Obturateur électronique : Fonctionnement & Limitation – Différence avec obturation mécanique

L’obturation électronique est un sujet récurrent. Si vous vous demandez comment elle marche, regardez la vidéo !

Nous abordons notamment l’effet de distorsion du Rolling shutter.

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La vidéo « Obturateur électronique : Fonctionnement & Limitation »

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Le script de la vidéo « Différence avec obturation mécanique »

→ Attention, je vous aide en vidéo et le texte ci-dessous n’a pas vocation a être lu car il a été généré automatiquement. Intéressez-vous plutôt à la vidéo ci-dessus donc 🙂

Salut, c’est Damien BERNAL. Aujourd’hui, comme d’habitude, je vous parle photo. Et aujourd’hui, j’ai décidé de vous parler de l’obturateur électronique. Si vous vous demandez ce que c’est, vous êtes au bon endroit, je vais vous en parler.

Obturateur électronique : C’est quoi ?

L’obturateur électronique c’est en opposition à l’obturateur mécanique que vous trouvez sur tous les reflex. L’obturateur mécanique, c’est tout simplement une espèce de petit rideau qui se baisse sur votre image, donc à 1/4 000^ème de seconde ou à 1/8 000^ème de seconde selon les appareils photo en général, mais cela vous permet de prendre une photo d’un objet qui va très vite.

Mais le problème c’est que comme c’est une pièce mécanique, vous avez du mal à dépasser certaines vitesses. Donc, en l’occurrence, là je viens de le dire, la plupart des appareils photo c’est 1/4 000^ème de seconde. Les plus avancés montent à 1/8 000^ème de seconde. Mais si votre objet est en mouvement très rapide, vous n’arriverez pas à le figer, même avec une vitesse aussi élevée. C’est là qu’intervient l’obturateur électronique.

fonctionnement

Il n’y a pas de rideau ou de pièce qui expose le capteur à un certain temps, c’est tout simplement une lecture de l’image de votre capteur à un moment donné. Donc, cela peut aller très vite. Mais comme vous le savez, l’obturateur électronique n’a pas que des avantages, il y a même un énorme défaut qu’on appelle le rolling shutter, donc c’est une distorsion de l’image. L’idée, c’est de vous expliquer dans cette vidéo comment marche l’obturateur électronique et dans quel cas certaines images vont être déformées.

Donc déjà, je vous montre le genre d’image pour que vous puissiez le reconnaître. Vous avez une image, par exemple, d’un avion. Comme vous voyez, vous avez les pales de l’avion qui sont déformées. Évidemment, les pales ne se déforment pas, elles restent bien rigides. Mais sur la photo, vous voyez, elles paraissent tordues alors que l’avion, lui, n’est pas bougé.

Vous avez une autre photo avec des pales donc, on zoome, vous voyez là encore c’est complètement ridicule. Cela vous donne des photos vraiment bizarres.

Une photo pareille d’un club de golf qui se déforme plus ou moins. Voilà le genre de photo que vous ne voulez pas obtenir. C’est le genre de photo que l’obturateur électronique peut vous produire dans certaines situations où votre sujet bouge très rapidement.

Schéma de fonctionnement

On va commencer par expliquer comment marche l’obturateur électronique. De manière schématique, vous avez ici la lecture de l’image, les points noirs se font d’un coup. C’est grosso modo, si on nappe avec un peu d’approximation, mais ce qu’on a avec une obturation mécanique, quand vous prenez donc votre photo avec l’obturateur mécanique de votre appareil photo, vous avez cela.

Quand vous prenez une photo avec l’obturateur électronique, vous avez plutôt un phénomène comme cela du balayage. Et c’est ce phénomène de balayage qui va produire des problèmes. Puisque quand bien même vous lui dites que vous voulez prendre une photo par exemple en 1/15 000^ème de seconde, donc une vitesse très rapide. Vous vous dites : « je vais pouvoir figer mon mouvement 1/15 000^ème de seconde.

Le problème c’est que ce 1/15 000^ème de seconde, ce qu’il faut bien comprendre, c’est que c’est le temps d’exposition de chaque ligne que vous voyez ici. Donc, sous-entendu, votre photo sera bien exposée 1/15 000^ème de seconde.

Limites

Mais le temps lui pour parcourir, pour balayer votre image, ligne par ligne, il est en moyenne de 1/30 000^ème de seconde. Et c’est un temps fixe qui dépend purement des performances de votre appareil photo.

Donc, vous avez beau avoir des vitesses d’obturation très élevées. Votre obturateur électronique mettra 1/30^ème de seconde à parcourir votre image. Imaginons votre cadre, cela c’est votre image et vous prenez en photo, on va dire, une balle. La balle avance et vous, vous êtes en train de prendre une photo, vous souhaitez figer le mouvement. Vous vous mettez à une vitesse très élevée, je ne sais pas, 1/32 000^ème de seconde par exemple, une vitesse absolument folle qui figerait n’importe quoi, ou d’un club de golf, et vous allez avoir la photo de tout à l’heure avec un club de golf tout tordu, ou d’une balle tout tordu complètement ovale. On dirait un ballon de rugby.

Et ce qui va se passer, c’est qu’on l’a vu dans le fonctionnement, vous avez votre obturateur électronique, on va le schématiser en trois tiers par exemple, qui va commencer par lire un tiers ici, un deuxième tiers ici, et un troisième tiers ici. Et il met en moyenne 1/30^ème de seconde à lire l’image entière. Mais chaque ligne est bien exposée le temps que vous lui avez donné. Donc chaque ligne est bien exposée à 1/30 000^ème de seconde. Vous avez donc une image qui est parfaitement bien exposée.

Défauts

Votre balle, par exemple, a fait cela. Elle est en train de descendre. Vous prenez donc la première partie de l’image, donc l’obturateur électronique va obturer le premier tiers ici, quand la balle est là. Vous avez donc l’image ici de la balle. Sauf qu’il met 1/10^ème de seconde à lire cette partie-là. Au bout d’1/10^ème de seconde, la balle a avancé donc, imaginons que la balle est ici maintenant.

Donc quand il va lire cette partie ici pendant 1/10^ème de seconde, la balle est ici. Et quand il va lire le troisième tiers, il va lire cette partie-là de l’image, donc 1/10^ème de seconde plus tard, la balle est ici. Quand vous allez additionner l’image qu’il a prise ici, ici et ici, vous allez avoir une balle qui est ovale puisque vous allez avoir un bout ici en haut, un bout ici là et un bout ici là. Ce qui provoque une déformation de l’image tout simplement.

Je ne sais pas si j’ai été clair, j’ai un schéma pour vous le montrer. Je vous laisse donc regarder cette animation-là où on voit un bonhomme qui avance. C’est un cas un peu extrême, mais on s’aperçoit bien que le bonhomme qui avance alors que l’obturation électronique de l’image est en train de balayer l’image, produit un bonhomme qui est complètement déformé, puisque votre sujet a avancé.

En gros donc, ce qu’on peut retenir de cela, c’est que l’obturation électronique ne fige pas le mouvement. L’obturation mécanique fige bien le mouvement, mais l’obturation électronique ne fige pas le mouvement, puisqu’elle met 1/30^ème de seconde à balayer l’image. Et du coup, si votre sujet avance, beaucoup plus vite que cette vitesse-là, vous allez avoir des images qui sont complètement farfelues. Vous allez avoir des choses qui sont complètement impossibles. Et vous allez avoir des effets qui sont indésirables.

Incompatibilité avec plein de choses

C’est pourquoi l’obturation électronique est à conseiller surtout quand vous avez beaucoup de lumière que vous n’avez pas forcément deux filtres ND pour obscurcir et que vous voulez par exemple ouvrir très grand pour avoir une faible profondeur de champ, vous pouvez vous mettre à une obturation électronique à 1/32 000^ème de seconde. Votre sujet étant fixe, vous n’allez pas avoir de problème si votre sujet, il reste toujours là. Ce n’est pas grave, vous allez obturer très rapidement. Vous allez avoir la profondeur de champ que vous voulez, mais votre image ne sera pas déformée.

De même, c’est utile quand vous ne voulez pas de bruit, puisque je ne l’ai pas dit, mais l’obturation mécanique est très bruyante, l’obturation électronique est silencieuse. Dans des cas où votre sujet ne se déplace pas très rapidement, vous vous mettez en obturation électronique. Par exemple, dans une salle de concert ou des choses comme cela, où vous voulez être silencieux, vous n’avez pas du tout de bruit, et votre photo est réussie.

L’obturateur électronique permet aussi d’éviter des fois des micros flous de bouger que vous avez, puisque le mouvement du miroir sur les réflexes vous fait bouger l’appareil photo, et enfin il consomme moins d’énergie que l’obturateur mécanique qui va activer une espèce de rideau qui va se coucher sur votre image, sur votre capteur. Et donc, il consomme de l’énergie.

Donc, l’obturateur électronique n’est pas du tout à jeter, c’est quelque chose de très bon, mais dont il faut connaître les limitations, ce que je viens de vous expliquer. Il n’est pas fait pour des sujets qui sont en mouvement très rapide, contrairement à ce qu’on pourrait penser, puisqu’il permet d’aller à des vitesses très rapides.

C’est le futur

Pour autant, sachez qu’avec le Sony A9 que vient de présenter Sony, on a une nouvelle génération d’obturateur électronique, qui tend à diminuer ce problème de distorsion de manière drastique donc, à pouvoir enfin figer le mouvement, mais c’est le futur.

Deux autres choses à savoir sur l’obturateur électronique : un, le flash, impossible d’utiliser un flash avec un obturateur électronique. Tout simplement pour la même raison que je vous ai évoquée tout à l’heure avec le cadre et la balle. C’est-à-dire que le flash va éclairer la scène, une fraction de seconde, en général 1/180^ème ou 1/250^ème, qui émet quelque chose de très rapide. Et il va falloir 1/30^ème de seconde à l’obturateur électronique pour balayer l’image. Du coup, si vous utilisez un flash avec un obturateur électronique, vous avez tout simplement avoir par exemple la partie ici qui va être éclairée, et les deux tiers ici qui vont être complètement noirs. Donc, votre image sera bonne à jeter.

Autre chose, pour les mêmes raisons, il faut se méfier quand vous êtes en éclairage avec des néons, en éclairage intérieur, etc., ou au scintillement des néons, puisque nos yeux ne se rendent pas compte, mais les néons vont scintiller à une certaine fréquence, et il peut pour peu que cela s’entrechoque avec votre obturateur électronique. Quand il va balayer l’image, il va balayer ici, cela va être clair ; il va balayer ici, cela va être foncé ; il va balayer ici, cela va être clair. Tout simplement parce que les néons scintillent. Évidemment, c’est complètement invisible pour l’œil, mais l’obturateur électronique lui qui va à des vitesses très rapides va s’en rendre compte.