Exposition automatique : pourquoi la cellule de votre appareil photo se trompe parfois ?

Les modes « exposition automatique » fonctionnent plutôt bien, mais ils produisent aussi parfois des photos soit trop claires (surexposées) soit trop sombres (sous exposées). Quelles sont les causes de ces dérives ? Comment y remédier ?

Exposition automatique : pourquoi la cellule de votre appareil photo se trompe parfois ?

Acteur régulier du site Nikon Passion, Jacques Croizer vous propose ce tutoriel. Il est également l’auteur de guides techniques qui détaillent tout ce que doit savoir un photographe pour réussir ses photos. Vous pouvez retrouver ses ouvrages ci-dessous :

Voir les livres « Tous photographes ! » …

Exposition automatique : la cellule est aveugle

Exposition automatique : pourquoi la cellule de votre appareil photo se trompe parfois ?

A l’aube (f/8 à 1/2500 s) – photo (C) Jacques Croizer

Un mur peint en blanc devient éblouissant au soleil parce qu’il renvoie pratiquement toute la lumière qu’il reçoit, alors qu’un mur en briques aura tendance à chauffer car il garde en lui une grande partie de cette lumière. Pourtant, au bout du compte, un mur blanc sous la lune ne renvoie pas plus de lumière qu’un mur sombre en plein soleil.

Ce simple constat montre bien la différence qui existe pour notre œil entre la lumière qui éclaire l’objet, dite lumière incidente et celle renvoyée par l’objet, dite lumière réfléchie.

La cellule de votre appareil photo ne mesure que la lumière réfléchie. Mettez-vous un instant à sa place : comment peut-elle deviner, à partir de cette seule information, si le mur est blanc et éclairée par la lune, ou sombre mais en plein soleil ? La réponse à cette question pourra vous paraître un peu déconcertante : la cellule n’a pas ce pouvoir de divination !

Les choses se compliquent encore plus lorsque la scène photographiée est constituée d’une multitude d’objets de toutes les couleurs. La cellule est totalement incapable d’en connaitre la vraie luminosité. Il lui faut pourtant envoyer à l’automatisme les informations qui lui permettront d’exposer correctement la photo.

Les ingénieurs ont décidé de faire un compromis en décidant que le mélange de tout ce que nous photographions renvoie en moyenne la même luminosité. Cette référence s’appelle le gris moyen. Force est d’admettre qu’elle fonctionne plutôt bien.

Le gris moyen

On pourrait intuitivement penser que le gris moyen est un mélange à parts égales de blanc et de noir… eh bien non ! En voici la raison : lorsque la lumière baisse, notre pupille se dilate afin de compenser la perte de luminosité et nous permettre de fouiller les ombres. Elle se rétrécit au contraire lorsque la lumière est forte et qu’elle risque de nous éblouir. A ce jeu, notre œil perçoit déjà un objet comme étant gris moyen, alors qu’il ne renvoie que 18 % de la lumière qu’il reçoit.

En exposition automatique l’automatisme règle donc le couple vitesse/diaphragme de manière à ce que les tonalités moyennes de l’image enregistrée par le capteur correspondent à cette valeur de gris à 18 % qui nous fera dire que l’image est correctement exposée : ni trop claire, ni trop sombre.

Il choisit une grande ouverture ou un temps d’exposition long si la lumière vient à manquer, un petit diaphragme ou une vitesse d’exposition élevée si elle est excessive. Si nécessaire, l’automatisme fait appel à la sensibilité ISO pour compenser un éventuel manque de lumière. C’est le jeu bien connu du triangle de l’exposition (en savoir plus sur l’exposition).

Exposition automatique : pourquoi la cellule de votre appareil photo se trompe parfois ?

Vieux Lyon (f/4,8 à 1/200 s -1 IL) – photo (C) Jacques Croizer

Si l’exposition automatique donne de si bons résultats, c’est que la luminosité moyenne de la grande majorité des scènes que nous photographions correspond effectivement au gris moyen pour lequel est étalonné notre appareil.

Une autre raison à cela, c’est que la situation n’est pas aussi caricaturale que ce qui vient d’être décrit : l’automatisme fait également appel à une banque d’images étalon qui lui permettent d’identifier de nombreuses situations particulières et de corriger l’exposition en fonction de ce qu’il devine être le sujet et sa source de lumière.

Notez que ce fonctionnement est totalement indépendant du mode d’exposition que vous aurez choisi pour faire votre photo : qu’il soit tout automatique, priorité à l’ouverture ou à la vitesse, il faut bien que la photo soit correctement exposée ! Même le mode manuel en est dépendant : il s’appuie sur la jauge dont la position zéro est bien évidemment régie par la même mesure. Pensez à privilégier la créativité et la réactivité des modes semi-automatiques !

Les différents modes de mesure de lumière

La cellule évalue par défaut l’intensité lumineuse sur la totalité de la surface cadrée : chaque pixel a la même importance. Cette mesure multizone est appelée matricielle ou évaluative, selon les marques d’appareil. Elle est généralement suffisante. Il en existe pourtant deux autres, moins généralistes, directement accessibles par un bouton ou par les menus de configuration.

La mesure spot évalue l’intensité lumineuse sur une surface réduite à quelques pourcents de la totalité de la scène cadrée. Cette mesure est faite soit au centre de l’image, soit sur le collimateur actif (celui utilisé pour faire la mise au point). La mesure spot permet d’exposer correctement cette partie de l’image (toujours relativement au gris moyen). Les autres zones de la photo subiront les conséquences de ce réglage, qui est donc à manier avec précautions.

La mesure spot est fréquemment utilisée pour la photo de spectacle. Elle est alors faite sur les visages afin d’éviter qu’ils ne soient surexposés, car souvent pris dans des poursuites très puissantes. Leur luminosité est ainsi automatiquement ramenée dans la tonalité du gris moyen qui vous est maintenant familière. En conséquence, le reste des décors risque d’être assombri, mais il n’existe pas de meilleur compromis lorsque la dynamique de la scène excède celle du capteur.

La mesure pondérée centrale fonctionne comme la mesure multizone, mais en surpondérant très largement le centre de l’image. Si le sujet est également centré, configuration d’un portrait serré, il sera à coup sûr correctement exposé. A vous de trouver sur votre appareil le bouton/menu qui permet de passer d’un mode à l’autre.

Les différents types de mesure de lumière Nikon

 

Les 3 modes de mesure de la lumière : matricielle, pondérée centrale, spot

Beaucoup d’appareils permettent de mémoriser l’exposition, puis de recomposer le cadrage. Sachez que la luminosité de la paume de la main correspond à celle du gris moyen. Vous pouvez l’utiliser comme une charte, y faire une mesure spot en dirigeant votre main vers la lumière incidente, bloquer cette valeur puis cadrer votre image. Pour plus de détails sur les modes d’exposition, consultez ce tutoriel.

Expérimentons

Tout ceci est encore bien conceptuel. Le moment est venu de prendre en main votre matériel. La mesure de la lumière est une chose trop importante en photographie pour qu’on se contente de la théorie. Cherchez sur votre appareil comment il est possible de passer d’un mode de mesure à l’autre et repérez les icônes qui correspondent à ces différentes options.

Peut-être trouverez-vous dans votre manuel le moyen de faire varier le diamètre de la mesure spot ? Cherchez-y également la réponse à cette angoissante question : la mesure spot est-elle toujours faite au centre de l’image ou se déplace-t-elle en fonction de l’endroit où est faite la mise au point ?

Afin de bien comprendre comment réagissent les différents modes de mesure, nous allons les utiliser successivement en photographiant une scène simple. Une ampoule nue pendue à un plafond blanc fera parfaitement l’affaire. Allumez la lumière avant de prendre les trois photos (une par mode de mesure). Utilisez le mode priorité à l’ouverture afin de conserver le même diaphragme sur les trois prises de vue. Observez comment varie la vitesse de déclenchement :

Exposition automatique : pourquoi la cellule de votre appareil photo se trompe parfois ?

Matricielle (f/8 à 1/40ème) – Spot (f/8 à 1/400) – Pondérée centrale (f/8 à 1/25)

Le résultat est surprenant : le diaphragme restant sur notre exemple bloqué à f/8, la vitesse de déclenchement évolue selon les configurations entre 1/25 s et 1/400s, soit un temps de pose divisé par 16. C’est très loin d’être marginal !

La principale surprise n’est pourtant pas de voir que les trois modes de mesure donnent des résultats aussi différents, mais de constater que le plafond n’est jamais restitué parfaitement blanc. Il est clairement sous-exposé, voir même quasiment noir avec la mesure spot, mode pour lequel la vitesse de déclenchement a été la plus rapide.

Rien d’anormal à tout cela. Souvenez-vous : l’automatisme est calibré pour toujours ramener la zone visée dans la tonalité du gris moyen : la photographie d’une surface blanche est un rectangle gris. Les images délivrées par la mesure matricielle et par la mesure pondérée centrale sont relativement proches car l’ampoule n’est pas au centre de la scène. Sa luminosité pèse peu dans la mesure pondérée centrale. La mesure spot a été faite sur l’ampoule très lumineuse, cette dernière est donc restituée grise, ce qui a eu pour conséquence d’assombrir encore plus le plafond.

Remarquez également que le capteur enregistre un important dégradé de la luminosité à partir du centre de l’ampoule, jusqu’au cadre extérieur qui délimite le plafond. L’œil s’en accommode et nous fait croire que l’éclairage est uniforme, une concession que le capteur ne s’autorise pas.

Tous les boîtiers n’ont pas la même intelligence. Il est important que vous ne vous contentiez pas de lire ce test. Faites le réellement pour bien comprendre comment fonctionne, non pas mon appareil, mais le vôtre.

Une araignée au plafond

Allumez une ampoule dans le noir et vous verrez instantanément une infinité de détails qui jusqu’ici vous échappaient. Allumez-la en plein jour, vous ne percevrez qu’à peine la différence d’éclairage. L’ajout de lumière est pourtant le même, mais la sensibilité de notre œil est beaucoup plus importante lorsque la lumière est faible.

Amusons nous. Essayons d’imaginer ce qui se serait passé si, au lieu d’une ampoule, nous avions voulu photographier une araignée au plafond…

Une araignée ne change en aucun cas notre perception globale de la scène : le plafond est blanc et il reste blanc lorsque l’araignée le traverse. Notre capteur sera-t-il aussi indulgent ? L’ampoule ayant disparu, il faut utiliser un diaphragme plus ouvert. La valeur de f/4.5 n’est pas suffisante. L’automatisme compense la perte de lumière en utilisant une vitesse de déclenchement plus lente. Le plafond reste gris mais, surprise, il apparaît moins sombre que sur la série précédente. Autrement dit, lorsqu’il n’est pas éclairé, le plafond est restitué plus clair qu’avec la lumière allumée. Difficile à croire ! Est-ce la faute de l’araignée ?

Exposition automatique : pourquoi la cellule de votre appareil photo se trompe parfois ?

Matricielle (f/4.5 à 1/6) – Spot (f/4.5 à 1/3) – Pondérée centrale (f/4.5 à 1/10s)  

Tout s’explique encore une fois par la référence du gris médian. Privée de la zone très claire autour de l’ampoule, la cellule voit en moyenne une scène plus sombre que précédemment. L’automatisme a donc tendance à vouloir l’éclairer d’avantage, d’où un résultat globalement plus clair.

Les images délivrées par la mesure matricielle et par la mesure pondérée centrale restent relativement proches. La première apparaît cette fois légèrement plus lumineuse : la mesure matricielle donne plus de poids à l’araignée qui lui fait croire à une scène plus sombre. La mesure spot a été faite sur l’araignée sombre. L’image résultante est logiquement la plus lumineuse des trois.

Avec la mesure spot, l’araignée aurait en fait dû être ramenée dans la tonalité du gris moyen. Le plafond aurait alors été parfaitement blanc. Il ne l’est pas, preuve que l’intelligence de l’appareil est allée au-delà du processus de mesure élémentaire tel que nous l’avons décrit.

C’est bien là le principal problème : nos appareils devenant de plus en plus intelligents, il est très difficile de savoir comment ils vont réagir à une situation particulière. Le mieux est parfois l’ennemi du bien.

En conclusion

La situation pourrait sembler alarmante. N’oubliez pas toutefois que dans la majorité des cas, en mode exposition automatique votre appareil est capable d’exposer correctement la scène que vous photographiez.

Un jour peut-être vous attaquerez-vous à un paysage enneigé ? Vous vous souviendrez alors de votre plafond blanc devenu gris et penserez que pour que la neige ne devienne pas également grise, il vous faudra légèrement surexposer la prise de vue.

Alors un dernier conseil : n’attendez pas l’hiver pour vous intéresser à la fonction correction d’exposition de votre appareil !

Remarquez que cette facilité a été utilisée pour la photo du vieux Lyon, sous exposée de 1 IL. Savez-vous pourquoi ?

Voir les livres « Tous photographes ! » …

Partager cet article sur les réseaux sociaux

SHARE TWEET SHARE PIN
comment utiliser le catalogue Lightroom - tutoriels vidéos

About the Author

Rédaction
Sujet proposé par un rédacteur que je vous invite à remercier en laissant un commentaire !

Merci de remplir les champs ci-dessous pour laisser un commentaire.

Votre commentaire

Votre adresse email ne sera pas publique.


*


29 Commentaires sur "Exposition automatique : pourquoi la cellule de votre appareil photo se trompe parfois ?"

  1. Bonjour,
    Merci pour cet article très intéressant.
    Bravo et encore merci.
    Bien amicalement
    Serge TOPALIAN

  2. Bravo à l’auteur et à sa faculté d’exposer clairement (c’est le cas de le dire!) des phénomènes complexes par de simples exemples concrets, précis et empiriques, qui sont à la portée de tous, évitant de nous embarquer dans de longues et obscures démonstrations !

  3. bonjour; article intéressant! nos appareils disposent aussi d’une fonction bracketing qui permet lui aussi d’affiner de rechercher la meilleure exposition!

  4. Merci pour ce tutoriel bien expliqué. En situation de lumière avec fort contraste sur plusieurs zones de la photos, par exemple une rivière au soleil avec de la végétation ombrée, j’utilise la mesure spot sur le point le plus lumineux en montant un peu les isos, en mode pp auto-programmé. C’est la solution la plus efficace que j’ai trouvée pour un moindre contraste, quitte à ce que la photo soit par endroit un peu floue. Par contre en prairie avec un objet à l’ombre, arbre ou autre, c’est nettement plus difficile à équilibrer. (J’ai un D3300).

    • Personnellement je n’utilise que le mode A. Mais en augmentant les isos, la dynamique du capteur diminue, donc peut-être qu’il serait préférable d’utiliser le D-lighting Normal ou Élevé dans ces cas de fort contraste tout en faisant la mise au point sur une zone assez claire ( et pas forcément la plus claire pour éviter de boucher les ombres ) …

  5. J’ai remarqué que même en mesure matricielle, en mode exposition automatique A, l’exposition dépend de l’endroit où on fait la mise au point ( je suis presque toujours en AFS priorité mise au point ).
    Donc pour les paysages, si l’on veut que le ciel ainsi que la photo soient bien exposés, il faut bien choisir l’endroit où faire la mise au point … une zone ni trop claire ni trop sombre …

    • Effectivement, le gris à 18 % est une référence qui est non seulement altérée par les images types de la bibliothèque embarquée, comme précisé dans l’article, mais également par l’endroit où est faite la mise au point.Dans le livre « 58 leçons », je donne un exemple où le simple déplacement du collimateur d’une zone claire à une zone sombre d’un paysage provoque une correction d’exposition d’un tiers d’IL. C’est relativement marginal mais néanmoins réel.

  6. Pour une photo artistique, cette article est très utile et permet aussi de comprendre le pourquoi.
    Cependant, la plupart des boitiers (et déjà du temps de l’argentique puisque je le faisais avec mon Nikon FE2) permettent en appuyant sur le déclencheur à mi-course de bloquer vitesse et diaphragme en mode auto. Si l’on reprend l’exemple du mur blanc, i s’agit donc de viser à côté, enfoncer le déclencheur à mi-course et le tenir, se réorienter en direction du mur et déclencher. J’aimerais beaucoup l’avis de Jean-Christophe sur cette technique

    • Bonjour. Cette technique très utile n’est en effet pas mentionnée dans l’article. C’est une alternative intéressante à la correction d’exposition, mais encore faut-il savoir où viser pour que la photo soit correctement exposée.

      • Bonjour, J’ai toujours pratiqué comme ça de façon instinctive, peut être pas au mieux, alors où trouver un élément de réponse ?

        • La correction d’exposition se fait également de manière instinctive. Avec l’expérience, on se trompe de moins en moins. L’histogramme est un bon moyen de vérifier que le réglage est correct.

  7. Merci pour la simplicité de lecture de vos articles, enfin j’entrevois le langage photo, très bonne accessibilité, donc prise de plaisir, et envie de se faire plaisir en photographie même pour un modeste débutant MERCI Beaucoup

  8. Jean-Claude Godefroid | 30 juillet 2017 à 11 h 04 min | Répondre

    Article super intéressant avec des mots de « tous les jours » qui le rend très accessible et très instructif …
    Merci à l’auteur !
    J-C.

  9. Simple, évident , « lumineux »
    Merci et bravo.

  10. Personnellement pour les portraits par exemple, je me sers de la mesure spot et je mémorise l’exposition avec le bouton AEL-AFL que j’ai configuré pour cela.

  11. je me suis juste demandé pourquoi il y a des photos mal exposés, souvent trop clair, souvent en contre jour ou lumière contrastée. Et d’autres exposée avec une précision incroyable. Cet article très détaille vient avec une explication compréhensible. Je n’ai pas pensé que les différent mesures ont une influence si fort. donc à expérimenter, ou il y a des consignes concrètes. merci beaucoup

  12. Merci, très instructif !
    Je suppose que la photo a été prise à -1IL car l’ampoule du lampadaire était allumée ?

    • Non, pas vraiment. L’impact du lampadaire en plein jour n’est pas suffisamment important pour nécessiter une correction d’exposition 😉

  13. Bonjour,
    Merci pour cet article très intéressant. Une remarque, cependant : si je ne me trompe, il y a une inversion de l’intitulé des pictogrammes des mesures pondérées centrales et spot ! Cela apporte une certaine confusion. 😉

  14. Bonjour,

    Cet article est très intéressant et bravo à l’auteur pour sa pédagogie.

    Un passage de l’article m’a interpellé, et j’ai eu du mal à comprendre :

    « Même le mode manuel en est dépendant : il s’appuie sur la jauge dont la position zéro est bien évidemment régie par la même mesure.  »

    Cela me parait un non sens, ou plutôt une inutilité.
    Si l’on passe en manuel et que l’on se sert de la cellule pour faire le réglage de l’exposition, OK, on dépend du gris moyen. Mais alors pourquoi être en manuel plutôt qu’en automatique ?
    Le choix et l’utilisation des réglages en manuel a pour avantage de se dissocier de la mesure de la cellule, et de faire un réglage d’exposition volontaire et circonstancié pour favoriser les ombres ou les hautes lumières, quelques soient les indications de la cellule ou de l’histogramme. Ce réglage manuel concerne évidemment les 3 réglages : vitesse, diaphragme et sensibilité ISO.

    En automatique, matriciel, qui est clairement mon mode utilisé à 90%, j’utilise couramment si nécessaire le correcteur d’exposition, simple et rapide à faire et à défaire ( si on n’est pas tête en l’air et que l’on ne l’oublie pas !)
    Cela marche même pour la photo de spectacle en allant jusqu’à parfois -2IL.
    Personnellement, j’ai trouvé que la mesure spot donnait souvent des photos surexposés, et plus délicate à utiliser que la mesure matricielle, et en spectacle j’obtiens des résultats satisfaisants avec la matricielle fortement sous exposée grace au correcteur d’exposition.
    Salut à tous

    • A défaut d’avoir un posemètre, le règlage de l’exposition « volontaire et circonstancié » s’appuie sur une indication préalable qui est celle de la jauge. La bonne utilisation de ce mode est en effet de se décaler de l’équilibre en fonction des caractéristiques de la scène. Cependant, lorsque le mode manuel est utilisé à des fins pédagogiques, dans le but de bien comprendre la triangle de l’exposition, c’est alors l’équilibre que l’on vise dans un premier temps. Et cet équilbre dépend bien régi par le gris à 18 %.

  15. -1 IL parce-que la lumière est dans le dos du photographe et qu’elle se reflète fortement dans le mur et la fenêtre pris en photo ?
    Alors il a fallu compenser pour ne pas surexposer ??

    • Au contraire, j’aurai pensé dans ce cas que la forte réflexion du mur entrainerait une sous-exposition…

    • Un mur blanc renvoie beaucoup de lumière, que le soleil soit dans le dos du photographe ou que sa lumière arrive de côté. A l’inverse, un mur en brique en garde toujours une grande partie, toujours indépendamment de l’emplacement de la source de lumière. De plus, lorsqu’une scène renvoie beaucoup de lumière, il faut surexposer la prise de vue (exemple du paysage enneigé)

      • Si l’on suit la réponse, dans ce cas le mur en question absorbe une partie de la lumière et il faut donc sous-exposer car la cellule a tendance à sur-exposer.

        • Comme vous, je pense que ce mur est sombre par sa teinte et son orientation ( on voit au contraire dans les glaces de la vitre un mur ensoleillé et un ciel bleu très lumineux)
          Correcteur d’expo de -1IL pour compenser la cellule qui aurait éclairci ce mur sombre,

          • Jacques Croizer | 22 août 2017 à 15 h 35 min |

            Effectivement, si on enlève les couleurs de cette image, on obtient en moyenne un gris plus foncé que le gris à 18 %, ce qui conduirait la cellule à surexposer la scène. Il faut donc apporter une correction négative. Bravo, et merci d’avoir lu jusqu’au bout 🙂