Obturateurs spéciaux


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Les obturateurs spéciaux

Toujours plus vite à la lumière naturelle

Les commentaires des chapitres précédents montrent bien que les obturateurs tant à iris qu'à rideaux, même aidés par l'électronique, ne peuvent aller très loin, dans les hautes vitesses d'exposition. La limite utile étant le 1/500ème de seconde pour les iris, et autour du 1/4000ème pour les rideaux. L'on pourrait envisager, avec ces derniers, de toujours plus réduire la fente de balayage, pour augmenter la vitesse apparente. Certes, mais au-delà d'une certaine diminution vont se manifester des effets parasites, dont la diffraction.

L'on peut envisager des versions modernes d'obturateurs à guillotine, mais la très grande vitesse de translation implique des vibrations, des problèmes d'amortissement du choc en fin de course, d'inertie initiale, etc. Autre piste, celle de l'obturateur tournant, à secteur variable, identique à celui des caméras, mais si l'on réduit trop le secteur, revoici la diffraction.

L'on arrive alors à la cellule de Kerr, qui abandonne toute pièce mobile, pour l'électromagnétisme et la chimie. Le dispositif complet comprend deux filtres polarisants successifs et disposés de telle façon que le second annule complètement le faisceau de lumière polarisé par le premier (disposition en polarisation croisée). Entre ces deux filtres polarisants, il y a une cuve remplie de nitrobenzène et équipée de deux électrodes. En l'absence de champ électrique, le deuxième filtre intercepte toujours la lumière issue du premier filtre. Mais, s'il l'on applique une tension (et un courant) au bain de nitrobenzène, le plan de polarisation de la lumière issue du premier film tourne plus ou moins, lors de sa traversée de la solution. Du coup, plus ou moins de cette lumière arrive maintenant à traverser le second filtre, et à atteindre la surface sensible. Avec cette installation, l'inertie est nulle, à notre échelle de temps, et tout se passe en silence, sans usure, sans mouvements ni vibration, et à très haute cadence, si nécessaire. Cette technique est surtout utilisée pour l'enregistrement du son, sur film photographique, par la méthode des densités variables.

Pour des images classiques, prises à très grande vitesse, existent encore d'autres méthodes. Mais, ce sont celles de l'ultra-cinéma, et elles sortent donc du cadre de ce thème. Prendre plusieurs millions d'images par seconde (donc avec des temps de pose de l'ordre du millionième de seconde) est possible.

Toujours plus vite à la lumière artificielle

Dépasser les limites des obturateurs mécaniques, en éclairage artificiel, est bien plus aisé qu'en lumière naturelle, si le travail de contrôle de la lumière (entrant dans l'appareil de prise de vue) est à la charge de la source d'éclairage. En tout cas, depuis l'invention des flashs électroniques. Même les modèles les plus simples et les moins performants donnent des éclairs dont la durée est d'environ 1/500ème à 1/800ème de seconde.

Notamment si l'on opère dans l'obscurité (ou dans la forte pénombre), seul l'éclair du flash va illuminer le sujet, et donc impressionner la pellicule, pendant sa manifestation. Dans cette situation, la durée d'ouverture de l'obturateur n'a plus aucun rôle de contrôle de l'exposition, et l'on peut même l'ouvrir manuellement (avant de commander l'éclair de flash), puis le refermer (une fois l'éclair de lumière passé). C'est la technique de l'open flash. Sinon, l'on peut choisir n'importe quelle vitesse d'un obturateur à iris, et toutes les vitesses d'un obturateur à rideaux qui sont inférieures ou égale à la vitesse limite (celle où le premier rideau découvre toute la surface sensible avant que le deuxième rideau ne vienne la masquer).

Si le flash électronique est du type automatique, à calculateur intégré, il est capable de doser la quantité de lumière émise, afin qu'elle donne une lumination identique de la pellicule, dans une certaine plage de distance, pour un diaphragme choisi et une sensibilité de pellicule sélectionnée. Il ne le fait pas en modulant l'intensité de son éclair, mais en contrôlant la durée de cet éclair. Plus l'on opère de près, avec une grande ouverture de diaphragme et/ou un film très sensible, plus il doit raccourcir son temps de fonctionnement. Dans les cas les plus poussés, la durée de l'illumination peut descendre au 1/10 000ème de seconde, avec un flash tout ce qu'il y a de classique et facile à acquérir auprès d'un magasin de photographie.

À cette vitesse, les mouvements sont figés, même ceux de l'impact d'une goutte de liquide avec une surface, comme des images très connues les ont popularisés. Et, une balle d'arme à feu, ayant une vitesse de 600 mètres/seconde, ne parcourt que 60 cm, dans ce court laps de temps. Des modèles de flash spécialement conçus à cette fin ont des durées d'éclairs encore bien plus courtes, et cette fois, la balle est complètement figée dans son mouvement.

Toujours plus vite à la lumière artificielle, et toujours plus fréquemment

Si le flash électronique est du type automatique et à récupérateur d'énergie, il peut enchaîner les éclairs dans des intervalles de temps très brefs. En effet, avec ce modèle, à chaque déclenchement, n'est utilisée que la quantité d'électricité correspondant à la durée de l'illumination. Comme cette durée est très brève (dans le cas envisagé précédemment), le temps nécessaire pour la recharge du circuit d'alimentation est fortement raccourci (par rapport à celui nécessaire après un éclair plus long). Du coup, l'on peut pratiquer la stroboscopie, où plusieurs enregistrements, d'un même sujet en mouvement, sont inscrits sur la même image, en succession chronologique.

Il arrive que le temps de recharge du flash électronique soit encore trop long, par rapport à la cadence nécessaire des éclairs, elle-même imposée par la vitesse de déplacement du sujet. Dans ce cas, on utilise une batterie de flash, utilisés les uns après les autres, éventuellement déclenchés l'un après l'autre par un intervallomètre électronique, ou bien le sujet lui-même (au moyen de cellules photoélectriques, de très fins fils conducteurs sectionnés, etc.).

Les limites de la pellicule

L'écart de réciprocité, aussi connu comme l'effet Schwarzschild, ne joue pas seulement lors des poses très longues, et se manifeste également quand le temps d'exposition devient très bref. Pour certaines émulsions, l'on commence à constater son influence dès le 1/1000ème de seconde ; pour d'autres films, avec des vitesses plus élevées. Mais il est réel et l'on doit donc parfois en tenir compte, pour prérégler le dispositif utilisé, et afin que l'exposition soit correcte. Des courbes de correction sont parfois fournies par certains fabricants, et dans le cas contraire on en est amené à procéder à des essais d'étalonnage, en fonction des vitesses pratiquées.

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Article réalisé d'après une contribution d'hyperfocale.


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