La sensibilité ISO

Dans les précédents articles, je vous ai parlé de l’ouverture du diaphragme et de la vitesse d’obturation. Cette fois-ci, nous allons parler en détail du troisième et dernier paramètre permettant de régler l’exposition lors de la prise de vue : la sensibilité ISO.

Nous allons voir dans un premier temps ce qu’est la sensibilité ISO et quel est son effet sur l’exposition. Puis, nous verrons la notion de bruit numérique et quels sont les facteurs qui le favorisent. Enfin, je vous dirai dans quelles situations il est nécessaire d’augmenter la sensibilité ISO.

Qu’est-ce que la sensibilité ISO ?

Vous devez savoir que pour former une image, il est nécessaire qu’une surface sensible enregistre la lumière. C’est ce procédé qu’on appelle l’exposition et qui est à la base de nos photos.

Après être rentrée dans l’appareil photo, la lumière termine donc sa course sur une surface photosensible. En photographie argentique, la lumière vient marquer la pellicule ou le film. En photographie numérique, c’est le capteur qui reçoit la lumière.

Quelle que soit la surface utilisée, le photographe a le choix entre plusieurs sensibilités. Ainsi, une surface peu sensible emmagasine peu de lumière alors qu’une surface très sensible emmagasine beaucoup de lumière. Grâce à cette gamme de sensibilités, le photographe peut s’adapter aux différentes intensités de lumière qu’il rencontre.

Avec un appareil photo argentique, on doit choisir une pellicule dont la sensibilité correspond le mieux aux conditions de prise de vue. Par exemple, pour faire des photos en basse lumière on a besoin d’une pellicule plus sensible que pour photographier au milieu d’une journée ensoleillée.

Avec un appareil photo numérique, tout est beaucoup plus simple ! On change la sensibilité du capteur directement dans les réglages du boîtier. L’énorme avantage, c’est qu’on peut modifier la sensibilité entre deux photos, alors qu’en photo argentique il faut attendre de terminer la pellicule…

Pour désigner la sensibilité du capteur à la lumière, on utilise une échelle de référence : la sensibilité ISO (International Standard Organization).

Plus la valeur ISO est élevée et plus le capteur est sensible à la lumière. Une petite valeur ISO (100, 200) correspond donc à une faible sensibilité, alors qu’un grande valeur ISO (3200, 6400) à une forte sensibilité.

Abordons un autre point important. Chaque fois qu’on double la valeur ISO, on double la sensibilité du capteur à la lumière. Ainsi, si vous passez de 200 à 400 ISO, le capteur est deux fois plus sensible à la lumière. À l’inverse, si vous passez de 800 à 400 ISO le capteur est deux fois moins sensible.

Pour illustrer le rôle du réglage ISO sur l’exposition, nous allons prendre un exemple. Pour cela, j’ai pris une série de trois photos et j’ai fait varier la sensibilité ISO. L’ouverture du diaphragme (f/5.6) et la vitesse d’obturation (1/125 s) sont fixes pour les trois photos.

Si je double la valeur ISO (400), le capteur est deux fois plus sensible. Il emmagasine davantage de lumière et la photo est logiquement plus claire.

À l’inverse, si je divise la valeur ISO par deux (100 ISO), le capteur est deux fois moins sensible qu’avec une valeur de 200 ISO. Il emmagasine moins de lumière et la photo est donc plus sombre.

Le bruit numérique

Définition

Nous venons de voir que la sensibilité ISO permet d’augmenter la sensibilité du capteur à la lumière. Ce réglage est particulièrement utile en basse lumière car le capteur peut emmagasiner davantage de lumière.

Malheureusement, cela a un coût… En augmentant la sensibilité ISO, on augmente dans le même temps la quantité de bruit numérique sur l’image.

Le bruit est parfois comparé au grain qu’on rencontre sur les tirages argentiques. Il n’en présente pourtant pas les avantages. Le bruit numérique apparaît de façon aléatoire à la surface de l’image. Il est notamment davantage présent dans les zones sombres et uniformes. Il a donc tendance à dégrader la qualité d’image plutôt qu’à apporter un côté esthétique.

Pour voir la relation entre la sensibilité ISO et le bruit numérique, je vous propose de regarder une photo de notre sujet précédent avec des sensibilités élevées. N’hésitez pas à cliquer sur les photos pour les afficher en grand et mieux voir le bruit.

Si vous avez du mal à distinguer le bruit numérique, nous allons comparer un détail de chaque photo prise avec des sensibilités ISO différentes.

À 200 ISO, l’image est « propre », le bruit numérique est absent. À 3200 ISO, on commence à voir apparaître un fin moutonnement sur l’arrière-plan vert. À 12800 ISO, le bruit est très présent : on observe une granulation très prononcée qui se superpose à l’image.

Les facteurs qui favorisent le bruit numérique

Vous savez à présent qu’en augmentant la sensibilité ISO, la quantité de bruit est plus importante sur l’image. Mais vous devez aussi savoir que ce n’est pas la seule responsable !

Voici une liste des principaux facteurs qui peuvent avoir un effet sur la quantité de bruit réelle ou observée :

• La taille du capteur : les appareils à grand capteur gèrent mieux le bruit que les appareils à petit capteur. Par exemple, si votre boîtier a un capteur plein format il s’en sortira mieux qu’un boîtier avec un capteur APS-C.
• Le temps de pose : la quantité de bruit augmente quand on allonge le temps de pose (ou qu’on utilise une vitesse d’obturation plus lente).
• La taille de l’image : plus l’image est imprimée ou visualisée en grand et plus le bruit est visible. Par exemple, le bruit est peu apparent sur une image visualisée sur un écran d’ordinateur à 20% de sa grandeur ou imprimée en petit format.
• Le post-traitement : les retouches poussées génèrent du bruit numérique, notamment dans les zones uniformes et sombres.

Si dans le même temps vous utilisez un appareil photo à petit capteur, avec une sensibilité ISO élevée, un long temps de pose et que vous visualisez votre image à 100%, vous réunissez toutes les conditions pour avoir beaucoup de bruit !

Néanmoins, il est important de noter que les fabricants d’appareils photo ont fait de gros progrès ces dernières années. Alors que la montée en sensibilité était une manœuvre délicate, il est dorénavant possible d’utiliser des valeurs plus élevées sans que le bruit numérique ne soit trop présent.

Enfin, retenez qu’on peut aussi réduire le bruit au post-traitement. Les logiciels spécialisés  comme Lightroom ou DxO PhotoLab proposent des outils performants dans ce domaine. Si la quantité de bruit n’est pas trop importante, il suffit de jouer sur quelques curseurs pour obtenir une photo “propre”.

Quand faut-il augmenter la sensibilité ISO ?

Nous venons de voir que l’augmentation de la sensibilité ISO s’accompagne d’une dégradation de la qualité d’image. Vous vous demandez probablement à ce stade pourquoi il est nécessaire d’augmenter la sensibilité ISO et dans quelles situations c’est le plus utile. Voyons tout cela en détail !

Dans des conditions idéales où la lumière est présente à profusion, le réglage ISO n’a pas beaucoup d’intérêt. Un simple ajustement de l’ouverture et de la vitesse permet de réaliser presque toutes les photos possibles en termes d’exposition. C’est pourquoi, lorsque la lumière est abondante, il est recommandé d’utiliser une faible sensibilité : 100 ou 200 ISO.

Cependant, vous allez aussi faire face à des situations où la lumière n’est pas présente en quantité suffisante : prises de vue en intérieur, en début ou en fin de journée, en forêt, etc. Pour fournir au capteur la quantité de lumière nécessaire à une exposition correcte vous allez dans un premier temps jouer sur les deux paramètres que sont l’ouverture et la vitesse.

Vous pouvez par exemple ouvrir le diaphragme plus grand pour laisser passer davantage de lumière à travers l’objectif. Mais vous allez rencontrer deux difficultés :

• vous ne pouvez pas ouvrir davantage que l’ouverture maximale de votre objectif
• vous avez parfois besoin d’une grande profondeur de champ et donc d’une petite ouverture

Si vous décidez d’agir sur la vitesse d’obturation et de laisser le capteur exposé plus longtemps à la lumière, vous allez être confrontés à deux difficultés supplémentaires :

• une vitesse lente entraine un flou de bougé en photographiant à main levée
• une vitesse lente ne permet pas de figer le mouvement d’un sujet

C’est lorsque vous devez faire face à ces difficultés que le réglage ISO prend tout son sens. Il apparaît comme une solution de secours lorsqu’il n’est plus possible de modifier l’ouverture et/ou la vitesse.

Je vous propose maintenant de regarder un exemple pratique où j’ai eu besoin d’augmenter la sensibilité ISO. Cette photo d’un Colibri de Rivoli (Eugenes spectabilis) a été prise dans les montagnes du Costa Rica.

Au moment de la prise de vue c’était la fin de journée et le ciel était couvert. Autant vous dire que la lumière n’était pas très abondante…

Avec une sensibilité de 200 ISO, l’appareil photo m’indiquait les réglages suivants pour assurer une exposition correcte : f/5.6 pour l’ouverture et 1/40 s pour la vitesse d’obturation.

Or, cette vitesse était un peu juste pour photographier à main levée, surtout que j’utilisais un téléobjectif. Avec une focale de 360 mm, il me fallait une vitesse plus rapide pour éviter un flou de bougé.

Comme j’étais déjà à l’ouverture maximale de mon objectif (f/5.6), mon seul recours était d’augmenter la sensibilité ISO. En réglant mon appareil à 1000 ISO, j’ai pu bénéficier d’une vitesse de 1/200 s et obtenir une photo nette.

Conclusion

Vous devez maintenant connaître l’essentiel sur la sensibilité ISO. Nous avons vu comment fonctionne ce réglage, dans quelles situations l’utiliser et quelle est la contrepartie sur la qualité d’image.

La sensibilité ISO est un réglage bien pratique car il apporte un certain confort au moment de la prise de vue. Lorsque vous ne pouvez pas agir sur l’ouverture du diaphragme ou sur la vitesse d’obturation, vous pouvez alors actionner un troisième levier pour réussir vos photos !