fbpx

L’ouverture du diaphragme et son impact sur vos photos

Illustration d'un diaphragme à iris

Comme je l’ai expliqué dans l’article d’introduction, l’exposition est un des éléments fondamentaux en photographie.
3 paramètres participent à l’exposition: l’ouverture du diaphragme, la vitesse d’exposition et la sensibilité ISO.

Voyons en détail le premier de ces paramètres, l’ouverture du diaphragme.

Si vous avez un appareil photo reflex ou hybride, voire un compact perfectionné, vous aurez remarqué que le manuel de votre appareil peut faire jusqu’à 300 pages (même si pour des raisons d’économie il est de moins en moins livré dans la boîte et vous devez le télécharger en PDF sur le site du fabricant, mais ça c’est un autre problème)

Vous pouvez vous demander pourquoi tant de littérature alors qu’il suffit de régler sur le bouton vert ou tout automatique et de déclencher, et votre appareil fera le reste pour obtenir une bonne photo bien exposée ?

“Vous déclenchez, nous faisons le reste” était déjà le slogan de Kodak en 1888 pour démocratiser la photographie et la mettre à la portée de tous.

Slogan Kodak you press the button, we do the rest

Annonce en 1888 avec le fameux slogan de Kodak

Mais voilà, si l’automatisme produit une majorité de photos techniquement acceptables, il ne remplace pas un photographe ayant une connaissance technique solide et ne fera pas les choix à votre place.

Par contre, tant que vous n’aurez pas cette connaissance technique et la compréhension de ce que vous faites, l’automatisme de l’exposition sera globalement meilleur que vous, mais pas toujours, comme sur les photos ci-dessous.

Elles ont été prises toutes les 2 en mode priorité à l’ouverture, c’est à dire avec le réglage sur une ouverture choisie pour obtenir une netteté du premier plan jusqu’à l’infini. La valeur d’ouverture est F/8 et l’appareil un hybride avec un capteur APSC.
Les capteurs APSC favorisent une plus grande profondeur de champ par rapport aux capteurs 24×36 (full frame) par exemple.

La première photo a été prise à F/8 en laissant faire le système de mesure dit évaluatif (ou matriciel) de l’appareil, c’est à dire le microprocesseur couplé à la cellule de mesure.
Le résultat est trop clair, la photo est surexposée parce que le système de l’appareil a été trompé, du fait que le tunnel est sombre et représente environ les 2/3 de la surface de l’image. Comme de plus il est en premier plan, “l’intelligence” artificielle a “pensé” que c’était le sujet principal !

La deuxième photo a été prise également à F/8 d’ouverture mais j’ai mesuré en mode spot (mesure sur une surface de quelques millimètres au centre du viseur) la mer qui est mon sujet principal, puis le mur à l’ombre, pour en déduire le nombre de valeurs (IL ou indices de lumination) entre les 2

J’ai fait ensuite une correction d’exposition de -2 IL. L’appareil a donc augmenté la vitesse de 2 valeurs, passant de 1/125 de secondes à 1/500 pour une même ouverture de F/8 et une même sensibilité ISO de 100.
Donc vous avez une photo plus sombre mais plus réaliste (ou en tout cas plus conforme à ma vision)

Si vous n’avez pas de mesure spot, vous pouvez vous approcher sur sujet (dans ce cas avancer de quelques mètres) pour lire la vitesse indiquée par l’appareil à une ouverture donnée (ici F/8) et en déduire quelle correction d’exposition appliquer Même les smartphones ont ce réglage de correction d’exposition, même s’il est parfois caché dans les menus, contrairement aux reflex et autres appareils photos experts où un bouton ou / et une bague lui sont dédiés.

Exposition automatique et manuelle

Exposition automatique priorité à l’ouverture,
sans et avec correction à la prise de vue

 On entend et lit souvent que le mode manuel donne de meilleurs résultats. C’est vrai quand on le maîtrise, mais si vous essayez de faire des photos en mode manuel sans savoir et comprendre ce que vous faites, vos photos seront moches car soit sous-exposées (c’est-à-dire très sombres) soit surexposées (= cramées ou trop blanches) ce qu’on appelle l’effet fromage blanc si en plus on utilise un flash.

Pourquoi?  Tout simplement parce que le mode manuel débraye ou déconnecte tout le système automatique de mesure et réglage de l’ouverture du diaphragme.

En mode manuel, le système ne vous donne qu’une indication dans le viseur sous forme d’échelle de valeurs, que vous êtes libre de suivre ou pas.

Si vous comprenez la relation entre les 3 paramètres de l’exposition, vous allez avoir une maîtrise de la lumière et vous obtiendrez exactement les photos vous avez en tête pour exprimer parfaitement ce que vous voulez.

J’ai conçu le schéma ci-dessous spécialement pour vous et pour synthétiser la relation entre les 3 paramètres de l’exposition et leur effet technique et esthétique sur vos photos.
Si vous comprenez et maîtrisez ce schéma et les mécanismes qu’il induit, vous savez quasiment tout sur la technique en photo, et pouvez réussir vos photos avec n’importe quel appareil photo.

Le triangle de l'exposition - Vitesse, ISO, ouverture

Le “triangle” de l’exposition (relation vitesse / ISO /ouverture)
TELECHARGER GRATUITEMENT LE SCHEMA

Je vais vous expliquer maintenant la partie théorique de l’ouverture du diaphragme et son mécanisme, mais rassurez-vous, assez rapidement, juste pour que vous ayez la compréhension de ce qui se passe dans votre appareil.
Je vais tâcher d’être le plus clair possible pour pas que ce soit trop rébarbatif, en tout cas je l’espère (mais si ce n’est pas le cas n’hésitez pas à me le dire dans les commentaires pour que je corrige le tir tout de suite !)

Comment fonctionne le diaphragme ?

Tous les objectifs photo ont un mécanisme interne appelé “diaphragme à iris“, car il imite l’iris de nos yeux.
L’iris se dilate * lorsque nous sommes exposés à une forte lumière (par exemple sur une plage en plein soleil) pour que la pupille (le trou au centre de l’iris) laisse passer peu de lumière et que nous ne soyons pas aveuglés.
Il se contracte lorsque la lumière manque, pour en laisser passer plus vers la rétine, l’organe sensible à la lumière et que le capteur ou le film argentique imite.

* On parle plutôt de dilatation de la pupille à cause des muscles sphincters de l’iris, contractés par défaut

Le diaphragme à iris est composé d’un ensemble de lamelles très fines en métal (en général entre 7 et 9) ajustées par un micro-moteur lui même commandé par un circuit électronique de votre appareil photo (plus faire simple)

Objectif de 50mm à différentes ouvertures de diaphragme et analogie avec les yeux humains

Objectif de 50mm à différentes ouvertures
de diaphragme et analogie avec les yeux humains

Ce système est présent dans les objectifs d’appareils reflex et autres modèles (compacts, hybrides).

Note concernant les smartphones:

Dans les smartphones, l’objectif étant minuscule, le diaphragme mécanique à lamelles est remplacé par un système électronique (la valeur F/ est souvent fixe), tout comme l’obturateur également, pour des contraintes de miniaturisation, ce qui limite la créativité. Mais de toute façon, comme les smartphones ont des capteurs minuscules, tout ou presque est net sur les photos (la profondeur de champ est très élevée) donc le changement d’ouverture influerait très peu sur le résultat esthétique des images.

Le diaphragme a pour fonction principale de doser la quantité de lumière arrivant sur le capteur des appareils numériques ou sur le film dans le cas des appareils argentiques, dans le but d’obtenir la bonne exposition.

Sur les premiers appareils photo, la mesure de la lumière et le réglage du diaphragme était manuels. On tournait une bague pour régler une valeur qui correspondait à l’intensité lumineuse qu’on estimait pour une scène donnée, et plus tard avec les progrès techniques, on mesurait la lumière à l’aide d’un petit appareil qu’on tenait à la main appelé cellule photoélectrique.

Cette même cellule photoélectrique a été plus tard incorporée dans les appareils photo et c’est le cas aujourd’hui pour tous les types et modèles d’appareils, y compris les smartphones.

L’avantage d’avoir cette cellule dans l’appareil est qu’elle est couplée au mécanisme du diaphragme pour qu’il s’ouvre et se ferme à la valeur exacte nécessaire à une bonne exposition.
Un autre avantage est que la mesure de la lumière est faite directement à travers l’objectif et tient compte des pertes dues aux différentes lentilles de verre qui le composent, aux filtres éventuels montés sur l’objectif, et au taux de grossissement selon la focale utilisée (La longueur de l’objectif fixe ou du zoom selon sa position, par exemple 24 ou 70 mm)

Comment régler la bonne ouverture du diaphragme?

Si vous avez un appareil photo avec un objectif couplé au boîtier (les 2 communiquent par des contacts électriques), ce qui est le cas de la quasi-totalité des appareils et objectifs, vous avez plusieurs possibilités pour obtenir la bonne ouverture du diaphragme:

  1. Si vous choisissez de contrôler vous-même l’ouverture, pour des raisons créatives sur lesquelles je reviendrai, votre appareil va ajuster la vitesse d’obturation et éventuellement la sensibilité ISO automatiquement grâce à la mesure de sa cellule, pour obtenir la bonne exposition.
  2. Si vous choisissez de travailler manuellement pour contrôler tous les paramètres, vous allez régler l’ouverture, la vitesse d’obturation et la sensibilité ISO vous-même mais en tenant compte de l’indication que vous donne la cellule photoélectrique de votre appareil par l’intermédiaire d’une échelle. Celle-ci est visible soit dans le viseur soit sur l’écran ou les 2 et dans laquelle le chiffre zéro vous indique la bonne exposition, les chiffres en négatif le degré de sous-exposition (par exemple -2 IL ou indices de lumination), les chiffres en positif le degré de surexposition
  3. Si vous choisissez de laisser votre appareil photo calculer automatiquement les 3 paramètres, soit en mode vert (tout automatique), en Mode P (programme) ou mode “Auto” selon les appareils, la cellule va donner l’indication à l’ordinateur de l’appareil (le microprocesseur) qui lui va faire des choix en fonction de la scène qu’il observe et qu’il compare avec le même type de scène qu’il a en mémoire.

Dans ce dernier choix, c’est l’appareil photo qui va décider en fonction des règles photographiques qu’on lui a injecté en mémoire à sa fabrication sous forme de programmes à base d’algorithmes.

La plupart des amateurs utilisent le mode “tout auto” par manque de connaissance des bases techniques photo, mais on peut être amené à l’utiliser par manque de temps lorsqu’on ne veut pas rater un événement fugace.
Même si l’ordinateur de votre appareil ne pourra jamais prendre parti sur certains choix photographiques à votre place, il calcule beaucoup plus vite que vous.
C’est pour ça que je ne condamne pas le choix des fabricants de mettre des modes “tout auto” sur des modèles de boîtiers experts voire pros. Après tout, il est là si besoin mais on peut ne pas l’utiliser dans 95% du temps.

Donc dans tous les cas, le réglage de l’ouverture n’est pas fait au hasard.

Objectif en coupe avec diaphragme à iris visible

Objectif en coupe avec diaphragme à iris visible

Le choix de l’ouverture a-t-il un impact sur le rendu artistique de mes photos?

Oui, il a un impact direct sur ce qu’on appelle “la profondeur de champ“, c’est à dire la zone des plans nets, en relation également avec la taille du capteur et la longueur focale.
Si c’est vous qui choisissez l’ouverture, c’est parce que vous souhaitez contrôler les plans qui seront nets et les plans qui seront flous dans votre image.

Sur l’illustration ci-dessous, vous voyez bien que dans les mêmes conditions de prise de vue, l’aspect esthétique est différent selon le choix de l’ouverture du diaphragme. Le fond sera d’autant plus flou qu’il est éloigné, que l’objectif est de plus longue focale, et que le capteur de l’appareil est plus gros.

Influence de l'ouverture sur la profondeur de champ

L’influence de l’ouverture du diaphragme sur la profondeur de champ
Source lumixgexperience.panasonic.fr (traduit de l’anglais)

Pour un portrait par exemple, on “ouvre” en général le diaphragme afin de dégager le sujet principal (le visage) du fond.
L’oeil humain (et le cerveau par son intermédiaire) est attiré avant tout par les zones les plus claires et les plus nettes d’une image.
En faisant la mise au point (le réglage de la netteté) sur le visage (les yeux plus précisément), si le diaphragme et ouvert, seul le visage sera net alors que l’arrière plan sera flou.
Le fond ou arrière-plan est d’autant plus flou qu’il est éloigné et que vous utiliser un objectif de plus longue focale)

Pour une photographie de paysage par contre, on aura tendance à fermer au maximum le diaphragme pour obtenir une netteté de tous les plans (grande “profondeur de champ”)
Mais on peut vouloir également isoler une fleur dans un champ et dans ce cas utiliser une grande ouverture (faible “profondeur de champ”)

C’est pour ça que je vous disais que même si le système automatique de l’appareil permet d’assurer de bonnes images techniquement parlant, il ne peut pas deviner votre intention ni le résultat artistique que vous voulez obtenir et avez en tête !

Les valeurs de l’ouverture du diaphragme sont exprimées en IL ou “indices de lumination” et traduites par des chiffres précédés d’un “F/”.

La difficulté au début, c’est de retenir que plus l’ouverture du diaphragme de l’objectif est grande (donc laisse passer plus de lumière tout en diminuant les zones nettes de l’image), plus le chiffre est petit, et plus l’ouverture est petite (donc laisse passer moins de lumière tout en augmentant les zones nettes de l’image), plus le chiffre est grand.

Je sais, on s’emmêle tous les pédales au début et je n’ai pas fait exception, mais il suffit de retenir que c’est inversé (inversement proportionnel) jusqu’à ce que ça devienne instinctif.

Vous pouvez aussi vous en rappeler par un moyen mnémotechnique en pensant que de plus vous avez d’invités autour de votre table, plus les parts de gâteau a partager sont petites. Le nombre d’invités étant la valeur d’ouverture et la taille des parts l’ouverture du diaphragme.

Un exemple: si vous avez un objectif dont la luminosité par construction et diamètre de la lentille frontale va de F3.5 à F22, la valeur F3.5 correspond à la plus grande ouverture de votre objectif, et la valeur F22 à la plus petite ouverture.
Ces indications de valeurs d’ouverture (les chiffres F/ ) se trouvent le plus souvent dans le viseur de votre appareil s’il en est muni, et sur l’écran arrière.

Ecran LCD arrière boitier réflex Nikon

Ecran LCD arrière d’un reflex Nikon – L’indication de la
valeur d’ouverture 
du diaphragme F 5.6 est donné sur le cercle central
qui symbolise 
ici l’image réelle des lamelles du diaphragme.

 Elle figurent également sur une bague de diaphragme de certains objectifs, mais cette bague a presque totalement disparue de la plupart des objectifs récents (encore une économie de fabrication)

Objectif Samyang 12 mm avec bague de diaphragme
Objectif récent manuel (sans auto-focus)
et avec bague de diaphragme

Petite explication théorique sur l’éclairement:

L’éclairement du capteur est proportionnel à l’inverse du carré de l’ouverture relative de l’objectif.
Quel que soit l’objectif utilisé, la quantité de lumière arrivant sur le capteur doit toujours être identique.
C’est pour ça que le diamètre du diaphragme double entre une focale de 50 mm et une focale de 100 mm par exemple.

C’est ce qui explique que les objectifs lumineux, notamment les téléobjectifs, sont si encombrants et onéreux, compte tenu du diamètre important de leurs lentilles, celles-ci étant les éléments les plus chers d’un objectif.
La lettre F est suivi du symbole diviser /, F/8 signifie “focale divisé par 8”

Comment je peux mettre en pratique le choix de l’ouverture?

C’est facile ! Prenez votre appareil, réglez la molette des modes de prise de vue sur A (comme aperture en anglais) ou Av (aperture value ou valeur d’ouverture)
Si cette molette n’existe pas sur votre modèle d’appareil, le réglage se trouve dans un menu que vous contrôlez sur l’écran de visionnage et de contrôle arrière en général.

Molette des modes de prise de vues

Molette comportant les principaux
modes de prise de vues

 

Choisissez un sujet, réglez à la plus grande ouverture, faites la mise au point (c’est à dire le réglage de la netteté) sur le plan que vous choisissez (votre sujet principal), et déclenchez.

Refaites maintenant la même photo mais en réglant une petite ouverture (F16 par exemple) pour voire la différence de rendu.
La première photo sera parfaitement nette seulement sur le plan sur lequel vous aurez fait la mise au point, tandis que la deuxième photo sera nette du premier plan jusqu’à l’infini.

Vous pouvez vérifier par vous-même que le choix de l’ouverture change l’aspect artistique d’une photo mais ne change pas la luminosité de l’image qui normalement doit être la même sur les 2 photos.

En effet, le microprocesseur de votre appareil a réglé les autres paramètres (vitesse d’obturation et éventuellement sensibilité ISO) de façon a ajuster le niveau de lumière entrant vers le capteur pour obtenir une image bien exposée, c’est à dire ni trop claire ni trop sombre.

Par exemple:

Première photo: ouverture du diaphragme f4, ISO manuel réglé sur 100, vitesse calculée par l’appareil 1/1000 s (un millième de seconde)
Deuxième photo: ouverture du diaphragme f16, ISO manuel réglé sur 100, vitesse calculée par l’appareil 1/60 s (un soixantième de seconde)

Ces chiffres ne correspondent pas forcément aux vôtres car tout dépend de la luminosité ambiante, très différente selon que vous êtes en extérieur par temps ensoleillé ou à l’intérieur chez vous.

Les technologies de demain

Sur la photo ci-dessous, on peut voir un diaphragme utilisant une nouvelle technologie et mis au point par l’équipe de chercheurs de l’université de Kaiserslautern en Allemagne.

Ce système, bien qu’encore assez éloigné d’un oeil humain ou animal, s’en rapproche plus de par sa conception, et a besoin de moins d’énergie que le système actuel de diaphragme à iris et à lamelles, tout en permettant une plus grande miniaturisation.
C’est donc sans doute le futur système des smartphones et autres appareils de taille réduite.

On voit deux anneaux (en bleu) réalisés dans un matériau qui peut être rendu transparent ou opaque lorsqu’une tension électrique le traverse, venant des électrodes (en noir).
Avec ce prototype à deux anneaux, il est possible d’obtenir quatre niveaux de luminosité.

Le seul handicap, et majeur, c’est que le temps de réaction de ce diaphragme électrochromique est de l’ordre d’une seconde ou plus, ce qui est une éternité en photographie. Mais l’équipe de l’université de Kaiserslautern espère que de nouveaux composants électroniques en cours de développement rendront ce système plus réactif !

Diaphragme électrochromique

Le diaphragme electrochromique,
technologie du futur?
© T. Deutschmann, E. Oesterschulze
Université de Kaiserslautern

J’espère que cet article vous a plu et qu’il vous aide à comprendre un peu mieux le premier paramètre du triangle de l’exposition, l’ouverture du diaphragme.

Si vous souhaitez être informés en priorité de la sortie des nouveaux articles, cliquez ici. Vous recevrez en cadeau mon guide « Les 4 problèmes majeurs de la photographie au smartphone »

Photographiquement vôtre !!
Michel

Articles Similaires

Portrait Michel Caumes

Je m’appelle Michel Caumes et suis photographe professionnel depuis plus de 25 ans, à Mulhouse en Alsace.

A travers ce blog, je souhaite vraiment vous transmettre toute mon expérience, mes trucs et astuces de photographe qui vous feront gagner de précieuses années de tâtonnement et d’auto-formation, ce qui a été mon parcours, n’ayant pas eu l’opportunité de suivre des études photo dans une école.

Ça ne m’a pas empêché pas de réussir pour autant, mais il est certain qu’une formation guidée pas a pas fait gagner énormément de temps !

Je souhaite vous aider au maximum à accélérer votre formation, par des articles, des vidéos, des podcasts.

Mais c’est vous qui devez pratiquer pour trouver votre propre style et être fier de vos photos !!