Flash photographique

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Impact d'une goutte d'eau « gelé » par le temps d'exposition très court permis par le flash

Un flash photographique est un dispositif produisant une lumière intense pendant un très court laps de temps (environ 1/1000 de seconde), on l'utilise en photographie pour éclairer un sujet.

Utilisation[modifier | modifier le code]

Le flash est généralement utilisé pour éclairer une scène trop sombre ou pour fixer des mouvements rapides. On peut également l'utiliser en extérieur comme éclairage d'appoint pour atténuer les ombres, par exemple dans le cas d'un sujet en contre-jour. Cette technique est appelée le « fill-in ».

En photographie professionnelle, le flash est utilisé comme éclairage de studio, aussi bien pour le portrait que pour la photographie d'objets. On utilise alors des appareils très puissants, indépendants de l'appareil photographique, sur pieds ou suspendus au plafond par un système de rails mobiles et de pantographes. Ce matériel, quoique lourd et encombrant, est également utilisé en déplacement pour des prises de vue sur site nécessitant un éclairage particulier.

Nombre guide[modifier | modifier le code]

Un flash de NG 36

Le nombre guide caractérise la puissance lumineuse d'un flash et permet à l'utilisateur dépourvu de flashmètre de déterminer le diaphragme à appliquer en fonction de la distance flash/sujet et de la sensibilité du film.

Plus ce nombre guide est grand, plus le flash est puissant. Il est généralement donné pour une sensibilité de 100 ISO et pour une focale dite normale (50 mm pour un format 24 × 36 mm) à une ouverture de diaphragme de 1 (f/1).

La formule suivante permet de déterminer l'ouverture de diaphragme à utiliser pour obtenir une exposition correcte de la scène photographiée :

(ouverture du diaphragme) = (nombre guide) / (distance flash-sujet)

Ce qui donne :

(f/) = (NG) / (mètre) soit : NG = ouverture x distance

Par exemple, avec un objectif dont l'ouverture maximum de diaphragme est f/4 et avec un flash de NG 36, la formule nous donne 36 / 4 = 9. Nous pouvons donc avoir théoriquement une bonne lumière jusqu'à 9 mètres.

La valeur du nombre guide est mesurée dans des conditions d'utilisation familiale et en particulier dans une pièce avec des murs qui réfléchissent aussi la lumière. L'utilisation du nombre guide pour calculer le diaphragme devient fausse dans le cas de grands espaces. L'écart peut être de l'ordre de 1 à 2 diaphragmes.

Si deux flashes de même puissance donnent deux fois plus de lumière, le NG, lui n'est pas doublé. Pour deux NG 36 on n'obtiendra pas un NG 72 mais un NG 51.

Calcul du NG total pour deux flashes de NG 36 :

\frac{NG}{Total} = \sqrt{36^2 + 36^2} = 50,911\ldots

(arrondi à 51)

Si la rapidité du film utilisé est supérieure à 100 ISO, il convient de chercher le nouveau nombre guide à appliquer :

nouveau nombre guide = nombre guide x √(nouvel iso/iso100)

Par exemple, si le nombre guide est 36 et que l'on utilise un film à 400 ISO :

36 \times \sqrt{\frac{400}{100}} = 72

Le nombre guide pour 400 ISO vaut 72

Vitesse de synchronisation[modifier | modifier le code]

Il existe deux sortes d'obturateurs : les obturateurs « à plan focal » (généralement appelés « obturateurs à rideaux ») et les « obturateurs centraux ». Les obturateurs à rideaux sont placés dans la chambre noire, juste devant la surface sensible (film ou capteur), alors que les obturateurs centraux sont placés généralement entre les lentilles de l'objectif, près du diaphragme.

Les obturateurs des appareils à objectif interchangeable (appareils télémétriques ou appareils reflex) sont en général des obturateurs à rideaux. Lors du déclenchement, le premier rideau s'ouvre, suivi du deuxième dans un intervalle qui dépend de la vitesse d'obturation (temps de pose). Lorsque cette dernière est relativement longue, le premier rideau dévoile totalement la surface sensible avant que le deuxième se ferme. Mais lorsque la vitesse dépasse un seuil, appelé « vitesse de synchro flash », le deuxième rideau commence à se fermer avant que le premier ait totalement découvert la surface sensible. Celle-ci est alors balayée par une fente formée par les deux rideaux. L'éclair d'un flash électronique étant très bref, de l'ordre de quelques millièmes de seconde, il doit être déclenché alors que l'obturateur est totalement ouvert, sous peine de n'éclairer que la fente définie par les deux rideaux.

Le boîtier doit donc être réglé sur un temps de pose (aussi appelé « vitesse d'obturation ») suffisamment long pour que l'éclair de flash puisse être synchronisé avec l'obturateur qui s'ouvre pour exposer le film ou le capteur. Cette vitesse synchro maximale est généralement de 1/60 s (défilement horizontal des rideaux ou rideaux en textile), et pour des boîtiers récents peut être de 1/125 s (défilement vertical), 1/250 s voire 1/500 s.

Le choix d'un temps de pose plus court que la vitesse synchro maximale permise par votre boîtier entraîne l'obtention d'une image en partie noire (seule la fente définie par les deux rideaux est alors visible).

Les appareils munis d'obturateurs centraux (certains moyen format, les chambres et les boîtiers à objectif fixe) sont synchronisés à toutes les vitesses. Le déclenchement du flash a lieu lors de l'ouverture maximale de l'obturateur.

Dans le cas de prise de vue de sujets immobiles, on peut combiner temps de pose long et éclairage au flash. Le sujet principal est alors correctement éclairé par les flashes et néanmoins restitué dans son contexte par l'éclairage d'ambiance, généralement plus faible et nécessitant donc ce temps de pose long. Cela a été le cas lors de la prise de vue à Saint-Omer illustrée plus haut. Les flashes illuminent le monument photographié, et une pose d'une seconde permet de capter la lumière d'ambiance de la cathédrale pour l'arrière-plan, trop vaste pour être éclairé artificiellement.

Synchronisation au premier rideau[modifier | modifier le code]

Le rideau d'obturateur d'un appareil argentique 24 x 36 mm

Par défaut, sur tous les appareils à rideaux, l'éclair du flash est émis dès que le premier rideau a découvert la surface sensible.

Le délai entre le déclenchement et l'éclair du flash est alors réduit à son minimum. Par contre, en cas de pose longue comportant des éléments lumineux, comme des phares de voiture par exemple, le résultat ne semble pas naturel : les trajectoires des feux semblent précéder la voiture figée par l'éclair du flash et celle-ci donne l'impression de reculer au lieu d'avancer.

Synchronisation au deuxième rideau[modifier | modifier le code]

Pour remédier au problème des traînées lumineuses précédant le sujet dans le cas d'une pose longue, l'éclair du flash peut être émis juste avant que le deuxième rideau commence à recouvrir la surface sensible. Les traînées lumineuses se trouvent derrière le sujet, ce dernier donnant ainsi effectivement l'impression d'avancer.

Synchronisation haute vitesse[modifier | modifier le code]

Certains flashes récents proposent la synchronisation haute vitesse, qui permet l'utilisation du flash au-delà de la vitesse de synchronisation standard. Ce mode de synchronisation automatique est appelé FP pour « Focal Plane » ou HSS chez Minolta. Pour dépasser la vitesse de synchro X, le flash émet une série d'éclairs à une fréquence très élevée qui permet d'assurer un éclairement du capteur tout au long du défilement de l'obturateur (utilisable sur un obturateur plan focal).

De par son fonctionnement, ce mode de flash réduit la portée (Nombre Guide) du flash de façon importante.

Types de flashes[modifier | modifier le code]

Les premiers flashes, créés en 1887, utilisaient de la poudre de magnésium qui était brûlée. Ce procédé était très dangereux, car le magnésium est très inflammable. De plus, comme le déclenchement du flash se faisait manuellement, il arrivait qu'il ne se produise pas au bon moment (trop tôt ou trop tard). Depuis 1930, il existe des flashes fermés.

Ampoule-flash[modifier | modifier le code]

Animation d'une ampoule au xenon

C'est pour cela que les ampoules-flashes ont été inventées. Johann Ostermeyer (ingénieur allemand d'Althegnenberg) dépose un brevet pour ces ampoules-flashes le 21 septembre 1930. Elles contiennent un filament d'aluminium dans une atmosphère d'oxygène. Le métal s'enflamme sous l'action d'un courant électrique qui provoque l'inflammation d'une amorce. Les ampoules-flashes étaient à usage unique et furent commercialisées sur le marché américain par General Electric dans les années 1930.

Une évolution fut le Flashcube qui comportait quatre ampoules de petite taille (chacune équipée de son réflecteur) sur quatre faces d'un cube qui pivotait de 90° à chaque prise de vue. Ce matériel, utilisé essentiellement à la fin des années 1960, n'était monté que sur les appareils bas de gamme, essentiellement à chargeur 126. La prise porte-flash était d'un modèle spécial. Une fois les quatre éclairs déclenchés, le cube était jeté.

Une autre évolution fut le Magicube, sorte de Flashcube dont l'allumage était piézo-électrique, donc sans pile.

Le Flashcube et le Magicube ont peu à peu été détrônés à partir des années 1970 par le flash électronique.

Inhérents à l'utilisation des appareils Instamatic (Kodak vers 1963) et Agfamatic (Agfa-Gevaert vers 1970), ces deux types d'ampoules-flashes, similaires en apparence mais pas interchangeables, ont été commercialisés jusqu'au milieu des années 1990.

Flashcube

Flash électronique[modifier | modifier le code]

Un flash électronique

Vers le milieu des années 1960, le flash électronique a supplanté définitivement les ampoules au magnésium. Il fonctionne sur le principe de la lampe à décharge.

Léger et puissant, le flash électronique produit une lumière d'une température de couleur de 5 900 à 6 000 K, similaire à la lumière du jour.

Le tube-éclair du flash électronique contient un gaz rare, le xénon. Lorsque le contact de synchronisation de l'obturateur se ferme, des condensateurs libèrent une grande quantité d'énergie et le xénon devient conducteur par ionisation.

Alimenté par des piles basse tension, le flash électronique est équipé d'un dispositif élévateur de tension. L'énergie est stockée dans un condensateur qui se décharge lors du déclenchement.

Dos de flash et ses graduations

Au fil des années sont arrivées des améliorations qui simplifient l'utilisation du flash :

  • flash automatique qui mesure la lumière réfléchie et coupe l'éclair quand la quantité de lumière souhaitée est atteinte
  • flash TTL qui, utilisé avec un boîtier reflex compatible TTL, permet de doser l'éclair en mesurant l'exposition à travers l'objectif ce qui garantit une bonne exposition quels que soient les montages optiques réalisés (soufflets, retournement d'objectif, filtres, etc.)
  • réflecteurs zoom qui adaptent la surface éclairée à la focale de l'objectif utilisé
  • synchronisation de plusieurs flashes sans fil

Fonctionnement d'un flash xénon[modifier | modifier le code]

Ce type de flash est le plus courant des flashs électronique. Le flash xénon ne peut fonctionner qu'à une tension comprise entre 200 et 400 volts, mais il ne peut s'allumer que s'il subit un pic de tension de plus ou moins 3 000 volts. On peut faire fonctionner ce type de flash à partir d'une pile 9 V par exemple. Pour se faire il suffit de faire un circuit de multiplicateur de tension (d'abord utiliser un NE555 pour atteindre une tension théorique de 36 V, puis utiliser un transformateur pour augmenter la tension jusqu'à 300 V. Les 300 V sont stockés dans un condensateur. Ensuite il suffit d'appuyer sur le déclencheur du flash pour flasher. En appuyant sur le déclencheur, les 300 V du condensateur passent par un transformateur avec un rapport de spires de 10, ce qui fait donc un pic de tension de 3 000 V, ainsi le flash au xénon peut s'allumer.

Puissance[modifier | modifier le code]

Elle s'exprime en joules et peut varier de 10 J pour un flash amateur à 20 000 J pour un flash professionnel.

La puissance dépend :

  • de la capacité électrique des condensateurs
  • de la nature du tube à éclats
  • du coefficient de transparence du diffuseur (réflectance pour un réflecteur)
  • de la durée de l'éclair.

En règle générale, l'éclair est d'autant plus long que la puissance du flash est élevée.

Flash de studio[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Flash de studio.

Les flashes de studio sont des flashes électroniques équipés d'une lampe pilote, généralement une ampoule halogène d'une puissance pouvant aller jusqu'à 650 W, permettant de visualiser et régler l'éclairage. Ils disposent en outre de potentiomètres qui permettent d'ajuster la puissance de l'éclair et celle de la lampe pilote, de façon à moduler l'éclairage de façon optimale.

La synchronisation est obtenue au moyen d'un câble relié à l'appareil de prise de vue ou par un signal infrarouge. Un seul flash est relié à l'appareil, son éclair entraînant le déclenchement des autres flashes par l'intermédiaire de cellules photoélectriques. Les têtes de ces flashes sont refroidies par un ventilateur interne, car la lampe pilote et la succession d'éclairs sont la source d'une température élevée. Ils disposent d'une grande variété d'accessoires permettant de moduler la lumière : différents types de réflecteurs, parapluies (blancs, argents, translucides, etc.), des cônes pour obtenir un faisceau étroit, des grilles ou des écrans diffusants, etc.

Pour effectuer les mesures de lumière préalables à la prise de vue, on connecte le câble de synchronisation sur un flashmètre (ou un thermocolorimètre). Les flashes de studio peuvent aussi être déclenchés manuellement.

Microflash[modifier | modifier le code]

Le microflash est un flash spécial conçu pour éclairer les photos prises avec un microscope. La lumière du microflash peut être émise par un laser.

Flash annulaire[modifier | modifier le code]

Utilisation d'un ringflash de studio par un professionnel

Le flash annulaire (ou « ringflash ») est spécialement utilisé dans la macrophotographie et en photographie de mode pour obtenir un éclairage uniforme du sujet photographié. En macrophotographie, un flash « classique » monté sur l'appareil peut faire apparaître l'ombre de l'objectif sur l'image, avec un flash annulaire ce problème est résolu puisque le flash est disposé en anneau autour de l'objectif.

En mode ou en beauté, on obtient un effet sans ombre ou avec une légère ombre portée diffuse marquant les contours du sujet. Le reflet du flash annulaire dans les yeux du modèle est également du plus bel effet lors des portraits.

Pour la macro, les fabricants proposent également d'autres solutions :

  • L'utilisation d'un ou plusieurs flashes sans fil ;
  • Création de petits flashes pouvant se monter sur l'objectif, certaines marques proposent de monter jusqu'à huit flashes sur l'objectif. Ces flashes étant réglables séparément, ils permettent de modeler la lumière ;
  • Certains fabricants proposent des réflecteurs qui permettent de conduire la lumière d'un flash externe standard (appelé aussi flash cobra) vers un réflecteur annulaire. Le résultat de cette solution est proche du rendu d'un flash annulaire standard, mais à moindre coût (certains sites proposent même les plans pour fabriquer ce type de réflecteur en recyclant des boîtes de CD).

Annexes[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]