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Caractéristiques sensitométriques de rendu des valeurs
La comparaison des contrastes et des densités des sujets et de leurs images fait l'objet de l'étude du rendu des valeurs.
Aptitude au contraste
L'aptitude au contraste d'un système est sa faculté à séparer deux valeurs voisines de lumination ou de luminance en valeurs plus ou moins différenciées de densités ou de niveaux numériques de sortie. Pour un film négatif en noir et blanc, elle est classiquement définie par la valeur de la pente (tangente) de la partie rectiligne de la courbe caractéristique H&D. Cette valeur est notée γ. Pour un négatif en couleurs, il y a trois courbes caractéristiques, ce qui implique trois valeurs pour γ qui sont, idéalement, identiques. Les valeurs de γ ne sont pas toujours très significatives. Aussi d'autres critères sont-ils utilisés, comme la pente reliant les deux points de la courbe caractéristique H&D, qui correspondent au début et à la fin de la partie de la courbe utilisée le plus fréquemment, ou encore les pentes dans les ombres et dans les lumières des films inversibles.
Dans la plupart des « drivers » de périphériques ou des logiciels de traitement numérique des images, des graphiques interactifs représentatifs de l'aptitude au contraste de chaque élément de la chaîne numérique permettent de modifier et de contrôler ce paramètre. Dans un moniteur de type CRT (Cathode Ray Tube), γ ne correspond pas à une pente mais à un exposant dans la relation entre la luminance (L) émise et la différence de potentiel (Evolts ) appliqué à la cathode du tube, selon l'équation :
Cet exposant γ, de l'ordre de 1,8 à 2,2 suivant les plates-formes Macintosh ou PC, provoque une compression des noirs et une expansion de blancs qui sont compensées dans la chaîne numérique par les appareils photographiques numériques et certains scanners dotés d'un γ inverse de 0,45 (1/2,2 = 0,45).
Sensibilités générales (ISO)
Les sensibilités générales correspondent globalement à l'inverse de la quantité de lumière nécessaire pour obtenir une image correcte. L'échelle de sensibilité ISO est indépendante du type de films (noir et blanc, couleurs, négatifs ou inversibles). Pour obtenir cette cohérence d'échelle, qui simplifie la pratique, chaque type de film fait l'objet d'une norme spécifique qui établit les protocoles et les calculs à réaliser sur les courbes caractéristiques H&D.
Sensibilité des films négatifs en noir et blanc (ISO 6)
À partir de la courbe caractéristique H&D, la sensibilité S est donnée par la formule :
où h0,10 représente, par définition, la lumination nécessaire pour obtenir une densité de 0,10 au-dessus du support + voile (définition du point M) . Comme l'activité des différents révélateurs du noir et du blanc est très variable, on impose une clause de contraste selon laquelle la différence de densité entre les points M et N doit être impérativement égale à 0,80, le point N étant situé sur la courbe à un log lumination supérieur de 1,30 par rapport à celui de M (fig. 1).
Sensitométrie : détermination de la sensibilité ISO des films en noir et blanc
La sensibilité ISO des films en noir et blanc est déterminée à partir de la lumination nécessaire pour obtenir, sur la courbe caractéristique « H & D », une densité optique égale à 0,10 au-dessus du niveau de densité du support et du voile. Ce point M correspond au premier...
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Sensibilité des films négatifs en couleurs (ISO 5800)
À partir des trois courbes caractéristiques H&D en bleu, vert et rouge, la sensibilité S est donnée par la formule :
où h0,15 correspond à la lumination moyenne nécessaire pour obtenir une densité de 0,15 au-dessus du support + voile de la courbe verte et de la courbe la moins sensible (rouge ou bleue).
Sensibilité des films inversibles en couleurs (ISO 2240)
Un film inversible correctement exposé d'un point de vue qualitatif est neutre. Aussi est-ce à partir de la courbe caractéristique H&D en densités visuelles colorimétriques que la sensibilité S est donnée par la formule :
où hm est la moyenne harmonique des luminations nécessaires pour obtenir, d'une part, une densité de 0,20 au-dessus du support + voile et, d'autre part, une densité de 2 au-dessus du support + voile.
Sensibilité des appareils photographiques numériques (ISO 12232)
Les appareils électroniques à gain variable et traitement numérique après capture permettent d'obtenir des rendus satisfaisants dans une certaine fourchette d'exposition.
Dans les applications photographiques où les niveaux d'éclairage peuvent être maîtrisés, il est préférable d'utiliser un indice d'exposition qui procure la meilleure qualité d'image possible. Dans ces cas, un taux de sensibilité fondé sur la saturation est approprié. Cette sensibilité se définit alors par la formule :
où hsat représente la lumination qui produit le signal de sortie valide maximal (ni [...]
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Écrit par :
- Bernard LEBLANC : professeur honoraire de sensitométrie, École nationale supérieure Louis-Lumière, Noisy-le-Grand
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Pour citer l’article
Bernard LEBLANC, « PHOTOGRAPHIE - Sensitométrie », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 26 janvier 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/photographie-sensitometrie/