Filtres à densité neutre dégradée (GND)

Introduction

Les filtres à densité neutre dégradée (GND) ou « filtres dégradés » sont un outil essentiel pour capturer des scènes à large plage dynamique. C'est peut-être le secret caché des photographes de paysage à succès. Utilisés depuis plus de cent ans, l'effet GND peut désormais s'appliquer numériquement, soit lors du développement RAW, soit en post-traitement. Dans les deux cas, savoir tirer le meilleur parti des filtres GND aura un impact énorme sur la qualité de vos photos.

Nos yeux s'adaptent aux différents niveaux de luminosité d'une scène. Un appareil standard capture toute la scène avec la même exposition. Cela peut faire apparaître les zones claires et sombres comme « lavées » et sans détail — contrairement à la perception réelle.

Bien que les filtres photographiques soient souvent considérés comme des artifices, les filtres GND peuvent faire l'inverse : aider à obtenir une photo qui imite mieux l'apparence réelle de la scène.

Ils fonctionnent en obstruant progressivement plus de lumière vers un côté du filtre, utilisables dans presque toute situation où la luminosité change uniformément dans une direction — soit à une frontière nette comme l'horizon, soit plus graduellement sur toute l'image. En général, les angles de champ plus larges en bénéficient davantage, car ils englobent une plus grande gamme de luminosité.

Ils s'appellent filtres à densité neutre dégradée car ils ont (i) un dégradé, (ii) de transparent à un gris neutre et (iii) la densité effective de ce gris augmente, bloquant plus de lumière.

Les filtres GND affectent deux aspects d'une photo :

1. Plage dynamique. On peut capturer des scènes dont l'étendue de luminosité dépasse les capacités de l'appareil. C'est l'application la plus connue.
2. Contraste local. Bien que les filtres GND diminuent généralement le contraste entre zones extrêmes clair/sombre, le contraste à l'intérieur de chaque zone augmente* — améliorant l'apparence des couleurs et détails. C'est un avantage moins connu mais probablement le plus impactant.

Le second avantage explique pourquoi beaucoup de photographes appliquent des filtres GND même quand la plage dynamique de la scène tient dans les capacités de l'appareil. Cela peut donner plus de définition aux nuages, ou les rendre plus menaçants en les assombrissant par rapport au reste. Les applications sont incroyablement diverses.

Types de filtres GND

L'effet d'un filtre GND est déterminé par deux propriétés :

1. Force (densité). Différence de réduction de lumière entre les deux côtés du dégradé.
2. Taux de transition. Vitesse à laquelle le côté le plus fondu passe au côté transparent.

La force est peut-être le critère le plus important. Spécifications courantes :

Plus fort	Plus faible

(blanc = transparent)

rappel : chaque « stop » de force bloque deux fois plus de lumière

Quelle force choisir ? Estimez-la en pointant l'appareil vers la partie sombre, relevant l'exposition, puis vers la partie claire, relevant une seconde exposition. La différence entre ces deux expositions est la force maximale nécessaire, mais vous voudrez probablement plus faible pour un rendu réaliste.

Exemple : en mode priorité ouverture, si l'appareil mesure 1/100s pour le ciel et 1/25s pour le sol, vous ne voudrez pas plus fort qu'un GND 2 IL. Mais vous verrez vite que ce n'est pas qu'un jeu de chiffres ; la force optimale dépend aussi du sujet et du rendu recherché.

La force la plus polyvalente est peut-être 2 IL ; plus faible est souvent trop subtil, plus fort peut paraître irréel. Dans les deux cas, il n'est pas difficile de reproduire les résultats d'un GND 1 ou 3 IL en post-traitement (en partant d'une photo avec GND 2 IL).

Taux de transition :
Bord plus doux → Bord plus dur

blanc = transparent (passe 100% lumière)

La deuxième caractéristique importante est le taux de transition. La plupart des fabricants n'ont que deux types : dur et doux. Mais ces termes ne sont pas standardisés, leur taux précis variant fortement d'une marque à l'autre.

En général, les grand-angles nécessitent des dégradés plus durs, car la luminosité varie plus abruptement quand une plage plus large est compressée dans le cadre. Les transitions douces sont plus tolérantes aux erreurs de placement, mais leur position est plus difficile à identifier dans le viseur.

Comment utiliser un filtre GND

Bien que la zone de transition du GND soit clairement visible sur le filtre seul, sa position est souvent loin d'être évidente dans le viseur. Le bouton de prévisualisation de profondeur de champ aide beaucoup, mais il faut savoir quels artefacts surveiller.

Trois caractéristiques du GND sont contrôlables : (i) la position, (ii) la force et (iii) le taux de transition. Seule la première est contrôlable pour un filtre donné, mais les trois sont ajustables si vous appliquez le filtre numériquement (plus tard). Survolez les placements ci-dessous pour voir l'effet :

Déplacer la position du filtre GND :

Note : exemple avec un dégradé très abrupt, même pour un GND « dur ».
Ceci pour rendre les positions de transition plus identifiables.

(i) Position. Le placement optimal est généralement très près de l'horizon, bien que des résultats plus réalistes soient parfois obtenus en le plaçant légèrement plus bas. Attention : trop haut crée une bande claire au-dessus de l'horizon ; trop bas rend la terre lointaine anormalement sombre. Attention particulière aux objets dépassant l'horizon : arbres, montagnes.

(ii) Force. Équilibrer zones claires et sombres est bénéfique, mais facile à exagérer. Essayez de ne pas violer la hiérarchie tonale de la scène ; si le ciel était plus clair que le sol, gardez-le ainsi pour un rendu réaliste.

(iii) Taux de transition. Dépend fortement du type et distribution du sujet. Couchers/levers de soleil sur l'eau bénéficient souvent de transitions douces. Si l'horizon est irrégulier (arbres, montagnes), une transition douce évite que l'effet GND ne devienne trop apparent dans ces objets. Dans l'exemple, le réglage « plus dur » marchait bien pour le côté droit de l'horizon, mais créait une transition abrupte dans les objets à gauche.

N'hésitez pas à être créatif. Dans l'exemple, on aurait pu placer la transition en biais, suivant le rivage rocheux du centre-droit vers les arbres en haut-gauche. On peut aussi empiler/combiner plusieurs filtres pour des géométries d'éclairage plus complexes.

Complications

Le plus gros problème des filtres GND est qu'on est généralement limité à des dégradés transitionnant le long d'une ligne. Si des parties du sujet dépassent la transition clair/sombre, elles peuvent paraître inégalement et irréalistement assombries. Sujets sensibles : arbres, sommets de montagnes, personnes.

image de droite avec filtre GND 2 IL

Cependant, même les sommets assombris peuvent être améliorés, mais il faut généralement d'autres outils. On peut minimiser leur impact avec un masque de calque dans Photoshop (ou autre logiciel) et retoucher manuellement les zones nécessitant plus d'exposition, mais à éviter si possible, car difficile à rendre réaliste et demande beaucoup plus de travail en post-traitement.

Filtres numériques vs physiques

Les filtres GND peuvent s'appliquer physiquement (devant l'objectif) ou numériquement (dégradé d'exposition en développement RAW, ou expositions multiples combinées en retouche).

Un filtre physique est plus contraignant car il faut choisir parmi des types préfabriqués. L'image résultante a déjà le dégradé appliqué, ce qui rend la correction d'un mauvais placement plus difficile.

En revanche, les filtres GND physiques donnent souvent des résultats de meilleure qualité. Un GND physique assombrit les zones claires, tandis qu'un GND numérique éclaircit les zones sombres. Le GND physique nécessite donc une pose beaucoup plus longue, donnant nettement moins de bruit dans les zones (auparavant) sombres.

On peut contourner cette limite du GND numérique en prenant deux expositions séparées (et les combinant en retouche), mais cette technique pose problème avec les sujets dynamiques. De plus, les expositions multiples nécessitent trépied et déclencheur à distance — sinon l'appareil peut bouger pendant ou entre les poses.

Autres considérations avec les filtres GND physiques

Si vous restez sur les filtres GND physiques, ils deviennent plus faciles avec le bon système de montage. Trois façons principales :

• Mécanisme vissé standard. Utilisé pour la plupart des autres filtres (UV, polarisants). Mais rend extrêmement difficile l'ajustement de la position de la transition GND.
• Libre / tenu à la main. Rapide et facile, mais on ne peut généralement pas garder le dégradé au même endroit pour plusieurs prises, et cela occupe une main. Les petits ajustements sont aussi plus difficiles.
• Porte-filtres. Composés d'une bague d'adaptation qui se visse sur l'objectif. Le filtre GND carré glisse dedans — permettant un contrôle fin de la position de la transition. Le système Lee est le plus courant.

Exemple de système porte-filtre.
Photo courtoisie de scalespeeder.

Filtres GND inversés (reverse grad). Variation des GND. Au lieu d'un dégradé uniforme du clair au gris foncé, ces filtres spéciaux vont du clair au gris foncé puis au gris plus clair. Parfois utiles pour couchers/levers de soleil, car ils assombrissent davantage la bande lumineuse près de l'horizon. Mais on peut presque toujours assombrir cette partie en post-traitement.

Qualité d'image. Tout élément de verre supplémentaire entre le sujet et le capteur risque de dégrader la qualité. Si ce n'est généralement pas un problème, les filtres avec taches, dépôts, micro-rayures ou défauts réduisent netteté et contraste. De plus, beaucoup de filtres GND ne sont pas « multitraités », ce qui les rend plus sensibles au flare (surtout qu'ils sont souvent utilisés avec un éclairage dur ou dramatique).

Autres notes et lectures complémentaires

Les filtres GND ne sont qu'une approche parmi d'autres pour gérer les éclairages difficiles. Autres techniques courantes :

• Récupération ombres/hautes lumières. Applicable en retouche, excellente alternative aux GND quand (i) la luminosité ne varie pas uniformément dans une direction et (ii) la plage dynamique totale n'est pas trop extrême.
• Attendre un meilleur éclairage. Si vous avez besoin d'un filtre 3 IL ou plus, envisagez de photographier à un autre moment de la journée.
• HDR (High Dynamic Range). Quand les approches ci-dessus ne sont pas pratiques, fusionner plusieurs expositions en une seule image HDR (Photoshop, Photomatix, etc.).

Pour des sujets similaires, voir aussi :

• Photographie HDR
  Autre technique puissante pour éclairages difficiles.
• Filtres d'objectif : Polarisants, UV, ND & GND
  Vue d'ensemble de tous les types de filtres, résumé des GND.
• Comprendre et utiliser les filtres polarisants
  Réduisent souvent les différences de luminosité ciel/sol, entre autres avantages.
• Comprendre et utiliser les filtres à densité neutre
  Réduisent la lumière entrante comme les GND, mais uniformément sur l'image.