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Mesurer en lumière incidente

La mesure de la lumière incidente est très efficace pour déterminer l’exposition d’une prise de vue. Elle est utile en numérique et en argentique. Avec du film négatif, en noir et blanc comme en couleur, elle nécessite quelques précautions.

Un petit film documentaire montre le photographe américain Irving Penn (1917-2009) réalisant un portrait au Maroc (Irving Penn on Location in Morocco, 1971). A 2 minutes et 25 secondes, un posemètre Spectra, tenu dans la main d’un assistant, entre dans le champ pour mesurer la lumière incidente. Irving Penn favorisait ce type de mesure pour ses fameux portraits pris au Rolleiflex. Mais qu’est-ce que cette lumière incidente ?

La source de lumière

Quand un rayon de lumière rencontre une surface, il peut être réfléchi, absorbé ou transmis. La lumière incidente est la lumière qui atteint cette surface avant que celle-ci ne la transforme par réflexion, absorption ou transmission. La lumière incidente peut provenir d’une source naturelle, comme le soleil ou un ciel nuageux. Elle est artificielle quand elle provient d’un projecteur en lumière continue, une ampoule, un flash, etc. En photographie, on mesure la lumière incidente avec un posemètre équipé d’un dôme blanc en matière translucide, qu’on appelle intégrateur hémisphérique ou calotte diffusante. Le dôme blanc est dirigé vers l’appareil photo.

Posemètre Sekonic L-308X
Les posemètres indépendants comme ce Sekonic L-308X mesurent la lumière incidente grâce à leur dôme blanc.
Le posemètre muni de son dôme blanc est dirigé vers l’appareil photo pour la mesure de la lumière incidente (document Sekonic).

Les luminances du sujet

La luminance est l’intensité lumineuse émise ou réfléchie par une surface dans une direction donnée. Imaginons maintenant une surface ou un objet parfaitement plat, uniformément éclairé. Entre sa partie la plus claire et sa partie la plus foncée, l’écart des luminances extrêmes est généralement de 5 IL (IL = Indice de Lumination). Ou 5 diaphragmes si l’on fait référence aux ouvertures d’un objectif d’appareil photo (f/2, f2.8, f/4, etc.). Le milieu de cet écart de 5 IL entre les parties les plus foncées et les zones les plus claires est 2,5 IL. Si l’on convertit ces 5 IL en valeur de densité optique, on obtient 1,5. La moitié de 1,5 est 0,75. Or 0,75 est égal à la densité par réflexion du gris moyen de 18 %. Ce gris 18 % est régulièrement employé pour mesurer la lumière en mode de lumière réfléchie, car il correspond à la réflectance moyenne de la plupart des scènes ou des sujets photographiés. En lumière incidente, le dôme du posemètre agit comme s’il intégrait un carton gris 18 %.

Une surface parfaitement plate, uniformément éclairée est typiquement la couverture d’un livre, comme celui-ci consacré au photographe américain Alfred Stieglitz. Entre sa partie la plus claire et sa partie la plus foncée, l’écart des luminances extrêmes n’excède pas 5 IL (IL = Indice de Lumination).
Le carton gris Kodak possède une réflectance de 18 %, de même que celui du ColorChecker Calibrite. Il est régulièrement employé pour mesurer la lumière réfléchie, car il correspond à la réflectance moyenne de la plupart des scènes ou des sujets photographiés. En lumière incidente, le dôme du posemètre agit comme s’il intégrait un carton gris 18 %.

Ombres et hautes lumières

Si le sujet n’est pas plat, des zones sombres et des zones claires apparaissent dans les creux et les parties saillantes. On dépasse alors l’écart des 5 IL de luminances extrêmes, pour atteindre 6 à 10 IL, voire davantage. Le contraste d’une scène se mesure de la façon suivante avec un posemètre en lumière incidente. Le posemètre est réglé sur son mode EV (Exposure Value, en anglais, Indice de Lumination ou IL en français). Une mesure est faite dans les hautes lumières du sujet, le dôme blanc dirigé vers l’appareil photo. Imaginons qu’on obtienne 12 EV. Une deuxième mesure est faite dans les ombres, le dôme blanc toujours dirigé vers l’appareil. Imaginons qu’on obtienne 10 EV. La différence entre les deux mesures est de 2 EV (ou 2 IL). Ajoutons cette valeur aux 5 IL correspondant à l’écart des luminances extrêmes d’une surface parfaitement plate et uniformément éclairée. Nous aurons 5+2 IL = 7 IL.

Le sujet de contraste normal

Un écart de 7 IL est considéré comme une scène de contraste normal, par exemple un portrait ou une nature morte en lumière diffuse frontale. 7 IL représentent une étendue densitométrique de 2,1. Sa valeur moyenne est de 2,1 / 2, soit 1,05, ce qui correspond à environ 9% de réflectance, soit un gris deux fois plus foncé que le gris à 18 %.

Si la mesure de la lumière est effectuée dans la partie de la scène qui reçoit le plus de lumière et que le sujet est photographié avec du film négatif (noir et blanc ou couleur), le réglage diaphragme-vitesse indiqué par le posemètre provoquera une sous-exposition de 1 IL. La restitution des détails dans les ombres en sera pénalisée.

En lumière diffuse, un sujet comme cette nature morte possède une gamme de luminances étendue sur 7 IL. Avec un posemètre en lumière incidente comme ce Minolta Flash Meter V, une mesure dans la partie qui reçoit le plus de lumière indique 11.5 EV et une mesure dans l’ombre indique 9.5 EV. Soit 2 EV (ou 2 IL). Ajoutons à cette valeur les 5 IL correspondant à l’écart des luminances extrêmes d’une surface parfaitement plate et uniformément éclairée. Nous aurons 5+2 IL = 7 IL.

Compenser la mesure

Pour éviter une perte de matière dans les ombres avec du film négatif, dans le cas d’un sujet normal de 7 IL, il faut compenser en ouvrant d’un diaphragme par rapport à la mesure en lumière incidente effectuée dans les hautes lumières. Ou bien fermer d’un diaphragme par rapport à la mesure en lumière incidente effectuée dans les ombres. Le film négatif supporte la surexposition, laquelle présente peu de risque manifeste de pertes de détails dans la restitution des hautes lumières. Avec du film inversible (de la diapositive de type Kodak Ektachrome ou Fujifilm Fujichrome) ou en prise de vue numérique, on limitera cette compensation à une valeur de ½ diaphragme, car elle risque de faire perdre définitivement des informations dans les hautes lumières. En numérique, un rapide contrôle de l’histogramme sur l’écran arrière de l’appareil permet de vérifier l’éventuel écrêtage si l’on procède à une compensation : si l’histogramme bute sur son côté droit, il y a perte d’information. En prise de vue avec du film inversible, comme en numérique, on veillera donc à ne pas “brûler” les hautes lumières.

Pentax 67, 165 mm, Ilford HP5 Plus, 1/30s à f/16.
En lumière diffuse, sur un sujet uniformément éclairé, on ajoutera 1 IL à la mesure incidente effectuée au niveau de la surface des objets. Le dôme du posemètre est dirigé vers l’appareil photo. Ici, pour un film de 400 ISO, le posemètre indique 14 EV, soit 1/60 s à f/16. On adopte 13 EV, soit 1/30 s à f/16. Le film est développé normalement.

Fort contraste

Avec du film négatif, sur une scène qui présente un contraste marqué, il est recommandé d’effectuer une mesure en lumière incidente dans les ombres et une autre dans les hautes lumières, avec le dôme du posemètre dirigé vers l’appareil photo. Si l’écart entre les deux mesures présente 3 IL ou plus, on applique le réglage diaphragme-vitesse correspondant à la mesure faite dans les ombres pour conserver un maximum de détails dans celles-ci. Pour éviter que le négatif ne soit trop contrasté, on réduira le temps de développement du film de 10 à 15 % pour une différence de 3 IL, de 20 à 25 % pour 4 IL, de 40 à 50 % pour 5 IL.

L’éclairage de ces deux portraits est en lumière naturelle diffuse. Mais dans un cas elle éclaire de façon frontale le sujet et le fond, dans l’autre cas la lumière est latérale et le fond éloigné reçoit moins de lumière que le visage. Le premier portrait présente une gamme de 7 IL, le second au moins 9 IL. Si les deux prises de vues sont effectuées en numérique, la mesure incidente doit être effectuée à l’endroit où le visage reçoit le plus de lumière.
Pentax 65, 90 mm, Kodak TMax 400, 1/125 s à f/8
Pour ce sujet dont l’éclairage est direct, une première mesure est prise au niveau de la statue pour les hautes lumières (16 EV, 1/125 s à f/22). Une seconde est prise à l’ombre, à côté du socle (13 EV, 1/125 s à f/8). L’écart est de 3 EV (ou IL) entre les deux. Nous exposons à 125 s à f/8. La durée de développement est réduite de 10 % pour diminuer le contraste du négatif afin de faciliter, sur le tirage, la restitution des détails dans les ombres et dans les hautes lumières.

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Texte et photos : Philippe Bachelier, professeur de Techniques d’impression à Spéos

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