Simplifié sur la courbe caractéristique, Analyse de la courbe, Le Gamma, Le Facteur de contraste, Le Gradient moyen, Latitude d'exposition, Analyse des axes de la courbe, D-min, D-max, Sur et sous exposition

COURBE CARACTERISTIQUE

Pour un ﬁlm donné et un développement donné (sensibilité donnée), plus on expose le ﬁlm à la

lumière plus le noircissement de celui-ci est important. L'opacité du négatif est donc dépendante

de l'exposition (E) du ﬁlm vierge. Ou encore, l'opacité varie en fonction de E

Par suite la densité du ﬁlm (D) est dépendante du Logarithme décimal de l'exposition (Log E).

Ou encore, D varie en fonction de Log de E

La courbe caractéristique d'un ﬁlm donné à un développement donné, représente donc la

variation de sa densité en fonction du Logarithme de l'exposition.

[Note mathématique : sur une échelle logarithmique, une unité représente une

augmentation de 10×. D'autre part, 1 stop représente une augmentation de 2×, et

la valeur de log2 à la base 10 est ~0,3. Les unités logarithmiques (sur les deux axes)

peuvent donc être converties en arrêts, par simple division par 0,3.

Analyse de la courbe

Elle possède trois parties :

- le pied ou zone de sous-exposition A-B

- la partie médiane rectiligne ou zone d'exposition correcte B-C

- l'épaule ou zone de surexposition C-D

Le Gamma

Le gamma est la pente de cette partie rectiligne c'est à dire la différence des densités

par la différence des Logarithmes des expositions correspondantes.

Il exprime le rapport entre le contraste de l'image et le contraste de l'image obtenue

sur le négatif.

Pour calculer le gamma, il sufﬁt d'identiﬁer une exposition de 1 unité logarithmique

sur la partie rectiligne de la courbe et de mesurer l'augmentation de densité

correspondante. Par exemple, une augmentation de l'exposition de 1 à 2.5 (choisis

parce qu'ils se trouvent sur la partie rectiligne) entraîne une augmentation de la

densité de 0,6 à 1,6 Gamma = 1,6-0,6=1,0

Un gamma plus élevé indiquerait une courbe plus raide (plus de contraste).

Le contraste de l'image sur le négatif : A’ - B’

Différence des densités O’ et B’

Le contraste de l'image ("projetée") s’exprime en logarithme: LogE2.5-

LogE1=LogE2.5/E1

C'est donc la différence des logarithmes décimaux des expositions correspondantes,

ou encore le logarithme décimale du rapport des expositions correspondantes.

Le facteur de contraste (Fc) et le Gradient Moyen (G) :

Pour des raisons de fabrication les courbes caractéristiques des ﬁlms ne sont pas

cohérentes à la courbe caractéristique théorique, en ce qu'elles ne possèdent pas de

partie rectiligne. Il est donc difﬁcile de déﬁnir un Gamma :

On déﬁnit donc deux nouveaux concepts mieux appropriés pour caractériser le

contraste :

On déﬁnit tout d'abord le point A sur la courbe correspondant sur l'axe des

densités à la densité minimum du support + voile augmentée de 0,1.

Le Facteur de contraste :

C'est la pente du segment O’-B, B étant déterminé comme le point de la courbe

situé à une distance linéaire de 2.5 unité plus loin que O’ sur l'axe des abscisses.

Le Gradient moyen :

C’est la pente du segment O’B’, B’ étant déterminé comme le point de la courbe

situé à 2,5 unité plus loin que la valeur correspondant à O’ sur l'axe des abscisses .

Latitude d'exposition

La sensibilité d'un ﬁlm tel qu'elle est indiquée par le fabricant est calculée de telle

manière que, dans la mesure où l'exposition globale d'une prise de vue est optimale,

les ombres du sujet se situent de la partie utilisable la plus basse de la courbe, soit

au voisinage du point O’.

Mais des expositions différentes de l'exposition optimale permettent d'obtenir une

image photographique correcte dans la mesure où l'ensemble des valeurs du sujet

se trouve en totalité dans la partie de la courbe situé entre O’ et l'épaule.

Latitude

Lalatitude est la mesure dans laquelle un ﬁlm peut être sous-exposé ou surexposé

tout en donnant des résultats acceptables. (Ce qui est « acceptable » est quelque peu

subjectif, et la déﬁnition n'est donc pas très précise. Mais pour nos besoins, elle n'a

pas besoin de l'être).

Quelle est la latitude de HP5 ? En d'autres termes, quel degré de surexposition

pouvons-nous tolérer ? La ﬁche technique d'Ilford indique que la réponse du ﬁlm

se situe entre 0,5 et 4,1 unités logarithmiques d'exposition, soit 3,6 unités

logarithmiques d'exposition ou 12 diaphragmes. Dans cette plage, il n'y a pas de

signe d'épaulement ; la courbe continue à monter de façon linéaire.

Un laboratoire norvégien appelé Fotoimport effectue d'excellents tests de

sensitométrie - les comparaisons les plus détaillées et les plus rigoureuses qui ont

été publiés. Leur graphique HP5 montre une plage de réponse d'environ 18

diaphragmes (une unité sur l'axe horizontal représente ½ diaphragme d'exposition).

À la ﬁn de la plage, la courbe HP5 est toujours ascendante, bien qu'un peu moins

abrupte qu'auparavant. Même à ce stade, les changements d'exposition entraînent

des changements mesurables de la densité. C’est assez stupéﬁant!

Cela ne signiﬁe pas nécessairement que toute la gamme est utilisable. Même pour

les ﬁlms avec une longue portion de ligne droite, il y a des limites à la surexposition.

Lorsque les négatifs sont trop denses, ils deviennent très granuleux. Ansel Adams

(The Negative, 1981) dit aussi que pour les négatifs à haute densité, la diffusion de

la lumière dans l'émulsion entraîne une perte d'acutance. Cette hypothèse semble

plausible.

Et un épaulement n'est pas toujours une mauvaise chose. Avec une courbe linéaire,

les hautes lumières se trouvent parfois trop haut sur la courbe (le gamma est trop

élevé). Elles sont enregistrées sur le négatif, mais pour les voir sur un tirage, il faut

parfois faire un gros travail sous l’agrandisseur (pour les voir sur un scan, il faut

parfois jouer avec les courbes et les masques de calque).

Avec une courbe à épaulement, si vous obtenez une exposition correcte, les hautes

lumières tombent sur l'épaule. Les détails sont donc enregistrés, mais en même

temps, le gamma est plus facile à gérer et nécessite moins de post-traitement. Et

comme l'épaule présente un contraste intrinsèquement plus faible, les détails des

hautes lumières apparaissent « délicats », ce qui peut être agréable à regarder.

https://fotoimport.no/ﬁlmHP5

Analyse des axes de la courbe

Que nous apprend le graphique ci-dessous? L'axe horizontal représente

l'exposition, c'est-à-dire la quantité de lumière qui tombe sur le ﬁlm. L'axe vertical

représente la densité, (la densité désigne l'opacité plus ou moins importante d'un

ﬁlm négatif).

Le graphique d'Ilford suit la convention scientiﬁque/sensitométrique qui consiste à

utiliser des échelles logarithmiques. Cela est expliqué dans la « note mathématique »

ci-dessus en début de l’article.

Cependant, ce n'est pas très important, car la lumière et la densité peuvent

également être mesurées en diaphragmes, ce qui est plus familier aux photographes.

C'est pourquoi, dans le graphique ci-dessous nous utilisons les diaphragmes sur les

deux axes. Pour convertir l'exposition logarithmique et la densité en diaphragmes, il

sufﬁt de diviser par 0,3.

Le graphique ci-dessous est essentiellement identique à celui d'Ilford, mais les deux

axes ont été converti en diaphragmes comme expliqué ci-dessus.

Sous exposition graphique gauche sur exposition graphique droit

D-min

La densité la plus faible est plus souvent appelée D-min, pour densité-minimum.

Elle résulte de la base transparente et d' une légère quantité de brouillard chimique

de l'émulsion du ﬁlm, le voile.

Le brouillard chimique se produit parce que quelques cristaux d'halogénure d'argent

se développent, même s'ils n'ont pas été exposés.

Pour cette raison, D-min est parfois appelé base plus brouillard, et parfois

brouillard brut.

D-max

La densité la plus élevée est souvent appelée D-max, pour densité- maximum. C'est

une mesure de la plus grande noirceur que peut avoir le ﬁlm.

Avec la plupart des ﬁlms en noir et blanc, votre courbes caractéristique peut ne pas

montrer le D-max du ﬁlm parce qu'elle peut être au-delà de l'échelle imprimée sur

l’échelle de Stouffer Il n'y a pas lieu de s'en inquiéter car, en utilisation normale, le

ﬁlm n'est jamais assez exposé pour atteindre le D-max de toute façon.

Sur et sous exposition

Inﬂuence du temps de développement

Dans la section précédente, nous avons vu comment la sous-exposition et la

surexposition déplacent l'échelle des tons vers la gauche ou la droite. En

conséquence, les zones se situent sur une partie différente de la courbe

caractéristique du ﬁlm. D'autre part, la modiﬁcation du temps de développement

change la forme de la courbe elle-même. (L'ajustement de la température ou de

l'agitation peut également faire l'affaire, mais il est plus courant - et généralement

plus précis - d'ajuster la durée).

Développement normal, N+ et N-

Dans le cadre du système de zones, le « développement normal » pour toute

combinaison ﬁlm-développeur est quelque chose que chaque photographe doit

tester et déterminer pour lui-même. Cela sort du cadre de cet article ; pour l'instant,

disons simplement que le développement normal est le temps recommandé selon la

ﬁche technique du fabricant.

Techniquement, le surdéveloppement et le sous-développement sont des erreurs de

développement. Lorsque le ﬁlm est délibérément développé plus ou moins

longtemps que la normale, j'utiliserai la terminologie du Zone System, à savoir le

développement N+ et N-.

Comment une modiﬁcation de la durée de développement affecte-t-elle l'image ?

Comme précédemment, examinons une courbe caractéristique réelle - un ﬁlm

différent cette fois-ci, juste pour mélanger les choses. Le développement « normal »

du Kodak Tri-X 400 dans le révélateur T-Max est de 6 minutes à 20°C. Mais la ﬁche

technique indique également les courbes de développement N+ (7, 9 et 11

minutes).

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