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Exposition photo, pourquoi les appareils photo se trompent ?

L’EXPOSITION en photo , c'est la base  !!! 
C'est quoi l'exposition ? Vous savez, c'est quand une photo n'est ni trop foncée, ni trop claire. C'est quand elle est bien équilibrée entre les zones claires et les zones foncées. 
Mais :
- Êtes-vous sûr de maîtriser correctement l'exposition en photo ? 

- Êtes-vous sûr de savoir ce qu'est une bonne exposition en photo ?
- Faites vous confiance à votre appareil photo ? 
Autrefois, la maîtrise de ce facteur essentiel nécessitait une importante maîtrise technique. Aujourd'hui, les automatismes ont pris le relais.
Pour autant, vous savez que parfois, vos photos sont trop sombres, trop claires, mais vous ne savez pas pourquoi . Vous ne pouvez pas faire confiance aveuglement dans les automatismes des appareils photo. Vous devez avoir une expertise pour réussir et déterminer VOTRE bonne exposition.
Les AUTOMATISMES des appareils photo ne remplaceront jamais l'objectivité humaine et l'expertise du photographe. Dans cet article, je vous donne les clés pour ne plus vous faire avoir par votre appareil photo. Je vous guide pour développer votre œil de photographe. 
EN THÉORIE

1 - C'est quoi l'exposition d'une photo ? 

Fig 3 : A l'intérieur de votre appareil photo, le capteur reçoit la lumière.
Fig 3 : A l'intérieur de votre appareil photo, le capteur reçoit la lumière.
Rappel : vous avez du entendre parler de l'exposition en photo ? Pas le fait d'exposer vos photos dans une galerie, mais celui de les exposer à la lumière. 
Jadis, on exposait la pellicule (le film) à la lumière afin de capturer la lumière, aujourd'hui la plupart des appareils ont un capteur numérique à la place de la pellicule. 
L'exposition en photo,
- c'est l'art de faire entrer la juste quantité de lumière (sur le capteur) pour que la photo ne soit ni trop claire ni trop foncée.
- Une bonne exposition doit restituer l'ambiance lumineuse de votre scène.

1.1 - Ah oui , mais C'est quoi Une photo correctement exposée ?

Une photo bien exposée est une photo qui n'est ni trop claire, ni trop foncée.
Ok mais ca veut dire quoi exactement ?

1.2 Exemple : Quelle photo est correctement exposée ? 

Même si les appareils photo sont dotés d'automatismes qui gèrent l'exposition de vos photos, vous devez savoir ce qu'est une bonne exposition car les appareils se trompent souvent. 
Photo sous-exposée
Photo sous-exposée
Photo correctement exposée
Photo correctement exposée
Photo sur-exposée
Photo sur-exposée
Dans le cas de la figure ci-dessous : La photo du milieu est correctement exposée, à l'inverse de la photo de gauche qui est trop sombre et de la photo de droite qui est trop claire. (Cliquez sur l'image pour l'agrandir.)

2 - Comment ca marche ?

Autrefois, c'était la pellicule photo qui captait la lumière. Aujourd'hui l'élément qui capte la lumière dans un appareil photo numérique s'appelle tout simplement "capteur" ou "capteur numérique". 

2.1 Le capteur, organe essentiel qui capte la lumière !

Le capteur se trouve à l'intérieur de l'appareil photo. Il est bien caché derrière différents éléments. (Fig 2 , Fig 3 ).
Le capteur est un élément électronique FRAGILE et à ne surtout pas EXPOSER A LA POUSSIÈRE.
Fig 2 Coupe d'un reflex
Fig 2 Coupe d'un reflex
FIg 4 : le capteur est caché derrière le miroir
FIg 4 : le capteur est caché derrière le miroir
Capteur reflex

2.2 - LES PIXELS DU CAPTEUR.

Si vous lisez les indications sur la boite d'emballage de votre appareil photo, elle vous indiquera le nombre de pixels que contient votre capteur.
Par exemple : je possède un Canon dont le capteur contient 21 millions de pixels.

Dans mon cas, mon capteur contient 5616 pixels sur la longueur et 3744 sur la hauteur (= 21 millions de pixels). 


Exemple : Fig 6 : Je n'ai pas pu représenter les 21 millions de pixels sur le schéma ci-contre ;-). Mais les pixels sont des petits éléments carrés photosensibles (sensibles à la lumière)
Fig 6 : Un capteur est composés de millions de pixels.
Fig 6 : Un capteur est composés de millions de pixels.

2.3 Quel est Le RÔLE des pixels du capteur ?

Chaque pixel se comporte comme un seau à lumière. Il se remplit plus ou moins de lumière.
Si 1 pixel se remplit complètement, il sera considéré comme blanc.
seau plein
=
carre blanc 50218a31
Si 1 pixel se remplit à moitié de lumière, il sera considéré comme gris
seau moitie plein
=
gris 2b3b5
Si 1 pixel ne se remplit pas de lumière, il sera considéré comme noir.
seau vide
=
Tuto1
Une image est donc codée d'une multitude de nuances de gris : 255 pour une image JPEG
Fig 6 : Imaginez 255 nuances de gris (photo jpeg) .
Fig 6 : Imaginez 255 nuances de gris (photo jpeg) .

2.4 Cas concret des nuances de gris dans une image.

Par exemple, dans le cas de la photo ci-contre (fig 7). La photo a été prise avec un CANON. Ce type de reflex est équipé d'un capteur de 21 Millions de pixels.  Chaque pixel s'est rempli de plus ou moins de lumière, ce qui correspond à une image avec des pixels noirs, des pixels blancs, des pixels gris, et d'autres plus ou moins gris. Vous êtes d'accord ? 
Fig 7 : Photo d'une taille de 5616 x 3744 pixels.
Fig 7 : Photo d'une taille de 5616 x 3744 pixels.

Agrandissons la photo et observez les pixels.

La zone de l’œil qui a été agrandie nous montre tous les pixels de cette zone. Ils sont carrés, ils sont plus ou moins gris car chaque pixel a reçu plus ou moins de lumière.Il peut avoir jusqu'à 255 de nuances de gris (format JPEG) 
Fig 8 : Les différentes teinte de luminosité des pixels d'une image.
Fig 8 : Les différentes teinte de luminosité des pixels d'une image.
Si vous regardez à nouveau l'image globale, vous constaterez que l'ensemble de celle-ci est homogène. Elle n'est ni trop sombre, ni trop foncé.

2.5 Trop remplis ou pas assez remplis ?

Trop rempli !

Dans le cas de la photo ci-dessous, l'appareil a laissé entrer trop de lumière. Les pixels blancs correspondent à des "seaux" qui ont été trop remplis (voire qui ont débordés). Par conséquent, les pixels qui étaient gris deviennent + clairs. Et ainsi de suite avec tous les pixels. 
Photo sur-exposée
Photo sur-exposée

Pas assez rempli !

Dans le cas de la photo ci-dessous, l'appareil n'a pas laissé entrer suffisamment de lumière. Les pixels sont globalement gris foncés. Ils correspondent à des "seaux" qui n'ont pas été assez remplis. 
Photo sous-exposée
Photo sous-exposée

Correctement exposée

Par conséquent, pour une photo réussie, il faudra que les seaux soient correctement remplis. 
La difficulté résidera dans le calcul de la quantité de lumière à laisser entrer.
Photo correctement exposée
Photo correctement exposée

3- Quand l'appareil décide-t'il d’arrêter le robinet ?

Problème : étant donné que le débit de lumière se fait de façon proportionnelle, TOUS les seaux se remplissent en même temps de façon proportionnelle.

Comment l'appareil choisit-il de fermer le robinet ?

Tout simplement, l'appareil fait la moyenne des seaux blancs, des seaux noirs, des seaux gris foncé, des seaux gris moins foncé ...... etc ...... (255 nuances de gris) dans une l'image. Et il fait en sorte que la moyenne des seaux donne un résultat de gris à 13%. 
echelle noire fond gris 50pc
La moyenne des teintes de tous les pixels donne un gris à 14%.
La moyenne des teintes de tous les pixels donne un gris à 14%.
Il ferme le robinet quand la moyenne des gris est de 14 %
Cette photo est correctement exposée, la moyenne des teintes foncées et claires donne un résultat bien équilibré.
Moyenne des teintes claires et fonçées donnant un gris à 14%.
Moyenne des teintes claires et fonçées donnant un gris à 14%.

4 - En conclusion

Tous les appareils sont programmés pour réaliser des expositions de cet ordre : avec une moyenne des teintes de pixels à 13 ou 14 % de gris. Pour réaliser une bonne exposition, l'appareil devra être précis, ce en quoi travaillent les ingénieurs et  constructeurs. On peut les féliciter car nos appareils réalisent en effet, des prouesses dans ce domaine.
Merci aux développeurs et ingénieurs de développer les logiciels de nos appareils photos pour toujours mieux nous assister dans la mesure de la lumière.
Mais parfois, l'appareil se trompe !! Il faudra prendre le contrôle de votre outil pour ajuster l'exposition.
eN PRATIQUE

1 - Comment faire une bonne exposition ?

Question essentielle : quel est votre sujet ?

Il faudra privilégier votre sujet principal. S'il s'agit d'un portrait, votre sujet ne doit être ni trop clair, ni trop foncé. 
Dans le cas d'un paysage, il faudra décider quelle zone de l'image est à privilégier : le ciel, la mer, les arbres, la rivière. bref ...
Posez-vous la question : quel est le sujet de ma photo ?
Cela présente en plus plusieurs avantages : 
-Cela vous aidera à mieux cadrer votre photo
-Cela vous aidera à trouver un point d’intérêt dans votre cadre.
-Vous devrez apporter ensuite les corrections nécessaires à corriger l'exposition de votre photo (si besoin).

2 -  L'appareil mesure la lumière automatiquement

Les appareils photos actuels sont donc programmés pour mesurer au mieux la quantité de lumière de la scène.
Ils calculent automatiquement quelle quantité de lumière ils devront laisser entrer pour que la photo ne soit ni trop foncée, ni trop claire
bouton de déclencheur, de mise au point et de mesure de lumière.
bouton de déclencheur, de mise au point et de mesure de lumière.
Un appareil photo va donc chercher à équilibrer l'ensemble des seaux pour :
A chaque demi pression sur le bouton de déclenchement, l'appareil effectue une mesure de lumière. Il analyse la scène et détermine un couple vitesse/ouverture pour permettre au capteur de saisir la juste quantité de lumière.
Pour effectuer la mesure :
Sur tous les appareils photos, prendre une photo s'effectue en 2 temps: 
1-une pression à mi-course permet de faire la mise au point et d'effectuer une mesure de lumière. 
2-puis, en appuyant à fond, vous prenez la photo.
Dans le cas de la figure ci contre, l'appareil à défini qu'il fallait une vitesse de 1/125s avec une ouverture de diaphragme à f/5.6. Avec ces caractéristiques de vitesse d'obturation et d'ouverture de diaphragme, la photo sera correctement exposée (moyenne à 14% de gris).

3 - Les limites des appareils photos

3.1 exemple en photo de paysage

Observez cette photo de paysage. La zone du ciel est fortement éclairée mais la zone de la mer et les rochers sont moins lumineux. Dans cette situation de fort écart de luminosité, les appareils photos ont du mal a effectuer une exposition correcte. 
En photo de paysage, la lumière venant du soleil sera plus forte et apportera plus de lumière en haut de l'image. Tandis que les autres éléments de la scène seront par conséquent plus sombres. Plus l'écart d'intensité de lumière est grande entre ces zones, plus il sera difficile à l'appareil photo de choisir la zone à privilégier. 

Photo Correctement exposée pour les rochers 

Dans l'exemple ci-contre, les rochers sont correctement exposés. On peut nettement voir le détail des zones sombres, Par contre, les nuages sont trop blancs. On ne discerne pas assez les détails du ciel. 
Il y a trop d'écart entre l'intensité lumineuses du ciel et des rochers.
Fig 1 : photo correctement exposée pour les rochers.
Fig 1 : photo correctement exposée pour les rochers.

PHOTO CORRECTEMENT EXPOSÉE POUR LE ciel

Dans le cas de la fig 2, l'appareil doit faire un choix. 
1- Laisser entrer suffisamment de lumière pour voir les détails des rochers mais les nuages seront trop claires. (fig 1)
2- Ou laisser entrer moins de lumières pour que le ciel ne soit pas trop clair mais les rochers seront alors trop foncés. (fig 2)

Ci-contre, les nuages sont correctement exposés mais les rochers sont trop sombres.
Fig 2 : photo correctement exposée pour le ciel.
Fig 2 : photo correctement exposée pour le ciel.

PHOTO CORRECTEMENT EXPOSÉE POUR LES  2 zones.

L'idéal est d'avoir ce type de photo. (fig 3). Malheureusement, elle n'est possible que grâce à une retouche sur ordinateur ou en utilisant la technique du bracketing ou HDR.
En effet, il y a trop d'écart entre les zones claires et les zones sombres. L'appareil photo ne peut ajuster le flux de lumière en même temps sur le ciel et sur les rochers.
Fig 3 : exposition correcte
Fig 3 : exposition correcte

Vous, le photographe

Dans ce genre de situation, il vous faudra décider à la place de l'appareil photo et privilégier une zone. 
Que voulez-vous montrer ? 
Quel est le sujet de votre photo ? 

3.2 exemple en photo de portrait

Question essentielle : quel est le sujet de ma photo ? 
Bien évidemment, le garçon, C'est le sujet de ma photo. Il doit donc être correctement exposé.
Son visage doit être ni trop sombre, ni trop clair.
Comme on l'a vu précédemment, l'appareil photo va faire une moyenne des pixels clairs et sombres et réglera ses paramètres afin de faire son exposition. Or dans ce cas, le calcul de l'appareil photo n'est pas bon pour exposer correctement le visage du modèle. Le visage du jeune homme se trouve sous-exposé. 
Fig 1 : Sujet sous-exposée - Le sujet de ma photo est le jeune homme
Fig 1 : Sujet sous-exposée - Le sujet de ma photo est le jeune homme
Il faut donner la priorité au sujet de la photo. Ici le visage du garçon. Par conséquent le ciel est un peu sur-exposé. (mais ce n'est pas grave car l'important est d'avoir mon sujet correctement exposé.
Fig 2 : Le jeune homme est correctement exposé
Fig 2 : Le jeune homme est correctement exposé
A VOUS DE JOUER

4 - lE PIRE POUR LES APPAREILS PHOTO.

Attention, la photo ci-dessous est un piège à appareil photo ..

La photo ci-dessous est-elle correctement exposée ?

Cette photo a été prise en mode P. La mesure d’exposition réglée sur "matricielle" ou "évaluative". Pourtant il apparaît nettement qu'elle est trop foncée, vous ne trouvez pas ? La neige est grise alors qu'elle devrait être blanche. 
Piège à appareil photo : la neige (blanche)
Piège à appareil photo : la neige (blanche)
Geoffrey ARDUINI

D'après l'appareil photo : OUI

Rappel : L'appareil photo a fait sa mesure de lumière. Il a fait une moyenne des pixels blancs, gris, noir et gris. Il ajuste ensuite la quantité de lumière à parvenir au capteur pour que la moyenne des pixels apparaissent gris à 14%. Et l'appareil se trompe. 

D'après moi, humain qui considère que la neige est blanche, cette photo n'ets pas corretement exposée !

La photo ci-dessus n'est PAS correctement malgré ce que calcule l'appareil photo. Sauf que la neige, c'est vraiment blanc, il faut remplir les seaux à ras (=pixel blanc). VOUS devrez corriger vous-même l'exposition.
geoffrey arduini Zerudi 72 dpi 1500
cONCLUSION

Quel est le sujet principal de votre photo ?

On l'a vue précédemment, une bonne exposition à la lumière est une exposition qui permet de remplir "les seaux" suffisamment :- il ne faut pas les faire déborder. : sur-exposition
- il ne faut pas "trop peu remplir" les seaux : sous-exposition
- il faut une bonne moyenne de remplissage des seaux : exposition correcte
Votre rôle : savoir reconnaître quand l'appareil se trompe POUR POUVOIR PRENDRE LE CONTRÔLE.

Mais avant tout, le sujet de votre photo est l'élément principal. C'est LUI et rien d'autre qui doit être correctement exposée.

Vos réactions (1)

Bonjour à toutes et tous.
Article bien écrit avec beaucoup d'explications, bravo Franck, ce n'est pas chose facile d'être "technique" et de se faire comprendre en écrivant des articles, je sais de quoi je parle..... J'écris, j'explique et quand je me relis je me dit mais ils comprendront absolument rien c'est du chinois ce que tu as écrit....
Pour revenir sur le sujet et en faisant court, personnellement j'utilise une cellule à main surtout pour les portraits en mode (incident) ce qui facilite grandement le travail avec un minimum d'expérience. Puis j'applique une correction d'exposition manuelle de +1.3 IL à la prise de vue pour optimiser les informations enregistrées sur le capteur, le reste étant fait en post-prod.

par Marc-Sanchez-Photographie , il y a 1 semaine

Merci Marc, c'est effectivement la méthode ultime : la cellule !!!

par Franck , il y a 1 semaine

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