Appareils numériques et gris neutre à 18%

Stepbystep · Mars 03, 2019, 23:54:45

Est-ce que les appareils numériques sont vraiment calés sur une mesure de gris à 18% ou est-ce variable ?

Extrait d'un site internet :

"Presque tous les manuels, traités, livres et articles sur le sujet considèrent que le gris moyen est à 18%. Ansel Adams était clairement de cet avis. Les imprimeurs aussi: pour eux, le gris moyen est à 18%. Et c'est également le cas de la charte Kodak gris moyen. Nous avons donc adopté cette valeur dans cet article. Mais les posemètres utilisés en photographie semblent être d'un avis légèrement différent. Si le posemètre de mon appareil devait vraiment rendre un gris moyen à 18%, les histogrammes des photos des feuilles noire et blanche ci-dessous devraient avoir leur pic aux alentours de 128 (RGB = 128-128-128). En réalité, le résultat est un peu plus sombre, compris aux alentours de 90, soit environ 1/2 IL plus bas. En fait, les fabricants de posemètres et d'appareils photos fixent un gris moyen un peu plus sombre que le gris réfléchissant 18% de la lumière. Ils se fixent plutôt sur 12 ou 13% de lumière réfléchie. Donc, quand on utilise une charte grise à 18%, il faudrait en principe faire une correction d'approximativement 1/2 IL pour obtenir une exposition parfaite. La différence est cependant très faible dans la plupart des cas, nous nous en tiendrons à un gris moyen à 18% pour la suite de ce cours."

FredEspagne · Mars 04, 2019, 05:40:17

DE nombreux tests sur le web ont montré que les fabricants d'APN prennent beaucoup de libertés avec les normes ISOs. Résultats:
-
- il est difficile d'utiliser un posemètre extérieur
- pour une même lumière et à ISOs identiques de 2 APN, on aura des expositions différentes
- la supposée meilleure montée en ISOs de xcertains APN est un leurre car, en fait, il y a un écart de plus d'un EV avec la norme
- pour les APN, les surexpositions donnent très peu de marge avant écrétage, donc on sous-expose pour les éviter car on a plus de marge sur les parties sombres de l'image

seba · Mars 04, 2019, 07:39:19

En tout cas j'ai comparé mon Nikon D700 avec un Nikon F5 et c'est pareil.

Jean-Claude · Mars 04, 2019, 10:29:53

De toute façon en poses longues sur pied les films n'avaient plus du tout de réponse linéaire alors que les cellules en ont une (sauf rares exception récentes avec position film ou numérique).

Les différences sur dilm pouvaient être colossales dans le sens de la sous-exposition en poses longues.

Pour cette raison Kodak dans leur gamme pro faisait des films couleur Ektacolor type type S et L, S pour le portrait et les vitesses rapides, type L pour l'archi et les poses longues.
En plus les types S étaiemt typés teintes char et microcontraste modéré, type L archi neutre et gros microcontraste

ChatOuille · Mars 04, 2019, 19:13:57

Citation de: Jean-Claude le Mars 04, 2019, 10:29:53
De toute façon en poses longues sur pied les films n'avaient plus du tout de réponse linéaire alors que les cellules en ont une (sauf rares exception récentes avec position film ou numérique).

Ce n'est que mon idée sans plus, mais je pense qu'au niveau physique les photosites ne soient pas très respectueux envers la loi de la réciprocité. Je pense plutôt que ça serait au niveau du software que la correction se fait. Il faudrait vérifier pour des longues poses, mais là il y a aussi d'autres phénomènes qui interviennent, comme l'échauffement du capteur....

astrophoto · Mars 04, 2019, 20:39:14

Citation de: ChatOuille le Mars 04, 2019, 19:13:57
Ce n'est que mon idée sans plus, mais je pense qu'au niveau physique les photosites ne soient pas très respectueux envers la loi de la réciprocité

si si, ils le sont pleinement, même en longue pose

Enfin plus exactement aux faibles éclairements. Car le défaut de réciprocité qui affectait le film argentique n'était pas un problème de sensibilité en chute sur les poses longues (le film ne sais pas depuis combien de temps il est exposé, et sur une minute ou une heure de pose il est aussi sensible la première milliseconde que la dernière), c'est une sensibilité en chute sur les faibles éclairements (qui nécessitent des longues poses, mais il ne faut pas confondre cause et effet).
Dit autrement, la réponse d'un capteur est tout à fait linéaire (jusqu'à un certain point, proche de la saturation). Et c'est un énooooorme avantage du numérique (sinon, il faudrait appliquer des coefficients de balance des blancs différents selon l'éclairement, ce qui serait cauchemardesque, sans compter par exemple le dématriçage et les corrections de vignetage qui deviendraient très pénibles aussi).

dioptre · Mars 04, 2019, 21:09:15

Citation de: Jean-Claude le Mars 04, 2019, 10:29:53
De toute façon en poses longues sur pied les films n'avaient plus du tout de réponse linéaire alors que les cellules en ont une (sauf rares exception récentes avec position film ou numérique).

Les différences sur dilm pouvaient être colossales dans le sens de la sous-exposition en poses longues.

Pour cette raison Kodak dans leur gamme pro faisait des films couleur Ektacolor type type S et L, S pour le portrait et les vitesses rapides, type L pour l'archi et les poses longues.
En plus les types S étaiemt typés teintes char et microcontraste modéré, type L archi neutre et gros microcontraste

C'était très complexe !

By 1958 Ektacolor Film Type B had been replaced by Ektacolor Type L, a new faster film for long exposures in tungsten light (3200°K). The film was rated at 16 ASA (ISO) for a 5 second exposure. The film was for making colour negatives at long exposure times.

The 1958 instruction sheet, packed with the film, recommends exposures from 1/5th second to 60 seconds under 3200°K lamps.
A trial exposure meter reading was taken with the exposure meter set at 16 ASA. If the calculated exposure was much more or much less than 5 seconds (the length of time for 16 ASA), the meter was set at the film speed in the table below nearest to the calculated exposure and another exposure reading was taken.

Kodak Ektacolor Type L film was replaced by Kodak Ektacolor Professional Type L film in 1963.

Kodak Ektacolor Film Type S
Ektacolor Film Type S was a sheet film colour negative material introduced by Eastman Kodak in 1956 balanced for exposures with clear flashbulbs (3800°K – 4000°K), at 32 ASA (ISO).
Daylight exposures were made with a Kodak Wratten filter 85C (bluish) with an exposure rating of 25 ASA. The film was very similar to the then new Kodacolor roll film, and the daylight exposure guides mentioned in the data sheets for either film were identical.
Exposure
In 1956, Kodak Ektacolor film type S was designed for exposures of 1/25 second or shorter. By 1959, the maximum length of exposure time had been increased to 1/10th second. Exposures longer than 1/10th second would have caused errors in the colour balance of the film which could not have been corrected in printing.
The exposure for an average subject in bright sunlight was 1/50th second at f/11.
Exposures to photoflood lighting: Kodak Wratten filter 82A (bluish) at 20 ASA.
Exposures to tungsten lamps (3200°K): Kodak Wratten filter 82C (bluish) at 16 ASA.

Exposure Time
Film Speed in ASA
1/5th Second
25 ASA
1 Second
20 ASA
5 Seconds
16 ASA
30 Seconds
10 ASA
60 Seconds
10ASA

Nikojorj · Mars 04, 2019, 21:52:55

Citation de: Stepbystep le Mars 03, 2019, 23:54:45
Est-ce que les appareils numériques sont vraiment calés sur une mesure de gris à 18% ou est-ce variable ?

La courbe sensitométrique d'un appareil numérique est une demi-droite, avec l'angle de la saturation d'un côté, et qui se perd dans le bruit de l'autre... Le milieu est beaucoup moins bien défini que dans le S d'une courbe sensito de film.
Du coup, en numérique, on a bien meilleur temps de caler l'expo sur la saturation (exposer à droite quoi).

Nikojorj · Mars 04, 2019, 22:00:08

Citation de: ChatOuille le Mars 04, 2019, 19:13:57
Ce n'est que mon idée sans plus, mais je pense qu'au niveau physique les photosites ne soient pas très respectueux envers la loi de la réciprocité. Je pense plutôt que ça serait au niveau du software que la correction se fait. Il faudrait vérifier pour des longues poses, mais là il y a aussi d'autres phénomènes qui interviennent, comme l'échauffement du capteur....

L'échauffement rajoute certes du bruit (et du bruit fixe aussi), mais si les capteurs n'étaient pas linéaires ça aurait sans doute fini par se savoir, notamment du côté des astrophotographes qui ont l'habitude de prendre leurs données à la source (et dont un a d'ailleurs répondu).

zuiko · Mars 04, 2019, 22:34:02

Citation de: Jean-Claude le Mars 04, 2019, 10:29:53
De toute façon en poses longues sur pied les films n'avaient plus du tout de réponse linéaire alors que les cellules en ont une (sauf rares exception récentes avec position film ou numérique).

Pour les films ce phénomène de non-réciprocité est bien connu sous le nom « d'effet Schwarzschild » un astronome Karl Schwarzschild (1873-1916), ce qui n'est sans doute pas un hasard...
En gros plus une pellicule est exposée, moins elle est sensible.
J'appliquais déjà cette théorie avec un certains succès (en diminuant la sensibilité affichée) lors de mes poses (très) longues que mon OM2N affectionnait particulièrement de par les capacités extraordinaires, à l'époque, de ses cellules TTL à mesure de réflexion sur le film pendant la prise de vue.
http://35mm-compact.com/photographie/effet-schwarzschild.htm
Hommage à Schwarzschild mort trop jeune :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Karl_Schwarzschild

astrophoto · Mars 04, 2019, 22:41:32

Citation de: zuiko le Mars 04, 2019, 22:34:02
En gros plus une pellicule est exposée, moins elle est sensible.

en fait c'est : moins elle est éclairée, moins elle est sensible. Ca n'est pas dû à la durée d'exposition : un film est exposé pendant toute sa vie, depuis sa fabrication jusqu'à son développement, mais la quasi totalité du temps entre les deux il reçoit une quantité infime de lumière (sauf quand il a devant lui un obturateur ouvert).

zuiko · Mars 04, 2019, 23:44:49

Citation de: astrophoto le Mars 04, 2019, 22:41:32
en fait c'est : moins elle est éclairée, moins elle est sensible. Ca n'est pas dû à la durée d'exposition : un film est exposé pendant toute sa vie, depuis sa fabrication jusqu'à son développement, mais la quasi totalité du temps entre les deux il reçoit une quantité infime de lumière (sauf quand il a devant lui un obturateur ouvert).

On nous aurait menti ?

Citation de: WikipediaIl étudia à l'université de Strasbourg, puis de Munich, et obtint son doctorat à l'âge de 23 ans pour des travaux sur les théories de Henri Poincaré. Il fut alors engagé en tant qu'assistant à l'Observatoire Kuffner à Ottakring. Il se consacra principalement à la photométrie : il accomplit un travail de pionnier pour améliorer les plaques photographiques et implanter leur utilisation en astronomie, ainsi que dans l'étude spectrale des étoiles. Il développa en particulier une formule modélisant l'évolution de la sensibilité d'un matériau photosensible en fonction du temps d'exposition et de l'éclairement :

i = f ( I ⋅ t p ) (p est en puissance de t mais je ne sais pas faire çà dans le forum)

où p est l'exposant de Schwarschild, et vaut entre 0,6 et 0,7, ce qui représente le fait que plus une pellicule est exposée, moins elle est sensible.

C'est proche mais ce n'est pas tout à fait ce que tu écris, ce me semble.
Pour se mettre d'accord on pourrait dire :
- en faible lumière, plus une pellicule est exposée, moins elle est sensible
Mais bon, exposer longuement une pellicule à une forte lumière n'a pas beaucoup d'intérêt car on a beaucoup de chance d'atteindre sa saturation avant de trouver qu'elle devient moins sensible

.

matopho · Mars 05, 2019, 00:04:52

Un peu de lecture :

Wikipedia pour commencer :
https://en.wikipedia.org/wiki/Light_meter
https://en.wikipedia.org/wiki/Film_speed

dans le détail :
http://ctein.com/PostExposure2ndIllustrated.pdf
http://dougkerr.net/Pumpkin/articles/SOS_REI.pdf

et Rawdigger pour expérimentation :
https://www.rawdigger.com/

Cela éloigne de la discussion en cours, mais répond à la question initiale 12% 18%

Pour résumer : charte 18% mais méthodes de détermination de la valeur ISO différentes.

astrophoto · Mars 05, 2019, 08:56:47

Citation de: zuiko le Mars 04, 2019, 23:44:49
C'est proche mais ce n'est pas tout à fait ce que tu écris, ce me semble.

oui, la formule fait intervenir le temps, parce que le temps est finalement un indicateur pratique de l'exposition nécessaire pour obtenir la densité voulue sur le film, exposition qui n'est plus linéaire aux faibles éclairements. Mais pour moi le temps est plus la conséquence de la perte de réponse aux faibles éclairements, que la cause (ce n'est pas parce que deux paramètres sont corrélés que l'un est la cause directe de l'autre).

D'ailleurs je trouve que c'est mieux expliqué dans cette page wiki en anglais que dans celle en français : https://en.wikipedia.org/wiki/Reciprocity_(photography)

As the light level decreases out of the reciprocity range, the increase in duration, and hence of total exposure, required to produce an equivalent response becomes higher than the formula states

Quand on regarde la formule que tu as indiquée, on voit que la réponse du film est proportionnelle à I (éclairement), or justement le défaut de réciprocité c'est une réponse qui devient non linéaire (non proportionnelle) aux faibles éclairements.

dioptre · Mars 05, 2019, 09:26:28

Sur les poses longues :
Je cite :
Ahhhh ! Schwartzbidule... Je me suis tjs efforcé d'écrire "effet de non-réciprocité (dit effet S)" la première fois dans un article pour oublier le nom propre ensuite!

Or donc, le problème est le suivant: en dessous d'une certaine intensité du flux de photons incidents (pour faire image: "sous la lumière des étoiles", le petit père S étant avant tout un célèbre mathématicien et astronome), les changements d'état de l'argent photosensible sont instables et le bromure d'Ag enfin "excité" "retombe" rapidement dans l'état "non exposé".

Au final, il faut poser longtemps, beaucoup plus longtemps qu'une simple extrapolation des valeurs mesurées "à la cellule" pour obtenir un noircissement significatif (l'argent métal obtenu au développement est opaque, d'où ce terme consacré en N&B). En passant, c'est pourquoi l'échelle ridiculement étendue de la vieille Lunasix n'avait pas la moindre utilité au-delà de quelques secondes de pose...

l'explication est donnée par une dénommé Ronan Loaëc en 2012.

zuiko · Mars 05, 2019, 09:26:44

Citation de: astrophoto le Mars 05, 2019, 08:56:47
Quand on regarde la formule que tu as indiquée, on voit que la réponse du film est proportionnelle à I (éclairement), or justement le défaut de réciprocité c'est une réponse qui devient non linéaire (non proportionnelle) aux faibles éclairements.

Mais comme il y a la multiplication de I (éclairement) par t (temps) à la puissance p (exposant de Schwarschild), le phénomène n'est plus proportionnel/linéaire, c'est ce que traduit bien la formule, justement.

dioptre · Mars 05, 2019, 09:32:00

Et ce qu'en disait Gaud en 2005 :
Schwarzschild est directement lié à la formation de l'image latente.

La théorie de l'image latente, qui touche bien sûr tout le gélatinobromure, on appelle Schwarzschild la non réciprocité, qui a des consequences sur les multitude de temps de pose court ainsi que sur les temps de pose long.
Le problème des films c'est que les fabriquants ont tenté d'avoir une réponse linéaire entre 1 et 1/1000 s par exemple et audela et endeçà ce n'est plus de même.
De plus chaque film va avoir une façon bien a lui de capter le phénomène.

Comme ce qui compte c'est le raisonnement, le plus simple est d'attaquer le principe de base.
L'image lattente se forme sous l'action des photons, on appelle image latente le fait de former des atomes d'argent sur un cristal de gélatinobrumure, oui mais combien, tout est là. Si vous bombardez votre cristal de photon, les atomes d'argent se forment mais ils sont volatiles et leur espérance de vie est très courte, il deviennent un peu plus stable par agloméra de 3 atomes d'argent puis un peu plus par 10 et très stable par 20.

C'est intéressant de constater que les premier noyaux presque stables (3-5 atomes), ne sont pas développables, retenir cela çà va pouvoir nous servir, explication plus loin.

Ce qui fait que si vous envoyez un temps de pose très long, les groupes stables ont du mal a se former, cela demande plus de temps et sera impossible dans certaines zones.
Si vous envoyez des multitudes de temps de poses courts, c'est la même difficulté a créer des noyaux stables qui posent problème, l'émultion n'ayant pas assez de temps pour créer des noyaux stables dans toutes les zones.

Remarque : on comprend très vite que ce phénomène joue sur la sensibilité relative en un point, mais aussi entre les points en fonction des éclairements, d'oû des changement très importants sur le contraste.

Une solution très efficace consiste à préluminer, c'est à dire à insoler la surface du film de façon uniforme de façon à former des noyaux stables non développable, et ceux qui nous intéressent seront rendu développable par la deuxième pose, la vraie.
L'intérêt est une augmentation de la sensibilité et une baisse du contaste, donc parfait pour notre petit problème.

L'ajustement est à trouver par tatonnement, rien ne vaut une expérimentation directe.

HG

dioptre · Mars 05, 2019, 09:33:57

Quant au calage des posemètres sur une réflexon à 12,5 ou a 18 % on en discutait déjà bien avant l'arrivée du numérique

FredEspagne · Mars 05, 2019, 10:02:50

De l'avantage de l'effet Schwarzschild : dans les années 70, j'ai fait une série de diapos Agfachrome 50 la nuit à Aix-en-Provence, objectif à 11, j'avais un temps de pose de l'ordre de 50 secondes, appareil sur pied, je pouvais passe dans le champ (sans apparaitre sur l'image pour faire de l'open flash et éclairer les parties sombres des fontaines.

zuiko · Mars 05, 2019, 13:33:20

Citation de: FredEspagne le Mars 05, 2019, 10:02:50
De l'avantage de l'effet Schwarzschild : dans les années 70, j'ai fait une série de diapos Agfachrome 50 la nuit à Aix-en-Provence, objectif à 11, j'avais un temps de pose de l'ordre de 50 secondes, appareil sur pied, je pouvais passe dans le champ (sans apparaitre sur l'image pour faire de l'open flash et éclairer les parties sombres des fontaines.

A propos de fontaine, ici celle de la place Royale à Nantes en 1985 sous Kodachrome 64, cette semaine là le thermomètre était descendu à -17°C, le climat a bien changé depuis...
Exemple (déjà posté mais perdu) d'une pose longue automatique sous OM2N avec ajout de plusieurs éclairs en open flash T32. L'OM2N a fermé l'obturateur quand il a fini d'intégrer suffisamment de lumière.
Je ne sais pas si l'effet Schwarzschild a eu le temps de se manifester dans ce cas (la pose a duré plus de 30 s car j'ai eu le temps de faire au moins 3 éclairs avec rechargement du flash pas si rapide par ce temps froid).

astrophoto · Mars 05, 2019, 14:03:52

Citation de: zuiko le Mars 05, 2019, 13:33:20
Je ne sais pas si l'effet Schwarzschild a eu le temps de se manifester dans ce cas (la pose a duré plus de 30 s car j'ai eu le temps de faire au moins 3 éclairs avec rechargement du flash pas si rapide par ce temps froid).

à mon avis non si l'essentiel de la lumière captée provenait des coups de flash (autrement dit si le reste du temps la scène était très sombre), car dans ce cas on se fiche que tu aies laissé l'obturateur ouvert une minute, une heure ou une journée. Après tout, entre un obturateur fermé et un obturateur ouvert dans le noir, pour le film ça ne fait aucune différence !

zuiko · Mars 05, 2019, 14:28:48

Citation de: astrophoto le Mars 05, 2019, 14:03:52
à mon avis non si l'essentiel de la lumière captée provenait des coups de flash (autrement dit si le reste du temps la scène était très sombre), car dans ce cas on se fiche que tu aies laissé l'obturateur ouvert une minute, une heure ou une journée. Après tout, entre un obturateur fermé et un obturateur ouvert dans le noir, pour le film ça ne fait aucune différence !

Je suis assez d'accord avec çà, noir c'est noir...
Au fait dans le ciel (noir, donc), ce ne sont pas des étoiles mais des flocons de neige quasi figés au flash

astrophoto · Mars 05, 2019, 14:31:20

Citation de: zuiko le Mars 05, 2019, 14:28:48
Je suis assez d'accord avec çà, noir c'est noir...
Au fait dans le ciel (noir, donc), ce ne sont pas des étoiles mais des flocons de neige quasi figés au flash

et c'est très joli. Je me souviens bien de cet épisode de froid (j'ai passé toute ma jeunesse et mes études à Nantes)

zuiko · Mars 05, 2019, 14:41:01

Citation de: astrophoto le Mars 05, 2019, 14:31:20
et c'est très joli. Je me souviens bien de cet épisode de froid (j'ai passé toute ma jeunesse et mes études à Nantes)

Merci

C'était féérique, on faisait du patin à glace sur l'Erdre, des voitures l'ont traversée, les chiens coursaient les cygnes condamnés à marcher (glisser) sur la glace ou voler. La Loire charriait des chaos de congères.
Ils ont du refaire toute la tuyauterie de cette fontaine monumentale, les services municipaux avaient été surpris de ce coup de froid exotique.
Il ne sera plus possible de refaire une telle photo, la fontaine est arrêtée dès les premiers prémices de froid. De plus, cela fait très longtemps qu'on n'a pas vu de glace sur l'Erdre.