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Lumière sur… le flash

Le flash est une des fonctions d’un appareil photo les plus connues et les plus anciennes. Tout le monde sait que le terme ‘ flash ‘ désigne le petit éclair censé ajouter un peu de lumière en intérieur et qui, généralement, donne des résultats assez décevants. Mais savez-vous comment il fonctionne, comment s’exprime sa puissance ? Prenons donc le temps de faire toute la lumière sur ce méconnu flash.

De façon basique, un flash est composé de quatre éléments : une batterie, un condensateur, un contacteur et un tube à éclat. Le condensateur se remplit d’électricité et lorsque le contacteur est refermé, il se vide d’un coup dans le tube à éclat qui, sous la charge, produit un éclair.La recharge du condensateur prend du temps, c’est la raison pour laquelle, après un éclair, le flash n’est pas immédiatement disponible. Le temps nécessaire dépend, bien entendu, de la fraîcheur des piles mais, dans tous les cas, même avec des piles neuves, il y aura un temps incompressible dû à la charge du condensateur. En pratique, donc, un flash est un instrument assez simple, on pourrait même dire rustique. Mais alors, pourquoi les flashes modernes sont-ils recouverts de boutons et de commandes souvent fort ésotériques ? C’est parce que l’appareil photo doit pouvoir commander le comportement du flash. Aujourd’hui, les flashes disposent de véritables centrales de calcul de l’exposition (ou de la réception des paramètres d’exposition calculés par le boîtier).Ces centrales de calcul associées au flash, et qui déterminent la compatibilité d’un flash externe avec tel ou tel boîtier, assurent deux fonctions. Tout d’abord, elles permettent de disposer sur le flash d’un ensemble de commandes et, de l’autre, de gérer la durée de l’éclair (en pratique, de le ‘ couper ‘ dès que l’éclairage est suffisant).

Un fonctionnement étroitement lié au boîtier

Dans le cas d’un compact ou d’un reflex à flash intégré, c’est bien entendu le boîtier qui gère le flash. Dans le cas d’un flash externe, les choses sont différentes.La gestion de la quantité de lumière que le flash va produire peut être effectuée soit par le flash lui-même, soit par le boîtier. Les anciens flashes géraient eux-mêmes l’exposition grâce à un petit système de mesure (on appelait cela une ‘ cellule ‘) placé sur l’avant du flash. La liaison avec le boîtier était alors simplissime. Ce dernier se contentait de fermer le circuit, le flash gérant le reste. Avec ce système, il fallait indiquer au flash la sensibilité ainsi que le diaphragme utilisés.Avantage majeur de cette disposition, n’importe quel flash était compatible avec n’importe quel boîtier, pour peu que ce dernier possédait une griffe de flash avec les contacts adéquats.Les flashes modernes reposent entièrement sur le système de mesure du boîtier. Le boîtier effectue la mesure et commande le flash. Cette disposition présente de nombreux avantages. Tout d’abord, la mesure est plus précise puisque effectuée à travers l’objectif et non sur le flash qui peut être éloigné du boîtier. D’autre part, le flash peut être configuré pour s’adapter précisément aux conditions de prise de vue. Par exemple, les flashes haut de gamme ont une tête équipée d’une lentille motorisée qui va resserrer ou, au contraire, élargir le champ couvert par l’éclair pour coller à une photo prise au téléobjectif ou au grand-angle. Dans le premier cas, l’éclair est envoyé selon un angle réduit (et donc avec un éclairage plus puissant). Dans le second cas, au contraire, la lentille diffuse l’éclair selon un angle large (au détriment de la puissance de l’éclairage). Si le boîtier pilote le flash, ce dernier peut être synchronisé avec l’action du zoom.Inconvénient de cette disposition moderne, un flash donné n’est compatible qu’avec une liste précise de boîtiers.

Le calcul de l’exposition

L’éclair du flash est extrêmement bref (voir le paragraphe La vitesse de synchro flash), l’exposition ne peut pas alors être modulée par le temps de pose. On joue donc exclusivement sur le diaphragme (et, le cas échéant, la sensibilité). L’éclair du flash étant extrêmement court, c’est lui qui sert en pratique de temps de pose et c’est ce phénomène qui explique les fameux fonds noirs lorsqu’on utilise le flash en ambiance sombre. Dans ce cas, le premier plan est éclairé par le flash qui, du fait de la puissance de la lumière qu’il produit, induit d’utiliser un diaphragme relativement fermé. Le fond, lui, est exposé avec ce même diaphragme peu ouvert et par le temps de pose. Par sécurité, les appareils utilisent par défaut la ‘ vitesse de synchro ‘ lors de l’emploi du flash. Cette vitesse de synchro est en pratique le temps de pose le plus court pour lequel le capteur est exposé en intégralité en une seule fois (lire notre explication plus bas). En général, cela correspond à un temps de pose qui varie selon les appareils entre 1/125 et 1/250 s. Le fond se trouve extrêmement sous-exposé et devient noir.

La ‘ vitesse de synchro flash ‘

L’éclair d’un flash est très court. Celui d’un petit flash d’appareil est extrêmement court, l’éclair d’un flash de studio est un peu plus long mais, dans tous les cas, le temps de l’éclair du flash est plus court que les temps usuels d’exposition.La conséquence de cet éclair très bref est variable selon les types d’appareils. Elle a comme effet direct pour la prise de vue, la notion de ‘ vitesse de synchro flash ‘, un sabir technoïde qui signifie en français correct ‘ le temps de pose le plus court pour lequel le flash est utilisable ‘.Il y a deux cas de figure très différents selon que l’appareil a ou n’a pas d’obturateur. En pratique, les compacts n’ont pas d’obturateur mécanique (c’est le capteur qui fait office d’obturateur, et le courant qu’il produit n’est prélevé que pendant le temps de pose). Il n’y a pas de notion de ‘ vitesse de synchro ‘.Pour les reflex, les choses sont un peu plus complexes. Les reflex haut de gamme (Nikon D200 par exemple) ont un obturateur mécanique et sont soumis à cette vitesse de synchro. Les reflex de milieu de gamme (D70 par exemple) en ont un, mais ne l’utilisent que pour les temps de pose ‘ longs ‘. Pour les temps de pose courts, l’obturateur s’ouvre avant la pose et c’est, là encore, l’obturateur qui règle seul ce temps de pose. Ils peuvent n’être que partiellement astreints à la vitesse de synchro.Concrètement, la vitesse de synchro flash est le temps de pose le plus court utilisable au flash. On peut utiliser sans problème des temps de pose plus longs mais, si on utilise des temps de pose plus courts, la photo ne sera pas complètement éclairée. Pour comprendre ce qui se passe, il faut faire un retour en arrière, à l’époque des appareils à film. Les reflex à film utilisent un obturateur composé de deux rideaux. Ces deux rideaux sont placés de part et d’autre de la fenêtre du film, un peu comme dans un appartement, avec des rideaux placés de chaque côté d’une fenêtre. Au repos, le premier rideau protège le film de la lumière, le second est replié sur le côté. Lorsqu’on presse le déclencheur, le premier rideau se déplace et va s’escamoter sur le côté de la fenêtre du film, du côté opposé à celui où se trouve le premier rideau. À la fin de la pose, le second rideau se déplie devant la fenêtre pour protéger le film de la lumière.Le temps de pose est le temps qui s’écoule entre la fin du mouvement du premier rideau et le début du mouvement du second. Problème : si l’on s’en tient à cette cinématique, il va être difficile d’atteindre des temps de pose très courts, parce qu’en fait, ce temps de pose dépend entièrement de la vitesse de déplacement des rideaux. Pour atteindre par exemple le 1/1 000 de seconde, il faudrait que la totalité de la man?”uvre (premier rideau qui se replie sur le côté dégageant graduellement le film, puis second rideau qui vient recouvrir graduellement le film) prenne 1/1 000 de seconde, ce qui n’est pas réaliste.Les fabricants ont alors eu recours à une astuce. Un obturateur de reflex à deux modes de fonctionnement. Le premier est celui que nous venons de décrire : un premier rideau qui se replie sur le côté dégageant graduellement le film, film qui reste exposé pendant le temps nécessaire puis, à l’expiration de ce temps, un second rideau qui vient recouvrir graduellement le film.Lorsque l’on atteint le temps de pose le plus court possible dans ce fonctionnement (en pratique, celui qui correspond au cas où le second rideau a démarré exactement lorsque le premier a terminé sa course), pour atteindre des temps de pose encore plus courts, l’astuce consiste à faire partir le deuxième rideau avant que le premier soit arrivé en bout de course. Dans le premier mode, la surface du film est découverte en totalité. Dans le second mode, elle ne l’est jamais en totalité. Une fente (ménagée entre les deux rideaux qui se déplacent) permet au film d’être exposé.À ce moment de la man?”uvre, si vous vous demandez pourquoi nous vous racontons tout cela et en quoi cela a à voir avec le flash, rassurez-vous nous y arrivons.À la lumière du jour (ou d’une lampe d’intérieur) qui est donc un éclairage permanent, le fait que le film (ou le capteur) soit exposé non pas en totalité, en une seule fois, mais par le biais d’une fente qui se déplace le long de sa surface, n’a aucune importance.Avec le flash, il en va tout autrement. L’éclair d’un flash est, comme nous l’avons dit, très court, extrêmement court, de l’ordre de 1/30 000 de seconde, soit nettement plus court que le temps de l’exposition.Imaginons que nous utilisons un flash dans le premier mode de fonctionnement de l’obturateur : le premier rideau part et commence à dégager le capteur. Lorsqu’il arrive en bout de course, l’éclair du flash est déclenché, le film ou le capteur sont exposés. Le second rideau part à son tour et vient recouvrir la surface sensible.Dans ce cas, tout s’est bien passé, la totalité de la surface du capteur a été éclairée par le flash et la photo sera bien exposée.Notez que la brièveté de l’éclair a comme conséquence que l’exposition se règle grâce au seul diaphragme.

Flash et temps de pose court

Si, en revanche, l’obturateur est dans le second mode de fonctionnement, le déroulé devient : le premier rideau part, quelques fractions de seconde après, le second rideau part. C’est, comme nous l’avons vu, une fente qui balaye le film ou le capteur. Quel que soit le moment où l’éclair du flash va être déclenché, seule la fente qui sépare les deux rideaux va être exposée. Sur l’image, on aura un rectangle noir avec une partie exposée par le flash.Conclusion : avec un appareil équipé d’un obturateur, on peut utiliser un flash à tous les temps de pose pour lesquels le film est découvert en entier, en une seule fois, et pas aux temps de pose pour lesquels le film est exposé par la fente ménagée entre les deux rideaux qui balaient sa surface.Le temps de pose le plus court pour lequel le capteur est découvert en entier, en une seule fois, est appelé ‘ vitesse de synchro ‘.

Le nombre guide

La puissance d’un flash s’exprime à l’aide d’une unité un peu particulière : le nombre guide. Il existe des présentations très mathématiques de ce nombre guide. Vous pourrez par exemple lire qu’il se calcule avec la formule suivante : valeur du diaphragme = nombre guide/distance flash-sujet.En pratique, un moyen très simple de mémoriser ce qu’est ce nombre guide est de conserver à l’esprit que c’est la valeur de diaphragme nécessaire pour bien exposer un sujet placé à un mètre avec un appareil réglé sur 100 ISO et un objectif d’une focale de 50 mm (en équivalent 24 x 36).Par exemple, avec un flash de nombre guide 8 et un sujet situé à un mètre, il faudra régler le diaphragme sur F:8. Aussi mathématique que cela puisse paraître, cette valeur est au mieux une approximation. En effet, la relation valeur de diaphragme/distance repose sur le principe que le flash est utilisé dans une pièce normalement réfléchissante. Conséquence : en extérieur, la mesure que donnerait une exposition basée aveuglément sur le nombre guide conduira à une photo sous-exposée de un à deux diaphragmes.En pratique, donc, le nombre guide n’est plus utilisé pour l’exposition (laquelle est confiée à des systèmes de mesure partiellement ou complètement automatiques), mais elle permet d’avoir une idée de la puissance d’un flash.Pour avoir quelques points de repère, le flash intégré à un compact a un nombre guide de l’ordre de 4 ou 5, un reflex de l’ordre de 12 et un flash externe. Ce modèle dit ‘ cobra ‘ à cause de sa forme) a un nombre guide qui oscille entre 20 et 40 pour les modèles très puissants.

Les pièges du nombre guide

Le nombre guide (noté NG dans les fiches techniques) étant la mesure de puissance pour le flash, il est tentant de prendre des libertés sur la façon de la mesurer. Lorsque vous consultez la fiche d’un flash, regardez pour quelle focale le NG est indiqué. Il peut arriver que le fabricant annonce une mesure effectuée avec un objectif de 90 ou 105 mm, par exemple. Dans ce cas, le flash couvrant une surface moins importante peut utiliser une lentille frontale qui va concentrer l’éclair, lequel sera plus puissant… mais sur une surface réduite. La même chose s’applique à la sensibilité. Un nombre guide a du sens pour un appareil réglé sur 100 ISO. S’il est indiqué pour une valeur d’ISO plus élevée, il y a, là encore, tricherie. La mesure est très surévaluée puisque le capteur, plus sensible, a eu besoin de moins de lumière.

Vitesse lente, second rideau, etc.

Il existe des techniques qui sont liées aux caractéristiques du flash : le choix du départ de l’éclair sur le deuxième rideau, et celui de flasher en pose longue (improprement appelée ‘ vitesse lente ‘) en sont les principales. Comme nous venons de le voir, si l’appareil dispose d’un obturateur, on ne peut pas utiliser le flash à des temps de pose plus courts que sa vitesse de synchro. En revanche, rien n’empêche d’en utiliser de plus longs. On peut même utiliser des temps de pose très très longs, tout en déclenchant un flash. Dans ce cas, le premier plan est éclairé par le flash, tandis que le fond l’est par le temps de pose (à l’inverse si, en mode automatique, on a un fond noir lors de l’usage du flash, c’est que le temps de pose est top court pour bien l’exposer). Conséquence de l’emploi d’un temps de pose long : les sujets hors de portée du flash risquent fort d’être affectés d’un flou de bougé. En pratique, dans ce cas, l’exposition premier plan/fond est totalement dissociée. Le premier plan est net parce que bloqué par l’éclair du flash très bref, alors que le fond est bien exposé, mais reste flou du fait du temps de pose très long. L’usage bien maîtrisé du flash en pose longue est une source classique et inépuisable d’images extrêmement dynamiques. C’est à ce moment qu’intervient un réglage que l’on trouve sur les appareils sophistiqués : le déclenchement du flash sur le deuxième rideau. Traditionnellement, le flash est déclenché lors de l’arrivée du premier rideau, c’est-à-dire qu’en pose longue, on a le déroulé : dégagement du capteur par le premier rideau ; coup de flash, pose longue, couverture du capteur par le second rideau. Si le sujet bouge, la partie mobile (floue) sera enregistrée après l’éclair du flash et donc devant le sujet en mouvement. En déclenchant le flash en fin de cycle, on obtient un premier plan net avec les traînées liées au mouvement situées derrière, ce qui est plus logique.

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Luc Saint-Élie