’autre influence que de limiter la pénétration de la lumière dans le caméscope dans des conditions d’extrême luminosité. Certains objectifs de caméscopes haut de gamme intègrent un tel filtre ; pour les autres il faudra en acquérir un à visser sur l’objectif.

Attention : l’utilisation d’un filtre neutre demande une réinitialisation de la balance des blancs !

Le gain électronique amplifie ou réduit électroniquement la lumière. Sa valeur est exprimée en décibels (dB). Vous avez accès à ce réglage sur des caméscopes haut de gamme.

Attention : du bruit vidéo (du grain à l’image) peut apparaître si on le pousse trop !

Quelles sont les influences de chacun de ces paramètres ?

1- l’ouverture du diaphragme joue sur la profondeur de champ.

Ainsi :

Lorsque le diaphragme est largement ouvert (f=1.4, beaucoup de lumière entre dans l'objectif), La profondeur de champ est réduite.

Cela permet d'isoler un sujet net dans un environnement flou (portraits, certains plans macro)

Lorsque le diaphragme est très fermé (f=32, peu de lumière entre dans l'objectif), La profondeur de champ augmente.

Cela est utile pour intégrer une action ou un personnage dans un décor,

dans le cas d’un paysage avec un premier plan net,

pour certains plans macro, lorsque le sujet n'est pas dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'objectif, afin de rendre le sujet net sur toute sa profondeur.

2- la vitesse d’obturation influe sur la perception que l’on a du mouvement dans l’image.

Ainsi :

Lorsque la vitesse d’obturation est très rapide (1/16 000^ème de seconde, l’image est moins exposée), le mouvement est très net, sans filé.

Cela permet de "figer" un mouvement à un instant précis (la photo d'une goutte d'eau rebondissant sur une surface), ou de décomposer un mouvement, notamment pour obtenir des ralentis ou des arrêts sur image parfaits.

Lorsque la vitesse d’obturation est lente (moins de 1/50^ème de seconde, l’image est plus exposée), le mouvement est flou.

Cela permet de mettre en valeur le mouvement (le swing du golfeur, avec un flou sur les bras et sur le club alors que le reste du corps est net), ou de réaliser des « filés » (lorsque l'on "suit" un sujet en mouvement avec sa caméra ou son appareil photo, créant ainsi un sujet net sur un fond flou à cause du mouvement de la caméra).

La vitesse d’obturation et l’ouverture du diaphragme travaillent en concomitance : Comme ces deux paramètres influencent la lumière qui entre dans l'objectif, le choix d'une ouverture impose la vitesse nécessaire pour avoir une bonne exposition, et vice-versa.

Ainsi, si on ouvre de deux diaph, il faudra pour garder la même exposition, augmenter la vitesse d’obturation de deux valeurs, avec les conséquences que l’on a vues.

 

Comment, alors, modifier un seul des deux paramètres à la fois tout en gardant une bonne exposition à la prise de vue ?

On peut :

Augmenter la quantité de lumière entrant dans l’objectif par des éclairages d’appoint ou des réflecteurs.

Réduire la quantité de lumière entrant dans l’objectif avec un filtre neutre ou un filtre polarisant.

Changer la sensibilité du caméscope avec le gain si cela est possible.

 

 

Quelques remarques supplémentaires :

L'utilisation de vitesses d'obturation rapides en vidéo est une arme à double tranchant. La reproduction du mouvement à la cadence d'échantillonnage de la TV impose un minimum de filé dans l'image pour éviter les saccades. Pour les mouvements rapides qu'on examine au ralenti ou en arrêt sur image, les sujets en mouvement rapide apparaissent alors flous. A cause de notre perception des images, le flou de mouvement enregistré sur chaque image aura donc un aspect naturel, particulièrement dans le cas de ralentis. Notre cerveau ne le percevra pas comme un flou, mais comme un phénomène normal (essayez de voir une balle de tennis nette avec vos propres yeux lors d'un service à Roland-Garros !)

A moins de vouloir isoler des photos à partir d'un film vidéo, je ne serai donc pas partisan d'utiliser des vitesses trop élevées : les obturations rapides ont de gros inconvénients dans la reproduction du mouvement car des effets stroboscopiques risquent de se manifester. La continuité des mouvements peut être mise à mal et l'œil va percevoir les séquences comme des suites d'images indépendantes et non comme des images animées en continuité. Je pense au cas précis des mouvements de roues de voiture, et à l'impression que l'on peut avoir dans un film de la vitesse de rotation de ces roues. Ceci est causé par une succession d'images trop nettes d'un mouvement se produisant dans certaines gammes de vitesse.
De plus, sur de nombreux caméscopes mono-CCD, on peut noter une forte altération de la colorimétrie aux plus hautes vitesses d'obturation par manque de sensibilité du capteur.

Les vitesses d'obturation considérées comme normales vont de 1/50 à 1/120 de seconde, ce qui favorise le filé mais aussi la sensibilité des capteurs.

 

 

En résumé: Les règles de la photo concernant l'ouverture et la vitesse d'obturation s'appliquent aussi à la vidéo, mais il ne faut pas perdre de vue que la vidéo consiste à saisir des mouvements qu'il faut restituer correctement.

 

FAQ réalisé grâce au concours de Cyl20 et de Vidéo98.

Merci à eux.

GiLd