Filtre ND (gris neutre) : utilité et utilisation

Le filtre ND (« Neutral Density » en anglais), souvent appelé filtre gris neutre ou filtre de densité neutre est un des rares filtres photo qui reste encore utile en photographie numérique (dans cet article j’utiliserai le plus souvent l’appellation « filtre ND »). Avec le traitement de nos photos sur ordinateur, la plupart des effets des filtres sont parfaitement reproductibles sur les logiciels de retouches photo. Ce n’est pas le cas avec un filtre ND. Dans cet article en 3 parties, je vous explique l’intérêt du filtre ND, ses principales utilisations et comment l’utiliser très concrètement.

Utilité d’un filtre ND

Principe de fonctionnement d’un filtre ND

Un filtre ND agit un peu comme des lunettes de soleil : l’intensité lumineuse est atténuée en passant au travers. C’est une sorte de monocle de soleil pour l’œil de votre appareil photo, enfin pour votre objectif 😉 . Le filtre gris neutre se présente comme un verre plus ou moins foncé qui va absorber plus ou moins de lumière. Ici, l’idée n’est évidemment pas d’assombrir la photo (ce qui pourrait être fait très simplement en appliquant une sous-exposition à la prise de vue ou même en post-traitement sur logiciel), mais d’influencer directement les paramètres d’exposition et donc indirectement l’esthétique de la photo. Sa seule mais très utile fonction est donc d’absorber de la lumière.
Normalement, ce type de filtre n’a aucune incidence sur la balance des blancs. Même si ce n’est pas toujours le cas, il ne devrait pas apporter de dominante de couleur à la photo. D’où le terme « neutre » utilisé dans son appellation (filtre de « densité neutre » ou filtre « gris neutre » ). Donc pas d’inquiétude, même si l’on parle souvent de filtre « gris neutre », vous n’aurez pas non plus un voile gris sur votre photo 😉 . Les couleurs seront respectées.

En fixant un filtre ND sur votre objectif, vous allez uniquement réduire la quantité de lumière qui va traverser votre objectif et atteindre le capteur photosensible. Donc, pour garder une bonne exposition (avoir une photo proche de ce que vous voyez), il faudra compenser cette perte de lumière en augmentant un ou plusieurs des 3 paramètres d’exposition :

• le temps de pose également appelé vitesse d’obturation (avec le filtre, il faudra attendre plus longtemps pour avoir la même quantité de lumière).
• l’ouverture du diaphragme (faire entrer plus de lumière dans un même laps de temps)
• la sensibilité ISO (rendre le capteur plus sensible afin que l’exposition nécessite une quantité moindre de lumière).

Généralement, nous allons préférer une faible sensibilité afin de ne pas générer du bruit dans l’image.
Reste alors le choix entre l’ouverture et le temps de pose pour compenser l’effet du filtre : en tenant compte des conditions de prise de vue, ce choix sera effectué en fonction du type de photo et de l’esthétique recherchée. C’est ce que nous allons voir en détail dans la seconde partie.

Les principales utilités d’un filtre ND

Même lorsqu’il y a une bonne luminosité, l’utilisation d’un filtre ND permet en particulier :

• de faire une pose longue et donc de créer un flou directionnel sur les sujets en mouvement
• d’avoir une grande ouverture et donc une faible profondeur de champ même dans des conditions de forte luminosité.

Voici 3 cas concrets d’utilisation d’un filtre ND :

Ajouter un flou de mouvement

En pleine journée, même en réglant les ISO au minimum et en fermant au maximum le diaphragme, votre vitesse d’obturation peut rester trop élevée pour donner l’effet de flou de mouvement voulu. Dans ce cas, l’ajout d’un filtre ND va vous permettre d’allonger le temps de pose (plus le filtre sera dense et plus le temps de pose s’allongera).
Un temps de pose long est très souvent utilisé pour photographier l’eau en mouvement (torrent, cascade, rivière, lac, mer, fontaine…) : cela donnera un effet soyeux, brumeux et fluide à l’eau en mouvement. Bien évidemment, cette pratique nécessite d’avoir votre appareil sur trépied afin que seuls les éléments en mouvement soient floutés. Si votre appareil bouge, ce sera toute votre photo qui sera floue, éléments fixes compris (les berges d’une rivière, les rochers d’un rivage, le socle d’une fontaine…).

Faire disparaître des sujets en mouvement

Avec un temps de pose suffisamment long, le principe précédent peut également être utilisé pour effacer les sujets qui se déplacent dans le cadre de la photo.

Garder une grande ouverture

Si vous souhaitez faire un portrait avec un joli flou d’arrière-plan, vous allez ouvrir le diaphragme pour obtenir une faible profondeur de champ. Mais par forte luminosité, même avec une sensibilité au plus bas, vous risquez d’atteindre la vitesse d’obturation maximale de votre appareil (il vous faut un temps de pose très court pour compenser cette grande ouverture)… même à cette vitesse, votre photo est surexposée. Dans ce cas, vous avez seulement 2 solutions possibles :

• Soit vous capitulez et vous fermez le diaphragme jusqu’à avoir une bonne exposition avec la vitesse maximale de votre appareil : il n’y aura pas de surexposition mais vous aurez une plus grande profondeur de champ (adieu votre magnifique flou d’arrière-plan) ;
• Soit vous mettez un filtre ND : en réduisant la quantité de lumière entrante vous obtiendrez un temps de pose plus lent sans avoir à bouger votre diaphragme. L’exposition est bonne et votre sujet se détache parfaitement de l’arrière-plan grâce à la faible profondeur de champ qui a été préservée 🙂 .

Toujours dans le cadre d’un portrait en plein jour avec une faible profondeur de champ, vous pouvez utiliser votre flash pour déboucher légèrement les ombres du visage (technique du « fill-in »). Si vous êtes avec un appareil reflex, l’utilisation du flash va vous obliger à utiliser une vitesse d’obturation réduite : la vitesse de synchronisation du flash (souvent autour de 1/200ème). Le risque de surexposition est donc encore plus grand que dans le cas précédent (sans flash). Si votre flash n’a pas l’option de synchronisation haute vitesse, un filtre ND pourra être une bonne solution pour garder une grande ouverture de diaphragme.
Si je vous ai perdu lorsque j’ai commencé à parler du flash, n’hésitez pas à lire ou relire l’article « Vitesse de synchronisation du flash ».

Filtre ND – Indicateurs de densité et calcul d’exposition

Les indicateurs de densité des filtres ND

Les filtres ND sont définis par leur capacité plus ou moins grande à absorber la lumière. Cette capacité se mesure généralement avec un facteur d’atténuation.
Par exemple un filtre ND2 a un facteur d’atténuation de 2, c’est-à-dire que le filtre divise par 2 la quantité de lumière reçu par le capteur (2 fois moins de lumière). Cela ne vous rappelle rien ? Et oui cela correspond à – 1 IL (indice de lumination ou d’exposition, également appelé stop, EV, diaphragme…). La densité optique du filtre peut également être utilisée.
Le tableau ci-dessous montre les différents indicateurs de mesure de la densité des filtres ND et les formules permettant de les lier entre eux. Attention, toutes ces valeurs sont théoriques et ne correspondent pas forcément à des filtres ND existants.

Le calcul d’exposition avec un filtre ND

Principe de calcul de l’exposition

Vous l’avez compris, si vous fixez un filtre ND8 sur votre objectif, vous aurez 8 fois moins de lumière. Pour obtenir une exposition identique à celle obtenue sans le filtre, la perte de lumière devra être compensée par au moins un des 3 paramètres d’exposition :

• Un temps de pose 8 fois plus élevé : si vous étiez à 1/8s vous passez à 1s (décalage de 3 IL).
• Une ouverture de diaphragme plus grande de 3 IL : si vous étiez à f/11 vous obtenez f/4.
• Une sensibilité 8 fois plus élevée : si la sensibilité était de 100 ISO il faudrait passer à 800 ISO soit + 3 IL (généralement ce paramètre n’est pas utilisé car, comme déjà expliqué, le but est plutôt d’agir sur le temps de pose voire l’ouverture).

Calcul en minutes et secondes

Pour des temps de pose au-delà de la minute, le calcul s’effectuera en 2 étapes :

1. Minute(s) = partie entière du temps de pose en secondes / 60
2. Secondes = reste décimale de la division précédente x 60

Cumul de filtres ND

Sachez qu’il est possible de cumuler plusieurs filtres ND. Dans ce cas le facteur d’atténuation global se calcule en multipliant les facteurs de chaque filtre ND. Par exemple si vous vissez un filtre ND4 sur un filtre ND8, cela sera équivalent à un filtre ND32 (8×4).

Le cas d’un filtre polarisant

Attention, si vous utilisez un filtre polarisant, un peu comme un filtre ND, il va vous faire perdre en luminosité. Généralement, la perte est comprise entre 1 à 2 IL (souvent 1,5 IL soit environ 3 fois moins de lumière, donc l’équivalent d’un filtre ND3).

Les aides au calcul d’exposition

Comme vous savez maintenant comment déterminer le nouveau temps de pose, si le calcul mental n’est pas trop votre fort, vous pouvez simplement utiliser une calculatrice pour vous aider à trouver la bonne vitesse d’obturation.

Vous pouvez aussi vous construire un tableau avec d’un côté les temps de pose et de l’autre les filtres ND que vous utilisez. Vous aurez simplement à décaler les temps de pose en fonction de la densité de chaque filtre. L’inconvénient est que si vous raisonnez avec des valeurs intermédiaires de vitesse d’obturation, il vous sera difficile d’avoir toutes ces valeurs sur un même tableau.

Vous pouvez aussi vous fabriquer un outil tout simple mais ingénieux, baptisé « La longuette » par son auteur. Le principe : une feuille pliée en 2 avec les temps de pose et une autre avec les différents filtres ND. La seconde (sorte de réglette avec les filtres ND) va coulisser dans la première (support avec les temps de pose). Il suffit d’aligner le repère correspondant à 0 IL (réglette) sur le temps de pose initial sans filtre (support) et de repérer le filtre ND pour lire le temps indiqué en face. Si vous avez rien compris à mon explication et/ou si vous voulez vous créer ce petit outil en imprimant le fichier fourni par l’auteur, rendez-vous directement à cette adresse : http://hvinagre.doomby.com/pages/articles/la-pose-longue-et-la-longuette.html.

Enfin, la solution que je préfère, pour ceux qui ont un smartphone, vous avez des applications (gratuites ou payantes) qui calculeront pour vous le temps de pose avec un filtre ND. Pour les plus simples, il vous suffira d’entrer le temps de pose initial, d’indiquer le filtre ND utilisé et l’application vous donnera le nouveau temps. Rapide et simple ! En plus, l’avantage c’est que vous avez toujours votre smartphone avec vous !

Pour Android, ces applications sont nombreuses. Dans l’article Applications Android gratuites de calcul d’exposition avec filtre ND, j’en ai testé plusieurs et vous donne mes préférées.

Prises de vue avec un filtre ND en pose longue

Dans cette partie, nous allons parler de pose longue sur trépied (le filtre ND est utilisé pour avoir une vitesse d’obturation lente) et non de l’utilisation d’un filtre ND pour garder une grande ouverture par forte lumière. Ce dernier cas ne présente en effet pas de difficultés particulières.

Photo prise sur trépied avec un temps de pose de 15s : seule l’eau qui coule présente un flou de mouvement (aspect lisse, un peu cotonneux). Le reste de la photo est nette car immobile.

Dans la pratique, en utilisant un filtre ND pour obtenir un long temps de pose, vous allez globalement rencontrer 2 cas de figures. Le passage d’un cas à l’autre va dépendre essentiellement de la densité du filtre utilisé et de la lumière ambiante.

• Avec un filtre ND peu dense (qui garde une certaine transparence), la mise au point automatique de l’appareil photo sera normalement conservée et vous pourrez encore visualiser la scène pour la cadrer.
• Avec un filtre ND très dense (très opaque), il y a de fortes chances, que vous ne puissiez plus voir la scène photographiée ni faire la mise au point…

Mais avant d’aborder en détail ces 2 cas, voici quelques conseils généraux.

Conseils généraux pour la prise de vue en pose longue

Devinez quoi ! Pour les poses longues, l’accessoire indispensable c’est le trépied !
Passé cette banalité, voici quelques conseils complémentaires :

• Pour éviter de faire bouger l’appareil au moment de la prise de vue, utilisez une télécommande ou à défaut le mode retardateur de votre appareil photo. Avec une télécommande, vous gagnerez en souplesse d’utilisation et vous pourrez faire des poses très longues (au-delà de 30 secondes) sans toucher à l’appareil.
• Avec un reflex, pour éviter les éventuels micro-tremblements dus au mouvement du miroir au moment du déclenchement, vous pouvez activer l’option de verrouillage du miroir (référez-vous à votre mode d’emploi pour savoir comment trouver cette option). Et attention, pensez bien à enlever ce mode après votre session sur trépied car sinon vous risquez un joli moment de solitude lors de votre prochaine photo 😉 …
• Si votre objectif est stabilisé, pensez à désactiver ce mode sinon votre objectif risque de vouloir compenser des micro-tremblements qui n’existent pas. Stabilité + stabilisateur font mauvais ménage. L’option très utile pour une prise à main levée risque alors d’être contre-productive et d’ajouter du flou à votre photo : un comble sachant l’utilité première de cette technologie ! Certes, quelques systèmes de stabilisation arrivent maintenant à détecter la fixation sur trépied mais, dans le doute, je vous conseille d’enlever la stabilisation optique. Pour ceux ayant la stabilisation au niveau du boîtier, pensez également à la désactiver.
• Avec des temps de pose longs, le capteur peut chauffer et générer du bruit (des pixels parasites). Pour enlever ou au moins minimiser ce bruit, beaucoup de reflex ont une option de réduction de bruit pour les poses longues : généralement l’activation peut être automatique (la sensibilité, la vitesse et éventuellement la température interne peuvent être pris en compte), forcé (souvent pour les poses de plus d’une seconde) ou désactivée. Attention, avec cette option activée, juste après la fin de la prise de vue, l’appareil effectuera une nouvelle photo « toute noire » (appelée « dark ») avec les mêmes réglages et donc le même temps de pose. L’appareil sera indisponible pendant tout ce temps. Par exemple, pour une pose longue de 20 secondes, l’appareil enchaînera sur un « dark » de même durée : soit 40 secondes d’attente en tout (prise de vue et processus de réduction de bruit).
• Nos appareils reflex sont souvent livrés avec un cache ou volet oculaire. Il sert à masquer le viseur pour éviter la lumière d’y pénétrer et d’altérer l’exposition lorsque nous n’avons pas l’œil sur le viseur (ce qui est généralement le cas lorsque l’on utilise un trépied). En pratique, c’est au moment de la mesure de l’exposition qu’il y a un risque de sous-exposition si une lumière assez forte arrive dans le viseur (l’apport supplémentaire de lumière va fausser la mesure de la scène). Ce risque sera évité si vous faites votre mesure avec l’œil sur le viseur (et que vous mémorisez l’exposition ou que vous passez en mode manuel) ou si vous utilisez la visée par l’écran (le live view).

Avec un filtre ND à faible densité

C’est le cas le plus simple : vous pouvez fixer dès le début votre filtre ND sur l’avant de l’objectif et faire votre prise de vue comme s’il n’y avait pas de filtre.

1. Fixer le filtre ND sur votre objectif ; remettez le pare-soleil si c’est encore possible.
2. Optez pour la sensibilité la plus basse (souvent 100 ISO) : attention à ne surtout pas avoir la sensibilité en automatique sinon l’appareil essayera de compenser le manque de lumière en augmentant la sensibilité pour avoir une vitesse d’obturation suffisamment élevée… l’inverse de ce que l’on cherche ! Ici nous allons travailler sur trépied, donc nous ne risquons pas le flou de bougé (mouvements involontaires du photographe au moment de la prise de vue).
3. Placez votre appareil sur trépied.
4. Ajustez votre cadrage.
5. En mode priorité ouverture, choisissez votre ouverture afin d’avoir une profondeur de champ adaptée à votre sujet.
6. Faites votre mise au point. Une fois réglée, pour éviter que la distance de mise au point varie à nouveau, positionnez l’autofocus de votre objectif en mode manuel. Faites ensuite bien attention à ne plus toucher la bague de mise au point de votre objectif.
7. En appuyant à mi-course sur le déclencheur, vous constaterez que la vitesse d’obturation sera calculée en tenant compte du filtre. Prenez la photo.
8. Après vérification (histogramme, alerte de surexposition…), ajustez si nécessaire le temps de pose pour parfaire votre exposition.
9. Etape optionnelle : Après ajustement, si vous voulez que votre vitesse d’obturation ne bouge plus, reportez simplement vos paramètres d’exposition en mode manuel. Si la lumière est peu changeante, vous pourrez ainsi aisément choisir un autre cadrage sans avoir à nouveau à ajuster votre exposition (d’ailleurs, si vous préférez, vous pouvez choisir ce mode de prise de vue dès l’étape 5).

Avec un filtre ND à forte densité

Voici le second cas de figure : si vous mettez le filtre sur votre objectif, vous ne voyez plus rien (même en mode Live view) et l’autofocus n’arrive pas à accrocher pour faire le point… vous avez compris, vous devez tout préparer (cadrage et mise au point) avant d’ajouter votre filtre ND.

1. Sélectionnez la sensibilité la plus basse (généralement 100 ISO)
2. Placez votre appareil sur trépied.
3. Ajustez votre cadrage.
4. Passez en mode de prise de vue manuel : choisissez votre ouverture et réglez la vitesse en tenant compte des indications du curseur d’exposition (le curseur au milieu correspondra à une exposition équilibrée par rapport à la mesure de votre appareil). (1)
5. Faites votre mise au point : une fois réglée, positionnez l’autofocus en mode manuel et ne touchez plus à la bague de mise au point (lorsque le filtre sera positionné sur l’objectif, si vous laissez l’autofocus, au moment du déclenchement, l’appareil cherchera à nouveau à faire le point sans y arriver… la distance de mise au point ne sera plus bonne et il faudra recommencer).
6. Calculer le nouveau temps de pose en fonction du filtre ND que vous voulez ajouter. Si vous avez plusieurs choix de filtre ND, vous pourrez choisir celui qui vous conviendra par rapport au temps de pose souhaité. Le calcul pourra se faire de tête (pour les plus matheux), avec une calculette, avec une application dédiée, etc (référez-vous à la partie consacrée au calcul d’exposition avec un filtre ND pour choisir la méthode qui vous convient le mieux).
7. Reportez le temps de pose calculé précédemment sur votre appareil. Si vous avez peu de lumière et que votre filtre est assez dense, il se peut que le temps de pose calculé dépasse les 30 secondes. Dans ce cas vous devrez passe au mode B (Bulb) qui permet d’effectuer une exposition au-delà des 30 s. Dans ce mode, l’obturateur reste ouvert tant que vous appuyez sur le déclencheur. Dans ce cas la télécommande est vivement conseillée (cela évite de faire bouger l’appareil en appuyant sur le déclencheur). (2)
8. Fixer sur l’objectif le filtre ND choisi et remettez le pare-soleil si c’est encore possible (toujours en faisant attention à ne pas bouger le cadrage et la mise au point).
9. Prenez la photo.
10. Après vérification, ajustez si nécessaire le temps d’exposition.

(1) Pour ceux qui ne sont pas à l’aise avec le mode manuel, vous pouvez très bien d’abord sélectionner le mode priorité ouverture : après avoir choisi votre ouverture, en appuyant à mi-course sur le déclencheur, l’appareil vous proposera la vitesse d’obturation pour une exposition équilibrée. Retenez la sensibilité, l’ouverture et la vitesse obtenus et reportez simplement ces paramètres d’exposition en mode manuel.
(2) Chez Nikon et Sony le mode B (Bulb) est accessible par le mode manuel M en choisissant un temps au-delà des 30 s ; chez Canon et Pentax, vous devez passer du mode M au mode B avec la molette de sélection des modes).

Et vous ?Avez-vous des questions ? Des précisions à apporter ? Avez-vous déjà utilisé des filtres ND ? Quels sont vos sujets de prédilections ? Quel est votre filtre ND préféré ? Vos astuces d’utilisation ?

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