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L'exposition & la quantité de lumière

Cours sur l'exposition en photographie, les paramètres (vitesse, ouverture, iso) à prendre en compte pour une photo bien exposée.

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© Guillaume Fürst, 2010
Nikon D90 ; focale : 18 mm ; ouverture : f/8 ; vitesse : 1/80 s. ; ISO : 200

1. Explications sur les bases de l'exposition

L'exposition est, avec la composition et la gestion de la lumière, une notion fondamentale en photographie.

Sur cette page nous présenterons le principe général de l'exposition, ainsi qu'une vue d'ensemble des paramètres qui lui sont associés : vitesse, ouverture, sensibilité. Nous nous limiterons ici à l'impact de ces paramètres sur l'exposition ; le réglage de chacun de ces paramètres ayant aussi d'autres effets, d'ordre esthétique, qui sont présentés plus en détails dans les pages qui leurs sont consacrées – pour en savoir plus, cliquez sur les items du menu ci-contre (à gauche) ou sur les mots clés en gras dans le texte.

Avant de nous pencher sur la manière d'obtenir une photo correctement exposée, voyons déjà ce que signifie "une photo correctement exposé". En fait, c'est bien simple : une photo correctement exposée est obtenue lorsque la surface sensible l'appareil photo (le film argentique ou le capteur numérique) a reçu une quantité de lumière appropriée par rapport à la luminosité de la scène que l'on a photographiée. Concrètement, la photo se sera donc ni trop claire, ni trop sombre, mais bien équilibrée du point de vue de la quantité de lumière. Cette quantité de lumière dépend des deux paramètres suivants :
  • la vitesse de l'obturateur. L'obturateur est une sorte de rideau devant le capteur ou le film de l'appareil photo, rideau qui se "lève" plus ou moins longtemps, déterminant ainsi la vitesse d'exposition ou temps de pose. En d'autre termes, la vitesse détermine combien de temps la surface sensible de l'appareil photo (qui enregistre l'image) va être soumise à la lumière.
  • l'ouverture du diaphragme de l'objectif. Le diaphragme est constitué de plusieurs lamelles en métal qui, ensemble, constituent une ouverture circulaire dans l'objectif. L'ouverture correspond ainsi à la taille du trou par lequel va passer la lumière pour être enregistrée par l'appareil ; une grande ouverture correspond à un grand trou qui laisse passer beaucoup de lumière, et une petite ouverture à un petit trou qui en laisse passer peu. (L'ouverture du diaphragme a également un impact important sur la profondeur de champ.)
Ainsi, pour qu'une photo soit bien exposée, il faut choisir une certaine combinaison vitesse/ouverture qui soit appropriée à la luminosité de la scène que l'on veut photographier. Par exemple, pour une scène avec très peu de lumière on choisira plutôt une grande ouverture et un temps de pose long.

Enfin, il existe un troisième paramètre qui a une influence sur l'exposition :
  • la sensibilité du film ou du capteur. La sensibilité indique si le film (argentique) ou le capteur (numérique) aura besoin de beaucoup ou peu de lumière pour être correctement exposé. Un film ou un capteur est dit sensible s'il a besoin de peu de lumière pour être correctement exposé. A l'inverse, un film ou un capteur est dit peu sensible s'il a besoin de beaucoup de lumière pour être correctement exposé. Notez que sur les appareils numérique la sensibilité peut être modifiée à loisir, d'une image à l'autre, selon les besoins et la quantité de lumière disponible (ce qui n'est pas le cas avec les films argentiques, qui ont une sensibilité donnée).
A l'heure actuelle, tous les appareils numériques contiennent une cellule intégrée qui permet de mesurer la quantité de lumière perçue par l'appareil (soit la luminance, en terme physique, ou la luminosité, en terme de perception humaine). On peut donc, jusqu'à un certain point, s'en remettre aux automatismes de l'appareil et le laisser régler les paramètres vitesse, ouverture, et sensibilité en sorte d'obtenir une exposition correcte. Toutefois, en faisant cela, on ne contrôle pas les choix fait par l'appareil – choix qui ont, à bien des égards, une grande importance sur le rendu final de la photo. De plus, il existe de nombreux cas particulier (p. ex. le contre-jour, voir ci-dessous), qui peuvent biaiser la mesure automatique de l'appareil et par conséquent mener à une mauvaise exposition.

En général, par défaut, l'appareil calcule l'exposition en sorte que l'ensemble de l'image soit représenté avec une majorité de tons gris moyens (on parle ici de la luminosité moyenne, quelque soit la couleur) et avec une minorité de tons très clairs (blancs) et très foncés (noirs). Si vous gardez cette mesure moyenne, votre photo sera correctement exposée si elle contient une majorité de tons gris moyens, et une minorité de tons très clairs et très foncés. C'est souvent le cas, mais parfois il est préférable de mesurer plus précisément la lumière à un endroit spécifique de la scène à photographier. (Voir la page mesure de la lumière pour en savoir plus et découvrir comment gérer les cas particuliers).



(pour lire la vidéo, cliquez sur le bouton ci-dessus, puis sur "play")


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2. En pratique : exposition et corrections d'exposition

En pratique, une photo correctement exposée contient des détails dans les hautes lumières (blancs, gris clairs) et dans les basses lumières (noirs, gris foncés).

Trois exemples typiques d'exposition (figure 1) :
  1. sous-exposée, lorsqu'il y a peu ou pas de détails dans les basses lumières (photo "sous-ex", trop sombre, aux noirs "bouchés"),
  2. correctement exposée, il y a des détails dans les hautes et basses lumières,
  3. sur-exposée lorsqu'il y a peu ou pas de détails dans les hautes lumières (photo "sur-ex", trop claire, aux blancs "brûlés").

Figure 1. Photo sous-exposée, correctement exposée, sur-exposée

Photo sous-exposée, correctement expopsée, sur-exposée
Premièrement, il est important de noter que l'oeil humain permet de voir correctement des écarts de lumière (ou plage dynamique) beaucoup plus grands que l'appareil photo ; on peut en effet voir, sur une même scène, beaucoup de détails dans des parties très sombres et dans des parties très claires. Ce n'est pas vraiment le cas de l'appareil photo, qui peut rapidement avoir des problèmes à gérer ces grands écarts de lumière. Ces limites de l'appareil photo se traduisent alors par une sur-exposition ou sous-exposition de certaines parties de l'image (notez qu'une légère sur- ou sous-exposition de petites parties ou de détails peu importants de l'image n'est en général pas un problème).

Une mauvaise exposition, sauf dans le cas où l'on recherche des effets particuliers, est surtout gênante lorsqu'elle concerne le sujet principal de la photo, qui apparait alors trop clair ou trop foncé. (L'exposition est donc dans une certaine mesure indissociable de la composition : il faut décider quel est le sujet principal de l'image et optimiser les réglages d'exposition pour celui-ci.)

Correction d'exposition
Il est parfois utile de modifier ou d'ajuster l'exposition (moyenne) "idéale" calculée par l'appareil photo. Par exemple, dans le cas de personnages à contre-jour, avec un ciel ensoleillé en arrière plan, l'appareil risque de choisir une exposition moyenne peu satisfaisante : le ciel sera un peu trop clair et les sujets un peu trop sombres, et donc finalement rien ne sera correctement exposé. En sur-exposant un peu la photo (par rapport au calcul initial de l'appareil) on obtiendra un ciel très clair et des personnages correctement exposés. A l'inverse, en sous-exposant un peu, on obtiendra un ciel correctement exposé et des personnages très sombres, en ombres chinoises.

La notion de correction d'exposition fait référence à ces ajustements qui permettent de mieux maîtriser l'exposition. Elle s'exprime en Indices de Luminance (IL ; ou EV, en anglais, pour Exposure Value) :
  • où une correction de +1 IL, par rapport à un réglage de vitesse et ouverture donné (p. ex. le calcul initial de l'appareil), équivaut à doubler l'ouverture du diaphragme de l'appareil photo (laisser passer la lumière dans l'objectif par un trou deux fois plus grand) ou à utiliser une vitesse deux fois plus lente (laisser l'obturateur ouvert deux fois plus longtemps)
  • et où, à l'inverse, une correction de -1IL correspond à choisir une ouverture deux fois plus petite ou une vitesse deux fois plus rapide.
La plupart des appareils photo modernes proposent cette option (chercher "correction d'exposition" dans le manuel de votre appareil).

Un certains nombre de principes et d'outils intéressants sont dérivés de la notion de correction d'exposition, comme le bracketing, qui consiste à prendre d'une manière systématique plusieurs expositions d'une même scène (p. ex. une exposition moyenne, une exposition à +2IL et une exposition à -2IL). Ceci utile soit pour tester différentes expositions et choisir plus tard laquelle est la meilleure, soit dans le but d'assembler ensuite ces images en une seule, afin de créer une image avec une grande plage dynamique (HDR).

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3. Exercices pour bien exposer vos photos

Dans un premier temps, pour limiter les difficultés, essayez d'éviter les grands écarts de luminosité, tel que, pour prendre un exemple extrême, un personnage habillé en noir dans un paysage de neige.

Pour ajuster votre exposition, prenez l'habitude de vérifier l'écran de votre appareil après avoir pris la photo. Veillez toutefois à ce que la luminosité de votre écran ne soit pas trop claire ou trop foncée (consultez le manuel de votre appareil photo et faites des tests pour régler la luminosité de la façon la plus neutre). Essayer aussi, autant que possible, de regarder l'écran à l'ombre ; on a souvent l'impression qu'une image est trop claire quand on regarde l'écran en plein soleil).

Sinon, mieux encore que l'écran, vérifier l'histogramme de votre photo (consultez le manuel de votre appareil pour voir comment afficher l'histogramme sur l'écran après la prise d'une photo). L'histogramme vous indique d'une manière objective, quelque soit la luminosité et l'éclairage de l'écran, la quantité de pixels noirs, gris et blancs présents dans votre image.
Le principe de base est d'avoir une majorité de pixels gris (plus ou moins clairs/foncés) au centre de l'histogramme et une minorité de pixels très clairs ou blancs ainsi qu'une une minorité de pixels très foncés ou noirs (image 2 de la figure 1). Ceci afin d'éviter la sur-exposition, qui se traduit par un histogramme tassé à droite (image 3 de la figure 1) ou la sous-exposition, qui se traduit par un histogramme tassé à gauche (image 1 de la figure 1). – Pour plus d'exemples, voir l'encadré "En savoir plus" ci-dessus, voir aussi éventuellement la page luminosité, contrastes.

Cette utilisation de l'histogramme est bien sûr une règle très basique, qui peut être enfreinte selon ses envies ; mais dans un premier temps, il peut être bien de s'y tenir afin de se familiariser avec les bases de l'exposition.
De plus, une image avec un "bon" histogramme moyen est plus facile à retoucher. En effet, les retouches de luminosité, contrastes sont plus faciles à faire si votre image contient une majorité de gris ; sans sur-exposition ni sous-exposition, une image peut facilement être assombrie ou éclaircie (jusqu'à un certain point, évidemment ; l'idéal étant bien sûr d'avoir une exposition optimale au moment de la prise de la photo). A l'inverse, une image très claire est difficile à assombrir et, pire encore, une image très foncée est difficile à éclaircir.

Ainsi, en fonction de ce que vous voulez faire et de ce que vous voyez sur l'écran ou sur l'histogramme, essayer différentes corrections d'exposition (p. ex. +/- 1 IL, cf. section ci-dessus) pour ajuster au mieux la luminosité de votre image.

Enfin, une fois à l'aise avec les notions et situations "classiques" de l'exposition décrites ici, il peut être utile d'approfondir votre compréhension des principes de mesure de la lumière afin de parvenir à mieux gérer les situations plus "spéciales" (image entièrement noire ou entièrement blanche, sujet très clair sur un fond très sombre, sujet très foncé sur un fond très clair, etc.).

Pensez également qu'une bonne exposition est également étroitement associée à la qualité de la lumière ; une lumière douce ou diffuse (p. ex. celle d'un temps nuageux en début de journée) provoque en général des écarts de lumière moins extrêmes qu'une lumière dure (p. ex. la lumière directe du soleil de midi). Pour en savoir plus, consultez la page gestion de la lumière.

Enfin, le flash, évidemment utile en condition de faible lumière, peut aussi être utilisé pour parfaire l'exposition d'une photo prise dans des conditions d'éclairage a priori suffisantes. Si on reprend l'exemple du contre-jour (cf. ci-dessus), plutôt que de sur-exposer l'arrière plan ou sous-exposer le personnage, il est possible grâce à un coup de flash de limiter l'écart de lumière entre l'arrière plan et le sujet : en éclairant au flash le sujet initialement trop sombre par rapport à l'arrière plan, on obtient ainsi une exposition plus équilibrée. Pour en savoir plus sur l'éclairage au flash, consultez la page éclairage avancé au flash.

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© Guillaume Fürst, 2010-2014. Mis à jour le 5 octobre 2014.

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