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Comment ça marche : la stabilisation des images

Empêcheur numéro un de photographier en paix, le flou peut avoir plusieurs causes. Certaines sont directement liées aux mouvements du photographe pendant la prise de vue ; d’autres sont relatives à un mauvais réglage. Pour
éviter cela, les appareils multiplient les modes scènes. Et pour prévenir le fameux ‘ flou de bougé ‘, ils disposent désormais de dispositifs de stabilisation. Explications.

La scène est classique : votre enfant est encore plein de sommeil. La lumière est faible, mais le visage de votre chérubin arbore une petite expression qui vous fait craquer. Vite, une photo (sans flash, pour ne pas réveiller le
petit). Vous vous précipitez sur votre ordinateur pour voir le résultat, et une fois de plus, vous pestez contre votre compact numérique qui, décidément, trouve toujours le moyen de vous gâcher l’existence avec des photos floues.Si en lumière difficile, il est possible d’accuser le système de mise au point automatique (l’autofocus) de ne pas faire correctement son travail, le problème du flou est souvent lié à l’utilisation de l’appareil
lui-même.

Le flou, c’est souvent vous

En conditions lumineuses délicates (début ou fin de journée, intérieur, etc.), la durée d’exposition du capteur doit être plus longue pour emmagasiner davantage de lumière. Pendant cette période, dite temps de pose, vous ne devez
sous aucun prétexte bouger l’appareil. Le moindre mouvement et l’image du sujet qui se forme sur le capteur est décalée par rapport à l’instant précédent ; elle devient alors floue. Ceci est d’autant plus certain si
vous utilisez un zoom. Le grossissement de la focale démultiplie l’angle du mouvement du boîtier et, en longue focale, le moindre tremblement devient perceptible sur l’image.Ce phénomène est-il réservé aux appareils numériques ? Non, mais il n’est pas rare d’entendre des personnes ayant récemment acheté un numérique se plaindre d’obtenir davantage de photos floues qu’avec
leur ancien compact argentique. La raison en est assez simple. Les appareils compacts numériques sont de plus en plus petits et légers. Effet pervers de cette réduction, ils sont nettement plus difficiles à manier sans trembler. Et la visée par
l’écran situé au dos de l’appareil avec les bras tendus ne fait qu’augmenter le risque de bougé. Ces tremblements sont moins importants sur des boîtiers plus gros ou plus lourds comme les reflex ou les bridges. Mais sur ces
derniers, c’est l’importance du zoom qui rend la prise de vue délicate.Empiriquement, il est admis qu’en utilisation à main levée, une photo est floue si le temps de pose est inférieur à l’inverse de la focale. Pour parler simplement, si vous photographiez avec un compact dont la plage de
focales du zoom s’étend de 35-105 mm, vous devrez l’utiliser à des temps de pose compris entre 1/35 s et 1/105 s, sous peine d’obtenir des images floues par le simple fait de tenir l’appareil. Pour plus de
sécurité, il est même préférable de diminuer le temps de pose d’une valeur. Sur ce compact, vous êtes limité en pose lente au 1/60 s en grand-angle et au 1/125 s en mode téléobjectif. Les affichages tiennent compte de ce risque.En mode automatique, lorsque le temps de pose est trop long, une icône de main apparaît sur l’écran. Elle signifie que l’image risque d’être floue. En mode manuel, les indications de temps de pose ou
d’ouverture apparaissent en rouge pour signifier des valeurs insuffisantes. Pour éviter ce flou à la prise de vue, la recommandation classique est d’utiliser un trépied, ou, a minima, un support improvisé afin de stabiliser
l’appareil. Efficace, certes, mais emportez-vous toujours un trépied avec vous ? Probablement pas ! D’où l’intérêt d’un stabilisateur intégré. Un système de stabilisation, c’est tout simplement une sorte
de trépied incorporé à l’appareil. Il ne fonctionne pas avec des jambes pour servir d’appui, mais grâce à des dispositifs optiques, mécaniques ou électroniques, qui compensent les mouvements que vous infligez à l’appareil
photo.

La stabilisation au prix fort

Assez connue, car déjà présent dans le matériel professionnel, la stabilisation optique fait désormais son apparition sur des appareils destinés au grand public. Ce système est intégré dans les objectifs et le principe en est assez
simple. Une image devient floue lorsque, pendant la durée de la pose, le boîtier est soumis à une vibration décalant l’image du sujet qui se forme sur le capteur. Il faut donc que pendant toute la durée de la pose, les rayons lumineux
viennent frapper le capteur au même endroit. Pour la stabilisation optique (schéma ci-dessous), un groupe de lentilles mobiles vient corriger les trajectoires des rayons lumineux quasiment en temps réel afin de compenser les
mouvements du boîtier. Le secret : des capteurs de vitesse angulaire placés dans l’objectif.Pour simplifier les explications, nous pouvons assimiler ces capteurs à de petits gyroscopes qui tentent de maintenir leur position spatiale initiale quels que soient les mouvements de leur environnement. Lorsque le boîtier subit de
petites vibrations, les gyroscopes maintiennent leurs positions par des mouvements compensatoires. Ceux-ci sont mesurés et transmis à un microprocesseur qui déterminera la direction du mouvement et son intensité. En fonction de ces deux paramètres,
le processeur calcule en une fraction de seconde le mouvement compensatoire à insuffler aux lentilles mobiles pour corriger la trajectoire des rayons lumineux. Le plus remarquable dans cette technologie est la rapidité à laquelle tous ces paramètres
doivent être traités.Mais ce système a cependant un défaut : il implique la présence d’un groupe de lentilles supplémentaire, augmentant le poids, le volume et le prix des objectifs stabilisés. Cependant, les progrès en ce domaine sont rapides.
Panasonic intègre désormais de tels systèmes dans des compacts de petite taille et pour moins de 300 euros. Reste la consommation d’énergie liée à l’activation des moteurs de stabilisation qui réduit l’autonomie de
l’appareil, que la stabilisation soit enclenchée ou pas. En effet, même stabilisateur éteint, les moteurs fonctionnent pour maintenir les lentilles en place.

Un système innovant

Suivant le même principe, Konica Minolta a créé un système anti-vibration baptisé AS pour Anti-Shake (encadré A). Il utilise des détecteurs de vitesse angulaire qui déterminent la direction et l’intensité des
mouvements à compenser. Néanmoins, la compensation est différente : le système de Minolta ne modifie pas la trajectoire des rayons lumineux, mais l’emplacement du capteur. Cette approche a des avantages intéressants pour des boîtiers à
objectifs interchangeables comme le Dynax 7D de Minolta : la stabilisation n’est plus liée aux optiques. Tous les objectifs de la marque sont virtuellement stabilisés, alors qu’il faut investir dans une gamme d’objectifs
stabilisés plus lourds et plus coûteux dans le cas d’une stabilisation optique.

Le numérique à moindre coût

À côté de ces systèmes de stabilisation optique (ou mécanique, dans le cas de Minolta, puisque l’objectif n’est pas modifié), il existe une autre approche basée sur un disposifif entièrement électronique : la
stabilisation numérique. On la trouve principalement sur les caméscopes d’entrée de gamme. Avec cette option, plus aucun dispositif n’est en mouvement. La stabilisation numérique utilise uniquement la partie centrale du capteur pour
capturer l’image, alors que la zone périphérique sert à analyser les éventuels mouvements liés au bougé (encadré B). Lors des mouvements de la caméra, les images décalées se forment sur les bords du capteur.Un microprocesseur calcule le décalage et recadre la zone d’enregistrement au bon endroit sur le capteur. En analysant une suite d’images, le microprocesseur est également capable de détecter un mouvement plus global du
caméscope, atténuant ainsi les mouvements amples de la caméra. Cependant, la réduction de la surface d’enregistrement nuit à la qualité des images avec une baisse de la définition et, par conséquent, une diminution de la sensibilité. Certains
caméscopes proposent d’utiliser tout le capteur (et donc de renoncer à la stabilisation), ou au contraire de faire appel à la stabilisation (avec, en contrepartie, une image capturée avec moins de pixels). Un avantage, toutefois : ce
système est peu coûteux et donc facile à mettre en ?”uvre dans les appareils d’entrée de gamme.

La stabilisation pour faire quoi ?

Nous avons vu que l’intérêt de la stabilisation est de limiter les effets de tremblement et donc de pouvoir photographier avec des temps de pose plus longs. En pratique, la stabilisation optique permet de gagner près de trois
valeurs (trois diaphragmes ou trois temps de pose). Ainsi, si vous utilisez un objectif d’une focale de 250 mm, le temps de pose le plus long utilisable sans risque est 1/250 s. Avec une stabilisation, vous pouvez descendre
jusqu’au 1/30 s. Vous gagnez donc une plus grande liberté pour vos prises de vues. Dans certains cas, vous ne serez plus obligé de recourir au flash, ou d’augmenter la sensibilité de l’appareil : les photos
présenteront donc moins de bruit numérique.Photographier en mode macro ou au téléobjectif (ou le moindre mouvement se trouve amplifié par le grossissement) devient aussi beaucoup plus simple et ne requiert plus l’emploi d’un pied. Une valeur de temps de pose étant
équivalente à une valeur de diaphragme, vous pouvez également gagner trois valeurs d’ouverture pour la même vitesse. Cela permet par exemple de photographier avec un diaphragme plus fermé et ainsi obtenir une profondeur de champ plus
importante. Une possibilité intéressante pour la photo de paysage. Enfin, la stabilisation permet également de créer de jolies images… floues. Vous pouvez par exemple, prendre les flots tumultueux d’une rivière en pose longue pour obtenir un
flou de mouvement, tout en conservant un paysage net à l’aide de la stabilisation.

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Renaud Labracherie