Comprendre l'invariance ISO peut grandement améliorer vos photos en basse lumière

Si vous photographiez fréquemment en basse lumière, comprendre le comportement d'invariance ISO des capteurs d'appareil photo peut améliorer considérablement vos résultats (même si votre capteur n'est pas considéré comme ISO invariant). L'invariance ISO signifie que les données lumineuses capturées par le capteur traversent les mêmes circuits électroniques, quelle que soit la sensibilité ISO (ceci s'applique à la plupart des capteurs à haute ISO).

Concrètement, cela vous permet de sous-exposer vos images de 1 à 2 niveau d’exposition (stops), puis de les surexposer d'autant en post-traitement, sans introduire de bruit supplémentaire. Il est important de noter que cette technique s'applique uniquement aux images au format RAW, car les formats JPEG et autres formats traités ne conservent pas la même flexibilité.

Avant d'aborder les avantages pratiques, rappelons brièvement ce qu'est le bruit numérique. Le bruit numérique est principalement dû à un manque de lumière (trop peu de photons atteignent le capteur), ce qui entraîne un faible rapport signal/bruit. Lorsque vous augmentez la sensibilité ISO à la prise de vue, vous amplifiez à la fois le signal et le bruit. Il est intéressant de noter qu'amplifier le bruit directement à la prise de vue (à partir de la caméra) produit un résultat similaire à celui obtenu en augmentant l'exposition en post-traitement. Cependant, l'utilisation d'ISO élevés présente deux inconvénients majeurs : 1) l'écrêtage des hautes lumières – des ISO élevés augmentent le risque de surexposer les zones les plus lumineuses de l'image, et 2) la réduction de la plage dynamique – des ISO élevés diminuent le nombre total de stops entre le noir et le blanc purs que le capteur peut capturer.

Alors, quand la sous-exposition est-elle avantageuse ? Prenons deux exemples concrets de faible luminosité.

Exemple 1 : Photographie de la Voie lactée – Parc national de Kouchibouguac

Pour les photos de paysages nocturnes comme la Voie lactée, commencez par sélectionner l'ouverture la plus grande confortable (par exemple, f/2.8 ou f/1.4 dans l'exemple ci-dessous). Choisissez ensuite la vitesse d'obturation la plus lente permettant d'éviter les traînées d'étoiles visibles – par exemple, 8 secondes, calculée à l'aide de la NPF (Nightscape Photography Formula) développée par Frédéric Michaud de la Société Astronomique du Havre. Si vous estimez qu'une exposition « correcte » nécessiterait 3200 ISO, photographiez plutôt à 1600 ou 800 ISO, en sous-exposant volontairement de 1 à 2 stops. En post-traitement, vous pourrez corriger l'exposition sans augmentation notable du bruit. N'oubliez pas : la quantité de lumière atteignant le capteur dépend uniquement de l'ouverture et de la vitesse d'obturation ; la sensibilité ISO amplifie simplement le signal par la suite.

Exemple 2 : Événement nocturne – Carnaval d'hiver de Shediac

Dans ce cas, j'ai utilisé l'objectif à son ouverture maximale (f/1.8) et réglé la vitesse d'obturation à 1/60 s pour figer le mouvement tout en optimisant la capture de lumière. J'ai choisi ISO 800, ce qui a entraîné une sous-exposition d'environ 2 stops. J'ai ensuite corrigé l'exposition de 1.6 stops en post-traitement.

Là encore, l'avantage principal de l'augmentation de l'exposition en post-production (plutôt que d'augmenter l'ISO dans l'appareil photo) est triple : 1) vous préservez une plus grande plage dynamique, 2) vous protégez vos hautes lumières de l'écrêtage et 3) vous maintenez des niveaux de bruit comparables, grâce à l'invariance ISO du capteur.

Cette image, prise au parc national de Kouchibouguac, a été réalisée avec les paramètres suivants : ouverture f/1.4, vitesse d’obturation de 8 secondes et ISO 1600. L’exposition a été augmentée de 1.4 stops en post-traitement.

Cette image, prise au Carnaval d'hiver de Shediac, a été prise avec les paramètres suivants : ouverture f/1.8, vitesse d'obturation 1/60 s et ISO 800. L'exposition a été augmentée de 1.6 stops en post-traitement.