Un obturateur est un dispositif mécanique à l’intérieur d’un appareil photo qui expose le film, ou un capteur électronique, à la lumière traversant l’objectif pendant une période de temps contrôlée. La vitesse d’obturation fait principalement référence à un obturateur à plan focal, que l’on trouve dans les appareils photo de qualité professionnelle, tandis que l’angle d’obturation fait référence à un obturateur rotatif, que l’on trouve dans les caméras cinématographiques. Quel que soit le type d’obturateur, la vitesse ou l’angle de l’obturateur est le moyen par lequel l’utilisateur contrôle le temps d’exposition. La vitesse/angle d’obturation n’est pas la même chose que la fréquence d’images, qui correspond au nombre d’images exposées par seconde. La fréquence d’images est la vitesse du film ou de la vidéo en cours de capture et / ou de lecture, tandis que la vitesse ou l’angle de l’obturateur est le temps d’exposition.
Les obturateurs à plan focal sont utilisés dans les &appareils photo reflex numériques
Les appareils photo utilisent une variété de types d’obturateurs. Cependant, les appareils photo à objectifs interchangeables ont principalement des obturateurs à plan focal. Un obturateur à plan focal est un obturateur qui est situé directement devant le film ou le capteur, dans le plan focal. Un obturateur à plan focal est composé d’un rideau avant et d’un rideau arrière. Les rideaux sont séparés du miroir, qui est souvent confondu avec l’obturateur. Le miroir, qui réfléchit l’image de l’objectif vers le viseur, s’écarte avant que l’obturateur n’expose le film.
Pour exposer le film ou le capteur à la lumière, le rideau avant se soulève et le rideau arrière s’abaisse. Une fois l’image correctement exposée, le rideau avant se ferme, suivi du rideau arrière. Si un seul rideau peut faire l’affaire pour la plupart des expositions, deux rideaux sont nécessaires pour les expositions rapides, car la mécanique n’est pas assez rapide avec un seul rideau. Pour les expositions rapides, alors que le rideau arrière commence à s’ouvrir, le rideau avant commence déjà à se fermer ; cela ne laisse qu’une petite fente horizontale pour le passage de la lumière.
La vitesse d’obturation est mesurée en fractions de seconde
La vitesse de déplacement d’un obturateur à plan focal est mesurée par la vitesse d’obturation. Une vitesse d’obturation de 1/60 signifie que l’obturateur a exposé le film pendant 1/60e de seconde. Des vitesses d’obturation plus lentes, comme 1/30, 1/20 ou 1/10, exposent le film pendant de plus longues périodes. Cela permet d’obtenir plus de lumière, mais produit une image avec un flou de mouvement si le sujet est en mouvement. Les vitesses d’obturation plus rapides, comme 1/120, 1/240 et plus de 1/2000, laissent passer moins de lumière, mais figent efficacement le mouvement. Les reflex numériques qui filment des vidéos mesurent le temps d’exposition par la vitesse d’obturation, même si le mode vidéo n’utilise pas l’obturateur physique pour exposer les images. Pour en savoir plus à ce sujet, faites défiler la section sur l’obturateur électronique.
Les caméras cinématographiques utilisent un obturateur rotatif
Dans une caméra cinématographique, chaque image est exposée individuellement, tout comme un appareil photo. Cette séquence d’images, montrée à un rythme assez rapide, crée l’illusion d’un mouvement. Dans le cas d’une caméra cinématographique (film), l’image est exposée, puis le film doit avancer à travers la porte pour exposer l’image suivante. Pour faire avancer le film, l’obturateur doit être « fermé », ce qui permet au film d’avancer sans être exposé à une lumière supplémentaire. Si le film avançait alors qu’il est exposé, la lumière strierait verticalement le long du film et brouillerait l’image.
Contrairement à un obturateur à plan focal dans les appareils photo, une caméra cinématographique possède un obturateur rotatif, qui est un miroir semi-circulaire tournant devant la porte du film. Un obturateur à 180 degrés (ou demi-circulaire), expose le cadre pendant la moitié du temps. Lorsque l’obturateur tourne, il bloque la lumière provenant de l’objectif, et le film avance. Lorsque l’obturateur s’écarte du chemin, une nouvelle image est exposée. Puis le processus se répète.
L’angle d’obturation se mesure en degrés
Quand on mesure l’angle d’obturation, on mesure la tranche du disque rotatif qui expose le film à la lumière (comme une tranche de tarte). La vitesse d’obturation « normale » correspond à la moitié de la fréquence d’images. Comme un cercle fait 360 degrés, un obturateur « normal » fait 180 degrés (la moitié d’une tarte). Donc, si le film avance tous les 1/24e de seconde, mais n’est exposé à la lumière que pendant la moitié de ce temps, il n’est exposé que pendant 1/48e de seconde. Cela signifie qu’un angle d’obturation de 180 degrés équivaut à une vitesse d’obturation de 1/48e – c’est pourquoi 180 degrés est l’angle d’obturation standard de facto pour les films tournés à 24 ips. Quelques conversions de l’angle d’obturation en vitesse d’obturation :
360 angle = 1/24 vitesse (impossible avec un film @24 fps)
180 angle = 1/48 vitesse
144 angle = 1/60 vitesse
90 angle = 1/96 vitesse
72 angle = 1/120 vitesse
45 angle = 1/198 vitesse
Contrairement à la photographie, il n’est pas courant de modifier la vitesse de l’obturateur pour compenser l’exposition. En modifiant l’angle de l’obturateur, on change radicalement l’esthétique du film. La scène du Jour J de Saving Private Ryan a été tournée avec un angle d’obturateur étroit pour reproduire l’aspect des images d’actualités de l’époque. De plus, les directeurs de la photographie filmeront avec un angle d’obturation étroit pendant les séquences d’action pour réduire le flou de mouvement.
Les appareils photo numériques ont généralement un obturateur électronique
La plupart des appareils photo numériques dotés de capteurs CCD ou CMOS ne nécessitent pas d’obturateur physique pour exposer une image. Le temps d’exposition est toujours appelé vitesse d’obturation ou angle d’obturation, et on dit que l’appareil photo a un « obturateur électronique », mais il n’y a pas d’obturateur réel à proprement parler. Au lieu de cela, le capteur convertit une image optique en un signal électronique. Comme il n’y a pas de pellicule à faire avancer et que le capteur peut s’exposer ou non à volonté, il n’y a aucune raison de bloquer la lumière du capteur avec un obturateur physique. Certains capteurs CCD nécessitent encore un obturateur, mais les CCD deviennent rapidement obsolètes en raison des progrès de la technologie des capteurs CMOS. Les capteurs qui ne nécessitent pas d’obturateur permettent des temps d’exposition égaux à la fréquence des images, ce qui n’est pas possible si un obturateur doit se fermer et s’ouvrir entre les images.
Alors que de nombreux reflex numériques ont encore un obturateur mécanique, à plan focal, pour aider à l’exposition pour les photos, l’obturateur s’ouvre pendant le mode vidéo et un obturateur électronique prend le relais. Puisqu’un reflex numérique est avant tout un appareil photo, le mode vidéo fait toujours référence au temps d’exposition en tant que vitesse d’obturation. D’autres appareils photo CMOS sans obturateur font référence au temps d’exposition en tant qu’angle d’obturation (qui, comme nous le savons, est plus approprié pour les images animées).
Dans tous les cas, l’angle d’obturation et la vitesse d’obturation signifient la même chose dans le domaine numérique, ce sont de simples langages différents décrivant le même principe.