Dans l’article Comprendre les principes de l’exposition, j’ai expliqué que la sensibilité est directement liée à la quantité de lumière que le capteur doit recevoir pour obtenir une image bien exposée. Doubler la sensibilité permet d’obtenir une image bien exposée avec moitié moins de lumière tout en conservant identique le couple ouverture du diaphragme — temps d’exposition (improprement mais souvent appelé vitesse d’exposition).

Cette sensibilité est, en numérique comme auparavant en argentique, exprimée en ISO (on parlait d’ASA autrefois, en pratique c’est la même chose), valeur qui évolue proportionnellement à la quantité de lumière requise. À diaphragme et temps d’obturation égaux, si la lumière baisse de moitié, il faut doubler la valeur ISO pour obtenir une exposition identique. Si elle baisse au quart de sa valeur initiale, il faut multiplier les ISO par 4, etc.

sensibilité ISO

Exemple de photo haute sensibilité : "Fantasia à Marrakech". Nikon D300 avec Nikkor ED 3,5-4,5/18-70 à 60mm (90mm équiv.), 1/60 à f/5,6, flash de l’appareil en appoint, 6400 ISO. © L. Gérard Colbère.

La sensibilité ISO peut être déterminée par l’appareil ou ajustée manuellement. Les modes P (programme simple), A (automatisme à priorité de l’ouverture), S (automatisme à priorité de la vitesse c’est-à-dire du temps d’obturation) et M (mode manuel, généralement avec assistance du posemètre) permettent d’accéder au réglage de sensibilité, sauf sur les compacts les plus basiques ou si vous réglez l’appareil en "Auto ISO".

En revanche, pour les programmes-résultats (portrait, photos de sport, scènes de nuit, macro…), la sensibilité est choisie par le processeur de l’appareil. Dans ce cas, celui-ci tente de limiter la montée en ISO en fonction de la lumière disponible, et c’est un moindre mal si l’on n’a pas la compétence ou le temps de régler les choses soi-même.

POURQUOI AUGMENTER LA SENSIBILITÉ ?

On augmente la sensibilité lorsque les conditions de prise de vue se dégradent. C’est le cas dès qu’on a affaire à des sujets mobiles (photos de sport, d’enfants, d’animaux grands ou petits comme des insectes), qui font recourir au téléobjectif et quand la lumière manque : photos d’intérieur ou, pire, de nuit, et même dans le cas d’un ciel nuageux.

Le flash annule certes le risque de bougé, mais son usage est souvent impossible, voire interdit (musées, spectacles) et sa portée se limite à quelques mètres. Quant au téléobjectif, il fait courir un risque de bougé d’autant plus grand que sa focale est plus longue relativement à celle de base.

LE BRUIT EN PHOTO, C’EST QUOI ?

Or l’augmentation de sensibilité s’accompagne de gros inconvénients. Le plus connu est le bruit numérique. Cela consiste en un aspect granuleux de l’image. Mais, alors que le grain des pellicules à haute sensibilité était neutre sur le plan coloré, là ce bruit donne un fâcheux aspect de mitraille multicolore à fort grossissement.

N’exagérons rien, la "mitraille" des anciennes diapos ultra-sensibles comme l’Anscochrome 500 n’était pas belle non plus. En outre, surtout en Jpg, l’image apparaît un peu boueuse du fait de la conversion de l’image en fin de traitement par le processeur. L’usage "créatif" de cette sorte de sable est donc déconseillé… à moins de photographier en noir et blanc bien sûr ! Et même là, son aspect flou n’a rien à voir avec celui d’un négatif noir et blanc ultra-sensible ou de la célèbre Kodak Tri X.

De façon générale, si vous avez besoin de grain, autant le générer dans le logiciel de traitement : vous en contrôlerez mieux l’aspect. On peut réduire le bruit via les menus de l’appareils ou en post-traitement, mais cela se fait un peu au détriment de la netteté.

AUGMENTATION DES ISO = AMPLIFICATION DU SIGNAL

Tout capteur (il en existe de deux grands principes, DTC ou CMOS) possède une sensibilité unique: celle de base. Celle-ci varie selon les modèles de capteurs, donc d’appareil, de 50 à 200 ISO (100 sur les reflex Canon et les Nikon récents, parfois 200 ISO chez Nikon).

L’augmentation de sensibilité est réalisée par le processeur de l’appareil et son logiciel interne (firmware).
C’est une amplification, mais plus on augmente l’amplification, plus cela détériore la qualité d’image.

Cette dégradation est beaucoup plus marquée sur les compacts et bridges dotés d’un tout petit capteur que sur les appareils de format DX (capteur d’environ 16x24mm) et surtout que ceux de "plein format" (aussi dit FX, soit 24x36mm) et bien sûr les rares appareils pro de format encore plus grand.

En effet, les pixels des appareils à grand capteur sont (généralement) plus sensibles à la lumière, aussi l’amplification du signal requise pour augmenter la sensibilité nominale à une valeur élevée est-elle plus faible qu’avec un appareil à mini-capteur. On pourrait objecter qu’un reflex plein format à 36 Mpix risque d’avoir une image de moindre qualité qu’un ancien modèle de format DX à 6Mpix, car les photosites y sont plus petits, cependant il y a tout de même un progrès des capteurs et des systèmes de traitement du signal de nos appareils!

Certains haut de gamme disposent d’une gamme ISO plus étendue vers le bas que la sensibilité du capteur afin de permettre des poses lentes, mais cet artifice numérique ne permet pas de gagner en netteté. On peut trouver aussi des réglages ultra-rapides, à n’utiliser qu’en cas de stricte nécessité. Signalons que les poses très lentes augmentent le bruit et font perdre en modelé, alors que les éclairages nocturnes sont souvent déjà peu favorables.

AVANTAGE AUX GRANDS CAPTEURS

Les compacts à mini-capteur sont donc handicapés en lumière faible par rapport aux reflex (même à des reflex numériques de première génération), et cela d’autant plus que leur flash microscopique, même lorsqu’on peut s’en servir, n’a qu’une toute petite portée.

En revanche, sur les reflex récents, même s’il ne faut augmenter la sensibilité qu’à bon escient, au moins jusqu’à 800 ISO le bruit reste très peu gênant. On peut aussi utiliser des objectifs très lumineux (ceux de focale fixe pour l’argentique sont souvent une bonne affaire en occasion à condition de tester au préalable leur netteté en numérique), un pied, utiliser l’anti-bougé (système VR), ou chercher des appuis pour éviter le bougé lorsque la lumière manque.

sensibilité ISO

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sensibilité iso

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Voici deux paires de photos prises avec des appareils à 12Mpix.

La première paire avec un reflex Nikon D300 (capteur CMOS de format DX 15,8x23,6mm) monté avec un objectif Micro Nikkor 2,8/60 (équiv. 24x36 : 90mm), la seconde avec un excellent compact étanche Olympus Mju Tough 3000 (capteur DTC 2/3" soit 4,56x6,08mm).



Dans chaque cas j’ai d’abord photographié à la sensibilité minimale (celle de base du capteur, 200 ISO pour le Nikon et 64 pour l’Olympus), puis à la sensibilité maximale (3200 ISO pour le reflex et 1600 pour le compact).

Les images vous sont présentées entières puis un petit rectangle central agrandi à 100% de la taille des pixels. Les deux vues du reflex ont été prises au même diaphragme f/13, et compte tenu de la faible distance du sujet jointe à la focale assez longue de l’objectif cela manque un peu de profondeur de champ. Celles du compact ont été exposées d’abord à f/5,1 puis à f/7,1… c’est le programme qui choisit, pas l’opérateur ! Notons que le diaphragme ne ferme pas à plus de f/7,1. Sur le compact, la courte focale (18mm, équiv. 102mm en 24x36) donne, en dépit de l’ouverture plus importante, une meilleure profondeur de champ. Mais nous verrons cela ailleurs.

Ce qu’on retire de ces photos, c’est que pour de petits tirages (un 10x15 par exemple) les images à la plus haute sensibilité sont tout à fait convenables (ajoutons que l’Olympus, pour un compact, est vraiment très bon), mais si vous souhaitez faire de grands tirages, le reflex bat le compact à plate couture !

Sur ce dernier, le bruit devient une vraie mitraille, et les fins détails dans les zones à bas contraste comme les veinules des pétales sont écrasés. De manière générale, quand on sort de la photo presse-bouton, il vaut toujours mieux avoir un bon outil. Dire qu’on en a pour son argent est faux si l’on prend en compte l’occasion : un reflex de première génération à 6 MPix acheté pour une bouchée de pain déposera sur place tous les compacts et bridges sauf les très haut de gamme.

> Comprendre les principes de l'exposition en photographie
> Qu'est-ce que l'ouverture en photo ?

> Article de fond de Wikipedia sur le bruit en numérique
> Le choix des ISO en photo numérique (très pédagogique, en anglais)
> Sur le bruit en pratique et comment l’éviter

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