Filtres d'objectif pour appareil photo

Vue d'ensemble : types de filtres d'objectif

Les filtres d'objectif ont encore de nombreuses utilisations en photographie numérique et devraient faire partie du sac de tout photographe. On y trouve les polarisants pour réduire les reflets et améliorer la saturation, ou de simples filtres UV/haze pour protéger la lentille frontale. Ce tutoriel présente ces options et d'autres effets impossibles à reproduire en retouche numérique. Les problèmes/inconvénients courants et les tailles de filtres sont abordés à la fin.

Type de filtre	Utilisation principale	Sujets courants
Polarisants linéaires & circulaires	Réduire les reflets Améliorer la saturation	Ciel / Eau / Feuillage en photo de paysage
Densité neutre (ND)	Allonger le temps de pose	Cascades, rivières sous forte lumière
Densité neutre dégradée (GND)	Contrôler forts gradients lumineux Réduire le vignettage	Paysages dramatiquement éclairés
UV / Haze	Améliorer la clarté (film) Protéger l'objectif	Tous
Réchauffants / Refroidissants	Modifier la balance des blancs	Paysages, sous-marin, éclairages spéciaux

Filtres polarisants linéaires et circulaires

Les filtres polarisants (ou « polariseurs ») sont peut-être le filtre le plus important pour la photo de paysage. Ils fonctionnent en réduisant la lumière réfléchie qui atteint le capteur. Comme des lunettes de soleil polarisantes, ils assombrissent le ciel, réduisent les reflets sur l'eau et autres surfaces, et diminuent le contraste entre terre et ciel.

Sélection :	Sans polariseur	Polariseur au max

deux photos main levée prises à quelques secondes d'intervalle

Remarquez comme le ciel devient d'un bleu bien plus foncé, et comme le feuillage/roches gagnent légèrement en saturation. L'intensité de l'effet polarisant varie en tournant lentement le filtre ; 180° de rotation suffisent, au-delà les intensités se répètent. Utilisez le viseur (ou l'écran arrière) pour visualiser l'effet pendant la rotation.

L'effet polarisant peut aussi varier fortement selon la direction de visée et la position du soleil. L'effet est maximal lorsque l'appareil est pointé dans une direction perpendiculaire à la lumière incidente du soleil. Si le soleil est au zénith, l'effet sera maximal près de l'horizon dans toutes les directions.

Cependant, les polariseurs doivent être utilisés avec prudence car ils peuvent nuire à la photo. Ils réduisent drastiquement la lumière atteignant le capteur — souvent de 2 à 3 IL (1/4 à 1/8 de la lumière). Cela augmente considérablement le risque de flou de bougé et peut rendre certaines photos d'action impossibles.

De plus, utiliser un polariseur sur un grand-angle peut produire un ciel inégal ou irréaliste, visiblement assombri. Dans l'exemple à gauche, le ciel pourrait être considéré anormalement inégal et trop sombre en haut.

Polariseurs linéaires vs circulaires : La version circulaire permet au système de mesure et d'autofocus de l'appareil de fonctionner. Les polariseurs linéaires sont bien moins chers, mais inutilisables avec les appareils à mesure TTL et autofocus — c'est-à-dire presque tous les reflex numériques. On pourrait renoncer à la mesure et l'autofocus, mais c'est rarement souhaitable.

Filtres à densité neutre (ND)

Les filtres à densité neutre (ND) réduisent uniformément la lumière atteignant le capteur. Utile quand un temps de pose suffisamment long n'est pas atteignable dans la gamme d'ouvertures possibles (au plus bas ISO).

Situations où les filtres ND sont particulièrement utiles :

• Lisser le mouvement de l'eau dans cascades, rivières, océans, etc.
• Obtenir une profondeur de champ plus faible en forte lumière
• Réduire la diffraction (qui réduit la netteté) en permettant une plus grande ouverture
• Rendre les objets mobiles moins visibles ou invisibles (personnes, voitures)
• Introduire du flou pour suggérer le mouvement avec des sujets mobiles

Eau lissée par une longue exposition

N'utilisez les filtres ND que lorsque c'est absolument nécessaire car ils jettent effectivement de la lumière — qui pourrait servir à obtenir une vitesse plus rapide (figer l'action), une ouverture plus petite (profondeur de champ) ou un ISO plus bas (réduire le bruit). De plus, certains filtres ND peuvent ajouter une légère teinte de couleur.

Comprendre combien de lumière un filtre ND bloque peut être difficile car les fabricants l'expriment sous de nombreuses formes :

Réduction de lumière		Hoya, B+W, Cokin	Lee, Tiffen	Leica
IL (stops)	Fraction
1	1/2	ND2, ND2X	0,3 ND	1X
2	1/4	ND4, ND4X	0,6 ND	4X
3	1/8	ND8, ND8X	0,9 ND	8X
4	1/16	ND16, ND16X	1,2 ND	16X
5	1/32	ND32, ND32X	1,5 ND	32X
6	1/64	ND64, ND64X	1,8 ND	64X

Généralement, quelques IL suffisent pour la plupart des cascades ; la plupart des photographes gardent un ou deux filtres ND de valeurs différentes. Une réduction extrême permet des poses très longues même en plein jour.

Filtres à densité neutre dégradée (GND)

Les filtres GND limitent la lumière selon un motif géométrique lisse. Aussi appelés « filtres à séparation ». Scènes idéales : géométries d'éclairage simples, comme la transition linéaire du sombre au clair fréquente en photo de paysage.

Filtre GND Résultat final

Avant le numérique, les filtres GND étaient indispensables pour capturer les paysages à fort contraste. Avec le numérique, on peut souvent prendre deux expositions et les fusionner avec un dégradé linéaire dans Photoshop. Mais cette technique ne marche pas pour les sujets rapides ou la lumière changeante (sauf développement double d'un RAW, qui augmente le bruit). Beaucoup préfèrent le GND pour voir le résultat final immédiatement dans le viseur ou sur l'écran.

Les filtres GND existent en plusieurs variétés. Le premier réglage important est la rapidité de la transition du clair au foncé, appelée « bord doux » ou « bord dur » pour des transitions graduelles ou abruptes. Choisi selon la rapidité du changement de lumière dans la scène : une séparation nette entre terre sombre et ciel clair nécessite un GND à bord dur. La transition peut aussi être radiale pour ajouter ou supprimer le vignettage aux bords.

note : blanc = transparent (passe 100% de la lumière)

Le positionnement de la transition doit être très soigné et nécessite généralement un trépied. Le bord doux est plus flexible et tolérant aux erreurs de placement. Mais un bord doux peut produire un assombrissement ou éclaircissement excessif près de la transition si la lumière de la scène change plus vite que le filtre. Attention aussi : les objets verticaux traversant la transition peuvent paraître anormalement sombres.

Choisir :	Photo finale	Position de la transition GND

Remarquez comme les colonnes de roches deviennent presque noires au sommet par rapport au dessous de la transition ; cet effet est souvent inévitable avec les filtres GND.

Un problème avec la terminologie « bord doux/dur » est qu'elle n'est pas standardisée entre marques. Le « bord doux » d'une marque peut être presque aussi abrupt que le « bord dur » d'une autre. Il faut donc juger au cas par cas en regardant le filtre lui-même. La plupart des fabricants montrent un exemple de transition sur leur site.

Le deuxième réglage important est la différence de lumière entre les deux côtés de la transition (haut vs bas dans les exemples). Cette différence utilise la même terminologie que les filtres ND. Un « GND 0,6 ND » laisse passer 2 IL de moins (1/4) d'un côté. Un « 0,9 ND » laisse passer 3 IL de moins (1/8). La plupart des paysages n'ont besoin que d'un dégradé de 1 à 3 IL.

Filtres Haze & UV

De nos jours, les filtres UV servent principalement à protéger la lentille frontale car ils sont transparents et n'affectent pas visiblement l'image. Avec le film, ils réduisaient la brume et amélioraient le contraste en bloquant l'ultraviolet (UV). Le problème de l'UV est qu'il est invisible à l'œil mais souvent uniformément présent par temps brumeux ; il fausse l'exposition en réduisant le contraste. Heureusement, les capteurs numériques sont bien moins sensibles à l'UV que le film, la filtration UV n'est donc plus nécessaire.

Filtre UV 77 mm

Cependant, les filtres UV peuvent dégrader l'image en augmentant le flare, ajoutant une légère teinte ou réduisant le contraste. Les filtres UV multitraités réduisent drastiquement le risque de flare, et garder le filtre très propre minimise toute perte de qualité (même les micro-rayures invisibles affectent netteté/contraste). Les filtres UV de haute qualité n'introduisent aucune teinte visible.

Pour le numérique, on débat souvent si l'avantage (protection) l'emporte sur la perte potentielle de qualité. Pour les objectifs reflex très chers, la protection l'emporte souvent, car remplacer un filtre est plus facile que réparer un objectif. Pour les objectifs moins chers ou compacts, la protection compte moins — le choix devient une question de préférence.

Autre considération : les filtres UV peuvent augmenter la valeur de revente de l'objectif en gardant la lentille frontale en état neuf. En ce sens, un filtre UV pourrait même être considéré comme augmentant la qualité d'image (par rapport à un objectif non filtré) car il peut être remplacé régulièrement dès qu'on perçoit une dégradation.

Filtres refroidissants & réchauffants

Les filtres refroidissants ou réchauffants modifient la balance des blancs de la lumière atteignant le capteur. Cela peut corriger une teinte irréaliste, ou en ajouter une, comme réchauffer une journée nuageuse pour la faire ressembler à un coucher de soleil.

La teinte orange de l'image vient de lampes sodium monochromatiques ;
avec ce type de source, presque aucune correction de balance des blancs ne peut restaurer la couleur complète.
Un filtre refroidissant ou spécial éclairage public pourrait restaurer la couleur via d'autres sources.

Ces filtres sont devenus bien moins importants avec le numérique car la plupart des appareils ajustent automatiquement la balance des blancs, ajustable ensuite en RAW. Toutefois, certaines situations nécessitent encore des filtres de couleur, comme les éclairages inhabituels (exemple ci-dessus) ou la photo sous-marine. Car il peut y avoir une quantité écrasante de lumière monochromatique qu'aucune balance des blancs ne peut corriger pleinement — ou pas sans introduire d'énormes bruits dans certains canaux de couleur.

Problèmes avec les filtres d'objectif

vignettage de filtre visible

Les filtres ne doivent être utilisés que lorsque nécessaire car ils peuvent nuire à l'image. En ajoutant une lentille supplémentaire entre le capteur et le sujet, ils peuvent réduire la qualité. Cela se manifeste généralement par une légère teinte de couleur, une réduction du contraste local ou global, ou du ghosting et flare accru par réflexion interne sur le filtre.

Les filtres peuvent aussi introduire un vignettage physique (chute de lumière ou noircissement aux bords) si leur bord opaque gêne la lumière entrant dans l'objectif (exemple à droite). Cela a été créé en empilant un polariseur sur un filtre UV avec un grand-angle — les bords du filtre extérieur gênaient l'image. Empiler des filtre aggrave tous ces problèmes.

Notes sur le choix de la taille de filtre pour un objectif

Les filtres se présentent généralement en deux variantes : vissés et frontaux. Les frontaux sont plus flexibles car utilisables sur presque tous les diamètres, mais plus encombrants car ils doivent être tenus devant l'objectif. Des porte-filtres existent pour améliorer cela. Les filtres vissés offrent une étanchéité à l'air pour la protection, et ne bougent pas par rapport à l'objectif lors de la composition. Principal inconvénient : un filtre vissé ne fonctionne qu'avec un diamètre spécifique.

La taille d'un filtre vissé s'exprime en diamètre, correspondant au diamètre indiqué sur le devant de l'objectif. En millimètres, généralement 46 à 82 mm pour les reflex numériques. Les bagues d'adaptation « step-up » ou « step-down » permettent d'utiliser une taille de filtre sur un objectif de diamètre plus petit ou plus grand. Cependant, les bagues step-down peuvent introduire un vignettage important (le filtre bloque la lumière aux bords), tandis que les step-up rendent le filtre plus grand (et potentiellement plus encombrant) que nécessaire.

La hauteur des bords du filtre peut aussi importer. Les filtres ultra-fins et spéciaux sont conçus pour être utilisés sur grand-angle sans vignettage. Mais ils sont souvent plus chers et n'ont pas toujours de filetage extérieur pour accepter un autre filtre (ni parfois même le bouchon d'objectif).

Pour une discussion approfondie sur des filtres spécifiques, voir aussi :

• Comprendre et utiliser les filtres polarisants
• Comment utiliser les filtres à densité neutre dégradée
• Comment utiliser les filtres à densité neutre