Nous avons déjà parlé du couple vitesse / diaphragme et de son rôle dans l’exposition et nous allons maintenant nous intéresser à la sensibilité ISO. Aujourd’hui, le réglage de la sensibilité fait en effet partie intégrante de l’exposition
Cependant, si vitesse et diaphragme influent sur l’aspect créatif de votre image, la sensibilité ISO elle n’aura d’effet que sur l’aspect technique. C’est pour cela qu’on la réglera en dernier si besoin

C’est quoi la sensibilité ISO ?

Votre capteur possède ce que l’on pourrait appeler (pour faire simple hein) une sensibilité naturelle ou native. Celle-ci est de 100 ou 200 ISO selon les boitiers. Cependant, votre capteur possède aussi un amplificateur analogique qui va « augmenter » artificiellement le signal et lui permettre de délivrer une image bien exposée avec une quantité de lumière moindre.
Dans la pratique, votre capteur a besoin de 2 fois moins de lumière à 200 ISO qu’à 100 ISO, 4 fois moins de lumière à 400 ISO qu’à 100 ISO et ainsi de suite … Génial non ? J’en vois qui sourient, fini le trépied photo, le flash, vive les zizo … Bon rien n’étant gratuit en ce bas monde, il y a une contrepartie comme on pouvait s’en douter : c’est une dégradation relative de la qualité de l’image due au bruit numérique

La sensibilité ISO sur la série de photos ci-dessus, joue le même rôle que l’ouverture ou la vitesse : elle permet de doser la quantité de lumière arrivant au capteur.

Le bruit numérique ?

L’augmentation du nombre des ISO s’accompagne en effet de l’apparition de ce que l’on appelle le bruit numérique. Plus vous augmentez votre sensibilité ISO et plus le bruit devient visible. Regardez la photo ci-dessous et vous allez comprendre tout de suite

Le bruit de Luminance

A mieux y regarder, vous distinguerez d’ailleurs 2 sortes de bruit : le premier donne un effet de sable , de granulation semblable en cela au grain des anciennes pellicules argentique. C’est ce qu’on appelle le bruit de luminance. Il a aussi tendance à dégrader la netteté de l’image.

Le bruit couleur ou bruit de chrominance

Le second bruit se caractérise par l’apparition de pixels colorés de manière aléatoire, d’où son nom de Bruit de couleur. Ces couleurs n’ont rien à voir avec celles de la photo d’origine comme on le voit ci-dessous

Les causes du bruit

Là ça se complique sérieusement et les connaître ne nous aide pas beaucoup. Vous trouverez des infos en fin d’article

Peut on corriger le bruit ?

Oui, le bruit se corrige plutôt bien aujourd’hui en post-traitement – surtout si vous travaillez en RAW, mais là encore avec une contrepartie inévitable qui est une baisse de la netteté de l’image car les logiciels de traitement du bruit numérique lissent la photo. Ils sont d’ailleurs parfois utilisés pour retoucher la peau des mannequins. Il y a aussi une possibilité de réduire le bruit numérique dans votre appareil .

Correction du bruit avec l’appareil photo :

Ce réglage se trouve dans le menu prise de vue et s’appelle « Réduction du bruit ISO » chez Nikon et « Réduction de bruit en ISO élevé » chez Canon – dans le menu prise de vue. Si vous travaillez en Jpeg, vous pouvez choisir activé comme réglage. Et si vous avez plusieurs choix (faible, normal , élevé, etc) choisissez plutôt celle du milieu et évitez « élevé » dans tous les cas. Si vous travaillez en RAW et traitez vos photos dans un logiciel de post traitement, corrigez le bruit dans votre logiciel (plus d’option, plus efficace) et laissez ce réglage désactivé.

Correction du bruit de pose longue avec l’appareil photo :

Ce réglage se trouve dans le menu prise de vue et s’appelle « Réduction du bruit » chez Nikon et « Réduction de bruit expo longue » chez Canon – dans le menu prise de vue. Il ne s’occupe que du bruit de chrominance et s’active souvent automatiquement lorsque la prise de vue dépasse 4 ou 8 secondes. L’appareil prend une seconde photo, juste après vous … du coup vous ne pouvez plus déclencher pendant ce temps là.
Ex : vous faites une photo de 10 sec. – l’appareil enchaine avec une image de 10 sec.
En fait il réalise ce que l’on appelle une image noire, qu’il fusionnera avec la première image afin de supprimer les pixels colorés. Ceux-ci apparaissent lorsque le capteur chauffe, au bout de quelques vues de poses longues. Vous pouvez faire vous-même cette image noire et fusionnez les 2 vues dans Photoshop, mais il est évidemment plus simple de laisser faire l’appareil.
En revanche, mieux vaut désactiver cette option lorsque vous ne faites pas de poses longues.

Regardez dans l’image ci-dessous la différence de netteté entre l’image corrigée et celle prise avec une faible sensibilité ISO. L’image corrigée par l’appareil n’a plus de bruit, mais a beaucoup perdu en netteté

Quelle sensibilité maxi faut il utiliser

Bon la question importante me direz vous c’est jusqu’à quelle sensibilité ISO peut on aller sans que l’image soit trop … pourrie euh dégradée pardon.
C’est une question récurrente dans les stages photo « Maitriser son appareil » et « Initiation à la Photographie » durant lesquels nous abordons ces notions. Malheureusement aucune réponse simple n’est possible car de nombreux facteurs sont à prendre en compte (âge de l’appareil, gamme, votre tolérance au bruit, réduction du bruit à la prise de vue ou en post-traitement), mais pour faire simple, je vais vous donner un truc qui marche bien : restez en dessous le chiffre maxi.

Définir une sensibilité ISO maximale

Allez dans le menu de votre appareil, cherchez le réglage sensibilité ISO et regardez le chiffre le plus élevé : ce peut être 1600 si votre boitier a déjà quelques années (2 ans correspondant à une année lumière standard dans le monde de la photo numérique) ou bien 12 800 si votre boitier est récent voire même plus (le record est 409 600 pour l’instant) . OK vous avez repéré la plus haute sensibilité ? Eh bien essayez de rester un cran en dessous.
EX : si votre appareil affiche 6 400 ISO – essayez de ne pas dépasser la valeur précédente – soit 3200 ISO dans notre exemple. Pourquoi ? Parce que les constructeurs sont souvent un peu optimistes
Ceci dit rien ne vous empêche d’aller à fond, si le bruit ne vous gêne pas … mais n’oubliez pas de zoomer un peu dans la photo pour vous faire une idée. C’est à 50 ou 100% (si vous faites de grands tirages) que l’on peut juger du bruit numérique d’une image
Vous verrez aussi l’indication H&1 H2, des fois, ou l’expression « Sensibilité ISO étendue » – dans tous les cas, là on est dans la super-amplification du signal et du super … bruit en général ! A utiliser en dernier ressort

Le rôle de la sensibilité dans l’exposition en pratique

Exemple pratique : vous êtes dans votre maison. Vous voulez faire un portrait. Une première mesure vous indique 1/60° de seconde pour F2,8. Votre sensibilité ISO est à 200. Mais votre focale est de 100 MM et votre objectif n’est pas stabilisé. La règle de la vitesse de sécurité  vous impose une vitesse de 1/100° de seconde pour éviter lez flou de bougé.

Solution >> ajustez votre sensibilité ISO à 400, votre capteur aura alors besoin de 2 fois moins de lumière qu’à 200 ISO. Une nouvelle mesure vous donnera 1/125° de sec. / F2,8

Second  exemple : vous êtes à un concert : une première mesure vous indique 1/8° de seconde / F4 (votre ouverture maximale) pour 200 ISO . A cette vitesse, le moindre mouvement du chanteur sera flou.

Montez votre sensibilité :à 3200 ISO – le gain est de 4 valeurs (ou IL – ou EV) – vous avez désormais une vitesse de 1/125) de seconde. Il y aura du bruit sur les photos ? Possible, mais vous ne pourrez pas travailler si vous ne montez pas votre sensibilité ISO, alors pas de regret

Autrement dit, vous choisissez votre réglage créatif (ouverture et vitesse) et si vous n’avez pas assez de lumière, alors vous changez votre sensibilité. Sinon autant rester à la sensibilité de base de votre appareil : 100 ou 200 ISO

Le triangle de l’exposition

Aujourd’hui, la sensibilité ISO fait partie intégrante du réglage de l’exposition. On peut vraiment parler de « triangle » de l’exposition – comme on a parlé précédemment de « couple d’exposition ». Lorsque l’on mesure la lumière avec son appareil, celui-ci va l’exprimer sous forme de 2 valeurs : l’ouverture et la vitesse. On dira : F4 – 1/250° de sec. pour 100 ISO ou F4 – 1/250° de sec. pour 200 ISO, etc.

Voici un tableau montrant les équivalences d’exposition avec les 3 paramètres Ouverture / Vitesse et Sensibilité ISO. En rouge, les valeurs qui changent. On voit que l’on peut choisir de modifier aussi bien l’ouverture que la vitesse

Quand faut il changer de sensibilité ?

J’ai envie de vous dire chaque fois que c’est nécessaire. Si vous avez choisi un diaphragme ou une vitesse particulière et que votre appareil vous dit non ce n’est pas possible, alors changez simplement de sensibilité ISO
Personnellement, j’ai paramétré mon appareil pour changer de sensibilité aussi facilement que de vitesse ou de diaphragme en tournant une des 2 molettes du boitier. Je choisis ma vitesse ou mon ouverture en fonction de critères créatifs. Si l’appareil me dit que je n’ai pas assez de lumière, hop, je modifie la sensibilité ISO – en essayant de rester dans le « raisonnable » que j’estime (mais c’est tout à fait personnel) à 1100 ISO, sur un de mes boitiers et 3200 sur l’autre.
Encore une fois, cela est forcément personnel ; avec les mêmes boitiers vos choix pourraient être différents selon que le bruit vous gêne beaucoup ou pas tant que ça.

Pourquoi la sensibilité varie d’un boitier à l’autre ?

Les fabricants ont fait d’énormes efforts dans leur travail sur la sensibilité. Après leur obsession sur la quantité de pixels (un argument marketing simple et efficace), il semble que ce soit le tour aujourd’hui de la sensibilité ISO, ce qui est d’ailleurs plutôt bon pour nous. En ce moment la palme revient à Sony, avec son Alpha A7S qui permet d’utiliser une sensibilité de : 102 400 en natif et même de 409 600 ISO en mode étendu … oui oui vous avez bien lu ! Bon ça donne un peu le tournis
Première constatation, l’âge de votre boitier est plus important que sa gamme. Mieux un vaut un boitier d’entrée de gamme récent qu’un boitier pro de 10 ans d’âge. Pour une même année, les meilleurs seront souvent les boitiers pro et semi-pro sans grande surprise, mais attention, si le capteur plein format autorise une meilleure sensibilité ISO, en permettant une taille de photosites plus grosse,  cela ne vaut que si les fabricants ne bourrent pas le capteur avec des quantités de pixels délirantes

Sensibilité et capteurs HD

Les performances en matière de gestion du bruit numérique d’un plein capteur de 36 MP seront donc moins bonnes que celles d’un plein capteur de 12 MP. D’ailleurs, les boitiers spécialisés en haute sensibilité, comme le D3S / D4S et le Sony A7S, dont nous parlions plus haut n’ont pas une très grosse résolution (16 MP pour le D4S et 12 MP pour le Sony). Mais la gestion du bruit dépend beaucoup du traitement logiciel des images en sortie de capteur et dans ce domaine aussi les progrès sont considérables, de même que les différences d’un boitier à l’autre : ainsi le D810 de Nikon gère mieux le bruit que son vénérable ancêtre (sic) le D800 sortit 2 ans plus tôt … et qui a pourtant le même nombre de pixels.

La tolérance à la sensibilité ISO dépend de vous

Et oui, certains photographes à l’époque de l’argentique adoraient le grain des pellicules haute sensibilité et ne travaillaient qu’avec des films à grain comme le légendaire Tri X Pan, alors que d’autres ne juraient que par le 25 ISO (oui, oui).
Bref c’est vous qui décidez à partir de quelle sensibilité ISO (pour un appareil donné) vous trouvez que le bruit est gênant. Et il vous suffit de rester en dessous de ce seuil . Ne regardez le bruit de vos photos sur écran avec un zoom de 100% que si vous faites du tirage et à 50% si vous gardez vos images pour un usage écran (internet)

Résumé

Qu’est ce que la sensibilité ISO : un moyen artificiel mais pratique de compenser une faible lumière

A quoi ça sert : cela permet d’exposer correctement une image avec beaucoup moins de lumière disponible, donc de faire des photos en intérieur, le soir, etc

Qu’est ce que le bruit numérique : c’est un défaut apparaissant lorsque l’on augmente la sensibilité ISO

Peut on corriger le bruit numérique : oui, dans le boitier (réduction du bruit ISO) ou dans un logiciel de post-traitement (meilleure réduction du bruit), mais toute correction se fait au détriment de la netteté

Quelle sensibilité ISO utiliser : cela dépend de vous, la plus basse possible pour éviter le bruit numérique si vous avez de assez de lumière, mais vous pouvez augmenter la sensibilité ISO de votre appareil pour prendre des images lorsque vous n’avez pas assez de lumière, le soir, en intérieur, etc. Essayez de rester en dessous de la sensibilité maxi de votre appareil

Quand changer de sensibilité ISO : chaque fois que vous n’arrivez pas à faire ce que vous voulez. Choisissez d’abord votre Ouverture / Diaphragme ou votre Vitesse et si votre appareil vous signale qu’il n’y a pas assez de lumière alors changez votre sensibilité ISO

Avancé

Pour ceux qui aiment les détails
En photographie, la sensibilité ISO est la mesure de la sensibilité à la lumière des pellicules et des capteurs numériques. Elle est une donnée essentielle à la détermination d’une exposition correcte. L’échelle ISO doit son nom à l’Organisation internationale de normalisation (International Organization for Standardization) qui publie les normes la définissant. Source Wikipédia – http://fr.wikipedia.org/wiki/Sensibilit%C3%A9_ISO

Avant le sigle ISO on a eu ASA (American Standar Association) et l’équivalent allemand DIN

Pourquoi parle t-on de bruit de luminance : parce que l’effet de sable ou de grain est en fait dû a des pixels ayant une luminosité aléatoire

Les différentes causes du bruit numérique :

La taille des photosites : plus ils sont petits et plus le bruit « photonique » est important . Un grand capteur est donc moins sensible au bruit (à nombre de pixels identiques). Le bruit photonique est le principal responsable du bruit numérique
Bruit de fabrication : si on peut dire, il est inhérent au capteur et varie d’un fabricant à l’autre

Bruit de codage : une photo codée sur 8 bits en (Jpeg) a plus de bruit qu’une image codée sur 12 ou 14 bits (RAW)

Réduire le bruit à la prise de vue

• Laisser refroidir le capteur lors des poses très longues et des séries (Vidéo accéléré – Stacking)
• Préférer un logiciel de post-traitement pour réduire le bruit – le faire en dernier
• Exposer « à droite » – c’est à dire le plus à droite de votre histogramme possible
• Travailler en 14 bits

Baisse de la dynamique et du contraste

On l’oublie trop souvent, mais à côté du bruit numérique – qui se corrige de mieux en mieux – le principal défaut d’une image en haute sensibilité ets la baisse de la dynamique et donc du contraste. Cela peut rendre la photo inexploitable dans certaines conditions de lumière et donc inexploitable.

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Le sujet de la sensibilité ISO est traité dès le premier stage pour débutants ou heureux acquéreurs d’un nouveau boitier Maitriser son appareil. Puis en pratique, dans tous les stages d’Initiation et de Perfectionnement