Photographie/Filtres optiques/Filtres polarisants
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Bibliographie
■ préface - SOMMAIRE COMPLET ■ notions fondamentales et conseils pour les débutants ■ aspects esthétiques, thèmes photographiques ■ références scientifiques ■ photométrie, colorimétrie, optique ■ appareils, objectifs, éclairage, accessoires, entretien ■ procédés chimiques ■ procédés numériques ■ caractéristiques physiques des images, densité, netteté ■ compléments techniques et pratiques ■ photographie et vie sociale, histoire, enseignement,institutions, droit... | ||||||
Introduction
modifierL'intérêt des filtres polarisants était bien connu des amateurs de diapositives ; à l'heure de la photographie numérique, cet intérêt subsiste entièrement ! En effet, les filtres polariseurs permettent d'obtenir des effets qui ne peuvent pas être obtenus par un traitement informatique des images.
Principe
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Lorsqu'un filtre polariseur reçoit une lumière non polarisée, il transmet seulement l'une de ses composantes et arrête la composante perpendiculaire. Le flux lumineux émergent vaut donc théoriquement la moitié du flux incident, en pratique un peu moins. Naturellement, il ne s'agit pas là de sa propriété la plus intéressante ...
Lorsque le faisceau incident est formé de lumière plus ou moins polarisée, une partie du rayonnement pourra donc à volonté être arrêtée ou transmise, en fonction de l'orientation du filtre. Si la lumière est totalement polarisée, on pourra même arriver à une extinction pratiquement complète.
Il se trouve que la lumière renvoyée par la plupart des sujets photographiques est presque toujours partiellement polarisée, en particulier lorsqu'elle se réfléchit sur des surfaces lisses non métalliques. C'est le cas pour la surface de l'eau, les peintures brillantes, les feuillages, les toitures, etc. Très important, le bleu du ciel est lui aussi polarisé, mais d'une façon non uniforme.
Peu importe que la surface sensible utilisée soit argentique ou numérique, l'usage d'un polariseur permet dans de nombreux cas d'améliorer les photographies dès la prise de vue et d'obtenir des effets pratiquement irréalisables par post-traitement des fichiers numériques. L'élimination totale ou partielle de la lumière blanche réfléchie a deux effets :
- elle permet de saturer les couleurs,
- elle fait baisser le contraste global du sujet, ce qui permet d'en enregistrer plus facilement les valeurs sur le film ou sur le capteur.
Problèmes d'adaptation
modifierBeaucoup d'appareils perfectionnés ont des objectifs munis d'un filetage permettant de visser un filtre polariseur de diamètre approprié. Dans le cas contraire, il faut regarder la notice de l'appareil pour voir s'il existe des systèmes d'adaptation. En dernier recours, il suffit de tenir un filtre devant l'objectif au moment de la prise de vue pour résoudre le problème, mais cette solution est évidemment moins pratique qu'un montage direct. Des bagues d'adaptation vissantes permettent d'utiliser un polariseur de diamètre supérieur à celui de l'objectif, par exemple une bague 28 → 37 permet de monter un polariseur de diamètre 37 mm sur le taraudage de 28 mm du Nikon Coolpix 4500.
Il n'est jamais recommandé de superposer un filtre polariseur avec un autre filtre, ultraviolet par exemple, sous peine de dégrader fortement les images et de provoquer du vignettage. De même, laisser un polariseur en permanence sur l'appareil n'est pas une bonne idée : dans de nombreux cas, ce filtre n'apporte pas grand chose à la qualité des images et il absorbe toujours beaucoup de lumière, ce qui est rarement intéressant ; c'est le cas, par exemple, pour les photos d'intérieur.
Choix du type de polariseur
modifierFaut-il choisir un polariseur « linéaire » ou un polariseur « circulaire » ?
Avec l'immense majorité des appareils compacts argentiques ou numériques, les deux modèles conviennent et, à de rares exceptions près, il n'y a donc aucun inconvénient à utiliser un polariseur linéaire, beaucoup moins cher.
Pour les reflex, tout dépend du système de mesure de la lumière. En effet, dans beaucoup d'appareils, une partie du flux incident est prélevée grâce à une réflexion vitreuse et les cellules reçoivent donc une lumière plus ou moins polarisée. De ce fait, les polariseurs linéaires faussent les mesures et les photographies sont alors mal exposées. Assez souvent, l'usage d'un filtre polarisant linéaire est possible mais pour le savoir, il faut se reporter aux données du fabricant ou faire des essais systématiques ; dans le doute, il vaut mieux acheter un polariseur circulaire qui ne posera jamais ce genre de problème.
Utilisation pratique
modifierUn filtre polariseur comporte toujours deux parties, qui peuvent se présenter sous des formes différentes. L'une de ces parties est fixée sur l'appareil, l'autre en revanche peut tourner autour de l'axe optique. Selon l'angle choisi, l'image fournie change considérablement d'aspect, comme on peut le constater facilement dans le viseur ou sur l'écran de visualisation.
Il existe une orientation du filtre qui ne modifie presque pas l'aspect du sujet par rapport à ce que l'on obtiendrait sans filtre, à ceci près que l'on perd plus de la moitié de la lumière. L'effet est au contraire maximal si l'on tourne le filtre de 90 ° par rapport à cette position de référence. Dans ces conditions, les nuages sont en général très fortement accentués par rapport au ciel bleu, les reflets sur l'eau peuvent pratiquement disparaître et l'on peut voir le fond s'il est suffisamment proche de la surface, un ciel très bleu peut devenir presque noir, etc.
Il n'est pas toujours souhaitable de pousser au maximum l'effet d'un polariseur, mieux vaut alors trouver la position intermédiaire pour laquelle l'image aura le meilleur aspect possible ; naturellement, il n'existe pour cela aucune règle préétablie, c'est au photographe de faire les bons choix en fonction de sa propre sensibilité.
Rappelons que les filtres polariseurs sont sans effet sur les reflets produits par les surfaces métalliques. On peut les utiliser, en dépannage, comme des filtres gris neutre pas très denses.
Quelques exemples d'utilisation
modifierC'est au moment de la prise de vue qu'il faut veiller à orienter convenablement l'appareil et le filtre pour obtenir l'effet voulu.
La lumière réfléchie par l'eau ou d'autres surfaces non métalliques est maximale dans une direction bien précise, qu'il faudra évidemment rechercher « sur le tas » : tout dépend en effet de la disposition des objets et des sources lumineuses.
L'élimination des reflets a deux conséquences essentielles :
- les surfaces de matériaux transparents comme le verre ou l'eau deviennent pratiquement invisibles si l'incidence des rayons lumineux est optimale ;
- les surfaces colorées plus ou moins réfléchissantes mais opaques émettent une lumière plus ou moins lavée de blanc, elles peuvent de ce fait paraître ternes, mais l'élimination totale ou partielle de la lumière réfléchie leur redonne de la saturation.
| Sans polariseur | Avec polariseur | |
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Ici le polariseur permet d'atténuer les reflets d'une part sur l'eau du bassin et sur les gouttes laissées par la pluie, d'autre part sur les feuilles, qui sont brillantes. Le vert du feuillage retrouve sa saturation et l'on aperçoit quelques détails sous la surface de l'eau. Parfois, on n'a pas intérêt à supprimer complètement ces reflets, car alors la scène ne semble plus naturelle. Nikon Coolpix 4500, filtre tenu devant l'objectif. |
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Le feuillage brillant du Nandina renvoie une lumière partiellement polarisée, là encore l'atténuation des reflets permet d'obtenir davantage de saturation. Nikon Coolpix 4500, filtre tenu devant l'objectif. |
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Plus étonnant est l'effet produit sur les feuilles des haricots nains, qui vues de loin ont une apparence plutôt mate. En réalité ces feuilles sont recouvertes de minuscules poils qui réfléchissent la lumière en la polarisant. L'effet sur la saturation est particulièrement spectaculaire ! Nikon Coolpix 4500, filtre tenu devant l'objectif. |
Polariseurs variables
modifierCes filtres sont en réalité doubles, deux polariseurs identiques peuvent tourner l'un par rapport à l'autre. Lorsque leurs orientations sont identiques, ils se comportent comme un polariseur unique, à ceci près que l'ensemble des deux éléments absorbe un peu plus de lumière que ne le ferait un seul ; en revanche, lorsque leurs deux orientations sont perpendiculaires l'un à l'autre, la lumière est presque complètement arrêtée.
Naturellement, l'opacification est variable en fonction de la position relative des deux filtres. L'ensemble constitue alors une sorte de « robinet à lumière ».
Filtres optiques
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