Logarithme et photographie

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  Logarithme et photographie

Le logarithme est un concept mathématique utilisé pour exprimer la puissance à laquelle un nombre (la base) doit être élevé pour obtenir un autre nombre. Il est couramment utilisé en sciences, en ingénierie, en photographie et en finance, entre autres domaines.

Logarithme binaire  utilisé en photographie log₂ (x)

•    La base est 2
•    Utilisé en informatique et en photographie (valeurs EV).

Exemple :  log₂ 8 = 3 car 2³=8

          Pour calculer log₂(32)nous devons déterminer à quelle puissance 2 doit être élevé pour obtenir 32 Réponse: log₂(32)=5

Avantages des logarithmes en photographie

•    Simplicité des calculs : Les échelles logarithmiques permettent de simplifier les doubles ou moitiés de lumière en incréments fixes (1 EV, 3 DIN, etc.).
•    Représentation intuitive : Les logarithmes reflètent la manière dont l'œil humain perçoit les variations de lumière (de manière non linéaire).

Les logarithmes jouent un rôle fondamental en photographie, notamment dans la manière dont nous mesurons, calculons et interprétons l'exposition, les densités et les rapports lumineux. Voici comment les logarithmes interviennent dans différents aspects de la photographie :

1. Les logarithmes dans les valeurs d'exposition (EV)

La valeur d'exposition (EV) utilise une échelle logarithmique pour représenter les variations de lumière. Chaque augmentation de 1 EV correspond à un doublement de la quantité de lumière, et chaque diminution de 1 EV correspond à une réduction de moitié.
Ainsi, une échelle logarithmique simplifie les calculs des réglages d'exposition.

2. Les densités optiques et les courbes caractéristiques

En photographie argentique, les densités optiques (DDD) des négatifs et des papiers photographiques sont également mesurées en utilisant des logarithmes.
Cette relation logarithmique est représentée par les courbes caractéristiques des films, qui montrent comment la densité varie en fonction de l'exposition (logarithme de l'éclairement). Cela permet de déterminer la latitude d'exposition et le contraste du film.

3. Luminance et éclairement en lux

Les échelles logarithmiques sont également utilisées pour comparer la luminance (candelas/m²) ou l'éclairement (lux) avec les valeurs d'exposition. Par exemple, un doublement de la luminance correspond à une augmentation de 1 EV.

4. Les zones en photographie (Zone System)

Le Zone System d'Ansel Adams repose sur une échelle logarithmique pour répartir les niveaux de gris d'une image. Chaque zone représente un doublement ou une réduction de moitié de la quantité de lumière :

•    Zone V : niveau moyen de gris.
•    Zone VI : +1 EV, soit deux fois plus de lumière.
•    Zone IV : -1 EV, soit moitié moins de lumière.

5. Réglages des filtres ND (Neutral Density)

Les filtres ND (densité neutre) utilisent une échelle logarithmique pour indiquer leur capacité à réduire la lumière :
•    ND 0.3 : réduit la lumière d'un facteur 2 (−1-1−1 EV).
•    ND 0.6 : réduit la lumière d'un facteur 4 (−2-2−2 EV).

6. Sensibilité ISO

Les échelles de sensibilité ISO sont également logarithmiques dans certains systèmes, comme l'ancien standard DIN :

Une augmentation de 3 DIN double la sensibilité à la lumière.


Résumé

Les logarithmes sont omniprésents en photographie, de la gestion de l'exposition (EV) aux densités optiques et aux courbes caractéristiques des films. Ils offrent une échelle naturelle et intuitive pour représenter des changements exponentiels, essentiels à la compréhension et à la maîtrise des réglages photographiques.