Avec des ciels denses et une végétation saupoudrée de blancs, la photographie infrarouge joue avec des contrastes inhabituels qui enchantent autant qu'ils perturbent nos esprits. La photographie infrarouge (IR) requiert un matériel spécifique, quelques précautions à la prise de vue et un traitement sur ordinateur. Voici notre guide pour réussir vos premiers clichés.

initiation à la photographie infrarouge
Crédit : Alexandre Renoult.

Un peu de théorie et des courbes

Contrairement à l’œil humain, qui n'est sensible qu'à la lumière dont la longueur d'onde est comprise entre 380 et 780 nm (plus généralement entre 400 et 700 nm), les capteurs de nos appareils photo sont capables d'enregistrer des données sur un spectre beaucoup plus large et notamment dans les infrarouges avec des longueurs d'onde jusqu'à 900 voire 1000 nm.


Crédit : looptechnology

Cette large sensibilité dans les infrarouges conduit à une dérive colorimétrique par rapport à notre référentiel humain. En effet, dans la nature les sujets ont un comportement totalement différent en infrarouge. Ainsi, l'herbe verte apparait blanche, car les pigments chlorophylliens ont une réflectance importante dans les infrarouges ( alors qu'elle est faible dans les rouges).

reflectance chlorophylle dans le rouge et l'infrarouge
Crédit : SEOS

Pour limiter ces fausses couleurs, les constructeurs placent donc des filtres IR (InfraRouge) pour limiter la plage de sensibilité du capteur à celle de l’œil humain. Ces filtres sont naturellement problématiques pour la photographie IR qui cherche justement à capter ces longueurs d'onde filtrées !
Réponse d'un filtre infrarouge classique
Réponse d'un filtre infrarouge.
 
Nous verrons dans le chapitre pratique, qu'il est possible soit d'enlever le filtre IR devant le capteur ou d'utiliser un appareil doté d'un filtre...peu filtrant. Petite ironie de la photographie infrarouge en numérique, après s'être débarrassé d'un filtre IR devant le capteur, il faudra placer un autre filtre devant l'objectif, un filtre qui lui, ne laissera passer que les longueurs d'onde infrarouges situées au-delà de 750 nm par exemple.
filtre ne laissant passer que les infrarouges
Crédit : www.astroshop.de

Dans la pratique

La pratique de l'infrarouge en numérique n'est pas une chose facile à appréhender, d'autant que les constructeurs ne nous aident pas. Pour améliorer la qualité des images, des filtres, réduisant l'effet des infrarouges, ont été mis en place devant les capteurs. Toutefois, certains boitiers filtrent plus ou moins ces ondes (invisibles à l'œil nu). Vous pouvez alors utiliser un boîtier sensible aux IR pour réaliser vos premiers clichés. La contrainte : des temps de pose long pouvant atteindre plusieurs secondes. Pour la photographie infrarouge à main levée, il faudra un matériel spécifique ou modifié.

Comment savoir si votre boîtier est sensible aux infrarouges ?

Vous pouvez vérifier rapidement votre matériel en plaçant une télécommande en direction du capteur (au travers de l'objectif) et voir si le faisceau apparait sur votre écran (si c'est le cas, vous verrez clignoter un point rouge). Par exemple, les Nikon D50, D70 et Fuji S2 ont de bonnes performances pour ce type de photographie. Plus la lumière est visible, plus votre appareil est sensible aux infrarouges. 

Vous pouvez également effectuer des mesures en plaçant un filtre devant l'objectif de votre boîtier et mesurer la différence d'exposition entre une prise de vue avec et sans filtre IR. Plus la différence d'exposition est importante, moins l'appareil est sensible aux rayonnements infrarouges.

 
sony HX7v infrarouge Olympus E-P1 infrarouge  Samsung NX20 infrarouge
De gauche à droite : Sony HX7v, Olympus E-P1 et Samsung NX20.

Vous trouverez également un tableau (texte en anglais) regroupant les données pour quelques compacts et reflex numériques sur dpanswers.com.

Initialement utilisé en astronomie, ce procédé a très vite été appliqué à la photographie. Si en argentique, il était obligatoire d'avoir un filtre et des pellicules dédiées à cette pratique, en numérique il vous faudra un filtre, un appareil assez sensible à ces ondes et un logiciel pour le posttraitement.

Pour réaliser ces photos surréalistes, il existe plusieurs possibilités :

• Certains constructeurs vendent des boitiers dans lesquels le filtre infarouge situé devant le capteur a été remplacé par un verre neutre (le coût élevé provenant de la fabrication en très petite série). Par exemple les Fujifilm FinePix S3 Pro UVIR D-SLR et FinePix IS-1 ont spécialement été conçus pour des applications scientifiques et permettent de prendre des photos "standards" ou "infrarouge". Dernièrement, Canon a également présenté un 60Da plus sensible aux infrarouges et commercialisé pour des applications dans l'astrophotographie.

Canon 60Da 

• Convertir votre boitier sur certains sites spécialisés (ex.: Life Pixel, Khromagery). Compter 300$ à 600$ en fonction des boitiers. Si vous vous sentez prêt, vous pouvez toujours acheter le matériel et faire la transformation vous même. Il existe différents sites détaillants les différentes et délicates opérations. Il est conseillé de laisser ces opérations à des professionnels pour éviter de vous retrouver avec un stock de pièces détachées. Un re-calibrage de la mise au point est à prévoir. En effet, en enlevant le filtre, il faut étalonner son système AF à l'aide d'une mire.

• L'utilisation de filtres infrarouge : il existe différents "niveaux" d'ondes infrarouges (ex.: HOYA R72, COKIN P007 et 89B). De 55€ à 110€ en fonction des diamètres. Le filtre seul ne suffit pas, il faut en plus utiliser soit un appareil converti ou un appareil assez sensible dans l'infrarouge.

Hoya filtre infrarouge R72

Même si les deux premières solutions permettent de garder l'autofocus et d'obtenir des temps de pose standards, nous allons vous présenter la troisième solution qui permet une initiation à moindre coût à la photographie infrarouge (IR).

Pour se faire, il vous faudra le matériel suivant :
• Un appareil photo sensible aux infrarouges (ici un E-P1)
• Un filtre infrarouge (HOYA R72)
• Un trépied
• Un beau soleil (pour faciliter la mise au point et obtenir un résultat plus lumineux).

Quel filtre choisir ?

Choisir son filtre est bien sûr la deuxième étape avant de se lancer dans la photographie UR. Il existe plusieurs modèles et ceux-ci sont généralement identifiés par leur bande passante exprimée en nm (nanomètre). Cette bande passante (ou demi-bande passante puisqu'elle correspond normalement à une transmission de 50%) est trop souvent la seule donnée disponible pour choisir son filtre. Parfois, vous pouvez obtenir sa courbe de transmission  qui permet alors de connaître la limite de coupure (longueur d'onde à partir de laquelle le filtre laisse passer la lumière) et la la longueur d'onde pour la transmission maximale. Il existe donc des filtres 580 nm, 650 nm, 665 nm, 720 nm jusqu'à 820 voire 880 nm. Nous l'avons vu précédemment, les longueurs d'onde infrarouges débutent vers 700 nm. Les filtres situés en dessous de cette valeur laissent donc un peu de lumière visible passer. Vos photographies contiendront donc un peu de jaune foncé / orange et vous pourrez jouer avec la couleur en posttraitement. À partir de 720 nm, seuls les infrarouges seront captés : le ciel bleu deviendra très sombre et les nuages seront très blancs tout comme les parties vertes des plantes. Le contraste est déjà assez important et ces filtres sont généralement les plus utilisés pour la photographie de paysage.

Vous trouverez un excellent tableau récapitulant ces données pour les principaux filtres du marché sur astrosurf.com pour faire votre choix

Sur le terrain

Les capteurs étant plus ou moins sensibles aux IR, les temps d'exposition sont beaucoup plus longs. Un trépied est donc indispensable pour la photographie infrarouge (seuls les appareils modifiés sont suffisamment sensibles pour une utilisation à main levée). Dans un premier temps, cadrez votre image sans filtre IR. Une fois votre appareil correctement positionné, placez le filtre IR sur l'objectif.

initiation à la photographie infrarouge pratique 1
f/6,3 - 1/800s - ISO 200 +0 EV

Les ondes infrarouges invisibles sont légèrement décalées, la mise au point faite sans filtre s'en retrouve faussée. Pour cette même raison, vous ne pouvez pas utiliser le système autofocus (qui par ailleurs ne fonctionne généralement pas, la lumière étant généralement insuffisante. Si la lumière est suffisante, vous pouvez toujours effectuer une mise au point manuelle.

Pour du paysage, vous pouvez réaliser une mise au point sans filtre (ou vous positionner à l'infini) et fermez suffisamment le diaphragme à f/11 ou f/16 pour assurer une profondeur de champ suffisante. Pour une profondeur de champ plus réduite, faites le point légèrement devant le sujet et vérifiez vos images sur l'écran LCD pour rectifier les réglages. 

En mode balance des blancs automatique, votre image aura une belle teinte rouge / rosé comme sur l'image ci-dessus.

Balance des blancs : avant ou après la prise de vue

En photographie infrarouge, la balance des blancs peut paraître illusoire. En effet, comme nous ne sommes pas sensibles aux infrarouges, le rendu des images des images n'a pas vraiment de sens. Pourtant, nous nous sommes habitués à voir les images IR avec un rendu particulier (ceux des films argentiques IR) avec des «verts» très blancs. Vous pouvez donc effectuer une balance des blancs manuelle sur un morceau de pelouse ou photographier en Raw pour ajuster très facilement le point blanc sur ordinateur par la suite.

f/7,1 - 13s - ISO 100 +0 EV. Balance des blancs corrigée.

Sur ordinateur

Si l'image obtenue se rapproche du résultat souhaité, il manque encore un peu de contraste. L'une des techniques classiques pour donner un peu de punch à vos images est d'inverser les couches du bleu et du rouge. À l'aide de votre logiciel de posttraitement (ici Photoshop), inverser les couches Rouge et Bleu dans le mélangeur de couche :



Dans la couche de sortie Bleu mettez : Rouge 100% / Bleu 0% :



Dans la couche de sortie Rouge mettez : Bleu 100% / Rouge 0%



Il ne vous reste plus qu'à ajuster la luminosité générale de votre photo pour obtenir un résultat lumineux :

Château de Chambord (f/7,1 - 13s - ISO 100 +0 EV)

Quelques conseils

• Prenez vos photos avec une sensibilité entre ISO 100 et 200. Les différentes opérations peuvent faire apparaître du grain, donc plus votre sensibilité sera élevée plus ce phénomène sera présent.
• Beaucoup de soleil pour faciliter la mise au point avec le filtre
• La balance des blancs peut être ajustée avant la prise de vue SI votre boitier le permet avec le filtre IR sur votre objectif (voir manuel de votre APN). Comme nous l'avons vu, cette opération peut être réalisée en post traitement
• Utilisation d'un filtre dégradé gris neutre pour accentuer les nuages
• Prise de vue en mode priorité Ouverture et gérer l'exposition à ±0.3

Il existe différents ouvrages et sites permettant d'affiner votre pratique. Ici et des exemples de ce qu'il est possible de faire en infrarouge avec de la pratique. Les meilleurs résultats sont obtenus à partir d'appareils modifiés. Ces derniers permettant des prises de vues instantanées à main levée.

Littérature :
> la sensibilité IR et UV des APN chez Astrosurf (fr)
> Infrared conversion (en)

Exemple de photos :

Paris (f/8 - 13s - ISO 100 +0 EV). Crédit : Alexandre Renoult.

Parc du Château de Chambord (f/6,3 - 20s - ISO 100 +0.3 EV). Crédit : Alexandre Renoult.

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