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Obtenez une meilleure image vidéo: apprenez comment configurer l'exposition

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This post is part of a series called Cinematic Shot Choices.
Sight Lines and Framing for Dynamic Video Composition

French (Français) translation by New Lune (you can also view the original English article)

Vous voulez une meilleure vidéo? Ce n'est pas tout sur les K, il s'agit de l'exposition. Dans ce tutoriel, nous explorerons la façon dont fonctionne un capteur vidéo numérique.

Qu'est-ce que l'exposition?

L'exposition est la quantité de lumière autorisée à toucher le capteur d'image de votre appareil photo lors de la prise de photo ou de la capture de vidéo. À l'époque des caméras de films, il y avait une sorte de mécanisme physiquement devant le film. Lorsque vous avez pris une photo, ce mécanisme se déplacerait et permettrait à la lumière de frapper le film pendant une période de temps. Ensuite, le mécanisme se retrouvera en place pour bloquer la lumière à nouveau. Vous exposeriez littéralement le film à la lumière.

Film in a camera
Le mécanisme qui s'ouvre et se ferme, permettant à la lumière de frapper le film s'appelle le Déclencheur.

La plupart des caméras photo numériques fonctionnent de manière similaire, comme une DSLR. Cependant, les caméras photo numériques plus petites et presque toutes les caméras vidéo (à l'exception des caméras cine ultra-haut de gamme) ne disposent pas d'un mécanisme physique devant ce capteur et utilisent plutôt un volet électronique. Avec un volet électronique, la caméra lit les informations du capteur. Chaque pixel se charge au début de l'exposition. À la fin de l'exposition, la caméra décharge les pixels et prend une lecture de chacun. Les volets mécaniques et électroniques fonctionnent de manière similaire. Les temps d'exposition plus long entraînent une image plus brillante et plus de flou de mouvement. Des temps d'exposition plus courts donnent une photo plus sombre. Pour une photo, vous rencontrez une exposition ou peut-être une explosion d'exposition à la fois. La vidéo est un flux constant d'expositions (appelées images) n'importe où de 24 à 60 secondes pour la vidéo "normale" et 60-2500 +/seconde pour la vidéo haute vitesse (ralenti).

Digital camera sensor
L'obturateur est remplacé par un capteur d'image sur une caméra DSLR.

La quantité de fois par seconde que la caméra lit et enregistre l'image est la fréquence d'images.

Dans un système de caméra donné, il y a des choses qui limitent la quantité de lumière qui atteint le capteur. Tout d'abord, l'objectif de l'appareil photo et son ouverture. Toutes les lentilles bloqueront un peu de lumière. C'est juste la nature de l'optique. La quantité de perte de lumière du verre n'est pas quelque chose dont nous devons réfléchir tout de suite. Nous devons considérer l'ouverture de vos lentilles.

Qu'est-ce que l'ouverture?

Une ouverture est un trou ou une ouverture à travers laquelle la lumière se déplace. Presque toutes les lentilles sur les systèmes d'appareils photo modernes (à l'exception des smartphones et de nombreuses caméras d'action) ont des ouvertures variables et rendent l'ouverture plus ou moins grande affecteront la quantité de lumière qui frappe le capteur.

Looking through a lens with a wide aperture
Objectif de la caméra avec une grande ouverture.
Lens with aperture closed
Objectif de la caméra avec une très petite ouverture.

La taille de l'ouverture est habituellement spécifiée comme un nombre f. Une lentille a généralement un ensemble d'arrêts f marqués que le numéro f peut être réglé sur. Un nombre inférieur indique une ouverture d'ouverture plus grande qui permet à plus de lumière d'atteindre le capteur de film ou d'image. Une lentille qui a une ouverture maximale de f/1.4 laissera environ deux fois plus de lumière qu'une lentille ayant une ouverture maximale de f/2.8. De même, le réglage d'une lentille qui a une ouverture maximale de f/1.4 à f/1.8 permet de laisser environ la moitié de la lumière.

Graph representing apertures in a lens
Ouverture plus grande, plus légère. Ouverture plus petite, moins de lumière.

L'ouverture contrôle également la profondeur de champ, qui est la distance entre les objets les plus proches et les plus éloignés qui apparaissent nettement dans une image. Plus à cela plus tard!

La partie suivante est la vitesse d'obturation parfois appelée angle d'obturation. La vitesse d'obturation est la quantité de temps que votre capteur d'image est exposé à la lumière. Ou dans le cas d'un obturateur électronique, les pixels sont chargés à partir de la lumière au début de l'exposition, puis ils sont déchargés et lus par la caméra à la fin de l'exposition. Comme l'ouverture, la vitesse d'obturation (également appelée durée d'exposition) est variable et affecte la quantité de lumière capturée par le capteur. La vitesse d'obturation affecte également la quantité de flou de mouvement dans votre image. Une vitesse d'obturation égale à la moitié de votre fréquence d'image est considérée comme "normale", créant un flou de mouvement qui ressemble à la façon dont nos yeux voient un flou. Par exemple, si vous filmez en 24P, soit 23.976 fps, une vitesse d'obturation de 1/50 ou 1/48 sec serait très naturelle. L'augmentation de la vitesse d'obturation à 1/100 sec, par exemple, entraînerait une image qui a moins de flou de mouvement, mais est également plus sombre car le capteur a moins de temps pour exposer l'image.

Qu'est-ce qui affecte l'exposition?

La dernière chose dans un système de caméra qui affecte l'exposition est le capteur lui-même. Vous pouvez y penser comme le volume de votre chaîne stéréo. Dans un système de caméras, il s'appelle gain ou ISO. Tous les capteurs d'image ont une gamme de sensibilité pour laquelle ils peuvent être configurés afin d'exposer correctement l'image. Tout comme votre chaîne stéréo, lorsque vous augmentez le volume, vous obtenez plus de bruit dans l'audio. Plus votre capteur est allumé, plus le bruit est ajouté à l'image et diminue légèrement le détail et la plage dynamique.

A stero system
Tout comme une chaîne stéréo, plus l'ISO est activé, plus le bruit est ajouté à l'image et diminue quelque peu le détail et la portée dynamique.

Examinons: les 3 éléments qui affectent l'exposition sont l'ouverture, la vitesse d'obturation et le gain ou la sensibilité de l'image (ISO). La modification de l'un de ceux-ci modifiera non seulement l'exposition, mais aussi changera la façon dont l'image paraît dans une certaine mesure.

Donc pourquoi est-ce important? C'est important parce que lorsque vous allumez une scène, vous n'êtes pas allumé pour vos globes oculaires. Vous êtes en éclairage pour votre système de caméras. L'éclairage de la façon dont vos yeux regardent est une sorte d'éclairage de théâtre. Si vous allumez une scène dans le théâtre, vous vous lisez pour savoir comment vos yeux le voient et cela fonctionne parce que les yeux de tous fonctionnent de la même façon. Les systèmes de caméras ont de nombreuses variables, donc vous devez tenir compte des paramètres de l'appareil photo et de l'exposition lorsque vous allumez.

Examinons quelques exemples:

Les paramètres que je suis actuellement sur mon système de caméra sont f/2.0, 1/50 sec et ISO de 160.

Image of a CD
f/2, ISO 160, 1/50 sec

Imaginons que je souhaite augmenter la profondeur de champ pour mettre au point cette image. À cela, je changerais l'ouverture de f/2, jusqu'à f/2.8, puis f/4. C'est un changement de deux arrêts complets. En fermant l'ouverture, j'ai enlevé la moitié de la lumière, puis la moitié de la lumière à nouveau, laissant un quart de la quantité initiale de lumière traversant l'objectif. (Remarque: souvent, les lentilles peuvent changer en 1/2 arrêt, 1/3 de l'arrêt ou variable continue, mais j'utiliserai les modifications complètes parce que le compte géométrique—ce que nous faisons maintenant—est assez dur, et c'est plus facile de suivre les calculs avec des arrêts complets.)

The same image as above darker but with more in focus
Ici, seul le numéro f a changé. L'ISO et la vitesse d'obturation restent les mêmes.

Répétez-nous: la lumière a été coupée en deux en passant de f/2 à f/2.8, puis découpée à la moitié en passant de f/2.8 à f/4. Le résultat est 1/4 de la luminosité d'origine que j'avais auparavant. Pour m'assurer que j'ai la même exposition sans ajouter plus de lumière, j'ai besoin d'augmenter l'ISO.

Dans l'image précédente, l'ISO a été réglé sur 160. Dans cette image, le côté gauche a été réglé sur ISO 320 qui nous permettra de parcourir à mi-chemin, et le côté droit a été à nouveau doublé en ISO 640, qui sera la même exposition que j'avais auparavant. Maintenant, plus l'image est concentrée, car l'objectif de la caméra est arrêté, ce qui a accru notre profondeur de champ.

Change in ISO from 320 to 640
La vitesse d'obturation et le nombre f restent les mêmes (f/4), mais l'ISO change. Gauche: ISO 320, Droite: ISO 640

Alors, allons encore plus loin avec l'ouverture pour essayer d'obtenir un peu plus de profondeur de champ. Prenons l'ouverture de f/4, jusqu'à f/8. C'est un autre changement de deux arrêts complets. Pour revenir à l'endroit où il se trouvait auparavant, j'ai augmenté l'ISO de nouveau deux arrêts complets, en le doublant sur ISO 1250, puis en le doublant à nouveau sur ISO 2500. Bien que beaucoup plus de ventilateur soit concentré, est aussi beaucoup plus de bruit dans l'image.

La vitesse d'obturation reste la même que l'image originale, tandis que le nombre f passe en f/8 et l'ISO passe à ISO 2500.

Réinitialisons l'exposition à f/2, 1/50 sec et ISO 160.

Back to the original settings
f/2, ISO 160, 1/50 sec., nos paramètres d'origine.

Ce que je veux faire maintenant, c'est augmenter la vitesse d'obturation (c.-à-d. le temps d'exposition) pour réduire une partie du flou de mouvement dans le ventilateur. Je vais réduire le temps d'exposition de 1/50 de seconde à 1/200 de seconde. Cela réduit efficacement l'exposition à 1/4 de la luminosité.

A faster shutter speed
Au moment de l'exposition 1/200 il y a moins de flou de mouvement, mais l'image est trop sombre.

Pour compenser, j'ai besoin de faire tomber l'ISO à nouveau. J'ai changé d'ISO 160, à ISO 320, puis ISO 640 (deux arrêts complets), car nous avons perdu deux arrêts de lumière en augmentant notre vitesse d'obturation.

L'ouverture est à f/2, mais la vitesse d'obturation passe à 1/200, et l'ISO passe à ISO 640.

Besoin encore moins de flou de mouvement? Ici, je réduit le temps d'exposition (vitesse d'obturation) de 1/200 à 1/800 sec. C'est effectivement une réduction à deux arrêts de l'exposition. De nouveau, j'ai besoin d'augmenter les deux arrêts ISO de l'ISO 640 à l'ISO 1250, puis de l'ISO 1250 ou de l'ISO 2500.

Pouvez-vous voir les pales de ventilateur plus clairement maintenant? Le temps d'exposition 1/800 le fera.

La relation entre l'ouverture, la vitesse d'obturation et la sensibilité à l'image

Réinitialisons l'image une fois de plus à f/2.0, 1/50 sec et ISO 160.

f/2, ISO 160, 1/50 sec

Pour cet exemple final, je vais mélanger les ajustements à l'exposition en changeant la vitesse d'obturation de 1/50 à 1/100 et passant de f/2 à f4. Le changement d'ouverture de f/2 à f/2.8 à f/4 est une réduction de deux arrêts dans la lumière. La modification du temps d'exposition de 1/50 à 1/100 est une réduction à un arrêt. Par conséquent, pour compenser, j'ai besoin d'augmenter l'ISO par trois arrêts. Mon point de départ est ISO160, donc une augmentation de trois arrêts sera ISO1250.

L'exposition consiste à équilibrer l'ouverture, la vitesse d'obturation (temps d'exposition) et l'ISO.

Si vous modifiez l'ouverture et que vous ne vouliez pas compenser avec la vitesse d'obturation et/ou l'ISO, vous devriez modifier la quantité de lumière dans la scène pour maintenir la même exposition. Par exemple, si vous avez changé votre ouverture de f/2 à f/4, vous devrez augmenter la lumière par deux arrêts. Cela signifie doubler l'intensité de la lumière, puis doubler à nouveau! Très facile à utiliser avec un flash ou un stroboscope (les photographes le facilitent), pas toujours facile avec des sources d'éclairage constantes.

La compréhension de cette relation et de la façon dont votre appareil photo fonctionne est essentielle pour obtenir une exposition appropriée. Certains d'entre vous pensent peut-être: "Ces nouveaux systèmes de caméras ont une excellente sensibilité ISO avec un bruit toujours décroissant". Eh oui, c'est vrai. Et c'est définitivement un sauveteur quand vous ne pouvez pas allumer ou vous n'avez pas le temps d'allumer quelque chose. Mais en général, le bruit n'est pas une bonne chose. Plus vous avez de moins de bruit, plus vous avez de détails à votre image.

Maintenant, installez votre appareil photo et votre expérience!

Pour que ces concepts soient adaptés, configurez une expérience similaire à la maison. Trouvez un ventilateur, ou quelque chose qui se déplace rapidement (avec une vitesse constante) et exécutez ces types de problèmes. Réglez votre ouverture et compense avec la vitesse d'obturation et/ou l'ISO. Faites de même pour la vitesse d'obturation et compensez avec l'ouverture (si vous le pouvez) et l'ISO. Cela vous aidera à maîtriser le concept d'exposition et d'éclairage!

Bon tournage!

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