Qu’est ce que la sensibilité ISO en photographie ?

La sensibilité ISO est le troisième paramètre à influencer le triangle d'exposition et consiste en la sensibilité du capteur de notre appareil photo à la lumière présente dans la scène. Mais rentrons plus en détail sur ce concept de base de la photographie. Poursuivant notre parcours pédagogique, c'est aujourd'hui le tour de la sensibilité ISO en photographie. Toujours considéré comme une sorte d'inconnu, ce sujet mérite d'être traité en profondeur. Pour comprendre de quoi il s'agit et comment l'utiliser au mieux, nous essaierons de répondre le plus possible à tous vos doutes. Commençons d'abord par les présentations et découvrons ensemble ce qui se cache derrière ces fameux ISO.

Que sont les ISO en photographie ?

ISO est en fait l'acronyme de International Organization of Standards, c'est-à-dire l'organisme international qui détermine les normes à utiliser pour les produits professionnels et grand public, mais aussi les procédures ou les applications. En photographie, les normes ISO désignent spécifiquement la série progressive de nombres arithmétiques qui définissent la sensibilité des films et des capteurs numériques. Qu'il s'agisse des ISO d'une pellicule analogique ou de ceux d'un appareil numérique, les ISO ont l'inconvénient d'être un peu traités comme les dernières roues de la charrette compte tenu de l'existence des deux autres paramètres abordés dans les leçons précédentes : les temps de pose et  la diaphragme . Cela ne diminue pas l'importance des ISO mais détermine une sorte d'ordre d'utilisation en fonction des besoins.

Comment et quand régler l'ISO ?

Alors à quoi servent ces ISO ? Comme nous l'avons vu dans l' article Exposure Triangle , la sensibilité ISO est le troisième paramètre utile qui est ajusté en fonction de la quantité de lumière présente dans la scène photographique. Sensibilité signifie celle du capteur à la lumière et, par conséquent, plus la valeur ISO est élevée, plus le film/capteur est sensible à la lumière . Agir dessus revient à régler la luminosité de la prise de vue de la plus simple des 3 manières proposées. Définissez simplement la situation d'éclairage de la scène à filmer pour régler les différentes valeurs ISO préétablies.

• Luminosité normale : Vous pouvez également filmer avec un film ISO 100. Dans ce cas, l'image obtenue aura un grain moins visible et la photo finale sera plus nette.
• Luminosité insuffisante : la luminosité ambiante diminuant, il peut être nécessaire d'utiliser des films avec des valeurs ISO plus élevées (les capteurs numériques peuvent atteindre jusqu'à 51 200) afin de filmer avec des temps suffisamment rapides pour éviter les photos floues. Dans ce cas, cependant, nous devrons accepter un grain plus évident dans nos images finales.

Nous reviendrons certainement sur ce sujet plus tard. Pour l'instant, concentrons-nous sur la différence entre les ISO de la photographie argentique et ceux des appareils photo numériques.

ISO en photographie argentique

Dans le cas de la photographie analogique , les ISO sont associés au film photographique. Plus précisément, ceux-ci ont leur propre sensibilité à la lumière souvent appelée vitesse du film ou mieux encore : sensibilité ISO. À conditions de prise de vue égales, les films à faible sensibilité nécessitent un temps de pose plus long que les films à haute sensibilité. Les premiers sont donc définis comme des films lents tandis que les seconds sont des films rapides. La sensibilité du film est exprimée en valeurs ISO et/ou ASA. Plus la valeur ISO/ASA est élevée, plus notre film sera sensible à la lumière. Les valeurs de sensibilité ISO et ASA sont en réalité identiques, c'est-à-dire que 100 ISO correspondent à 100 ASA.

Photographie analogique ASA : qu'est-ce que cela signifie ? 

L'acronyme ASA ( fig.1 ) vient de l'American Standards Association mais n'est plus utilisé contrairement à ISO qui est plutôt largement utilisé pour indiquer la sensibilité des films et des capteurs photographiques numériques. En partie, la sensibilité d'un film photographique est liée au « grain » du film lui-même, c'est-à-dire à la taille des grains d'halogénure d'argent qui composent l'émulsion photographique. Les films avec de faibles valeurs ISO ont un grain plus fin que les films avec une sensibilité à la lumière plus élevée. Indépendamment de l'ASA ou de l'ISO, cependant, il n'en reste pas moins qu'en photographie analogique, pour changer la valeur de l'ISO, il faut changer l'intégralité du film , ce qui en photographie numérique se résout en déplaçant une simple molette en fonction de la photo.

ISO en photographie numérique

La notion de sensibilité ISO a également été conservée en photographie numérique même si dans ce cas il s'agit de la sensibilité du capteur et non de la pellicule. Les capteurs ont une sensibilité native, généralement autour de 100 ou 200 ISO , qui peut être augmentée à volonté par le photographe en fonction de ses besoins. Comme nous l'avons vu, la possibilité de pouvoir faire varier la sensibilité du capteur d'un cliché à l'autre est l'un des atouts majeurs de la photographie numérique par rapport à la photographie analogique. Cette possibilité est offerte par le fait que dans les capteurs numériques il est possible de faire varier facilement le « gain électronique » (de l'anglais gain ), c'est à dire la puissance du signal en sortie du capteur par rapport au signal d'entrée (lumière). Cependant, nous devons avoir une différence fondamentale à l'esprit en ce qui concerne l'ISO par rapport à la vitesse d'obturation et à l'ouverture.

Vitesse d'obturation, ouverture et ISO : qu'est-ce qui change ? 

Si les temps et l'ouverture servent à établir combien de lumière et pendant combien de temps elle doit entrer, les ISO concernent exclusivement la sensibilité du capteur à cette lumière qui l'atteint. Cependant, tout comme les temps d'exposition et l'ouverture du diaphragme, la sensibilité ISO en photographie est également réglée en fonction de STOP. Chaque valeur ISO est égale au double du nombre qui la précède. Nous partons d'une valeur ISO minimale de 50, qui est ensuite développée dans l' échelle de valeurs suivante : 100 – 200 – 400 – 800 – 1600 – 3200 – 6400 – 12800 – 25600 – 51200 De plus, par rapport aux temps, chaque incrément correspond à une augmentation d'un stop de notre exposition . Par conséquent, si nous devions réduire la vitesse d'obturation de 1/50 de seconde à 1/100 de seconde pour avoir de plus grandes garanties d'obtenir une photo nette, nous pouvons compenser l'arrêt perdu en augmentant la sensibilité ISO de 100 à 200.

Le bruit numérique : un ennemi menaçant

Quand, en revanche, il n'est pas possible d'agir sur la vitesse d'obturation et l'ouverture et que l'on décide donc d'augmenter la sensibilité ISO de notre capteur (en amplifiant son signal électrique) on est obligé de payer un prix : l'augmentation du bruit numérique . Le bruit numérique est lié aux variations aléatoires de luminosité et de couleur dans nos images. Cela se produit principalement lorsqu'il n'y a pas assez de lumière pour imprimer des informations détaillées sur le capteur de notre appareil photo. Lorsque nous prenons une photo en basse lumière et que nous augmentons l'ISO, en pratique, c'est comme si nous demandions à notre capteur de s'efforcer de voir le plus de choses possible . Dans ces cas, le capteur introduit des informations aléatoires ( Fig. 3 ) qui se traduiront précisément par du bruit dans l'image finale. Cela signifie que la prise de vue à des ISO faibles se traduira généralement par des images plus nettes avec moins de bruit numérique visible.

Quand prendre une photo avec un ISO élevé ?

L'augmentation de la sensibilité ISO de notre capteur est nécessaire si la lumière ambiante est faible et que nous devons photographier à main levée . Comme nous l'avons appris, les premières étapes pour laisser entrer plus de lumière sont : augmenter la vitesse d'obturation et ouvrir l'ouverture, des choses qui dans ce cas ne font que nous compliquer la vie. Il est vrai que nous avons obtenu la bonne lumière mais le prix à payer pour une photo suffisamment lumineuse sera forcément un cliché flou. C'est exactement là que nous pourrons nous réfugier sur notre dernière plage . L'augmentation de l'ISO en photographie numérique nous permettra de maintenir les vitesses d'obturation dans des valeurs acceptables , toujours au prix d'une plus grande quantité de bruit introduit dans nos images. En plus de ne pas avoir à changer constamment de film en fonction de la lumière ambiante présente sur la scène , un autre avantage des capteurs numériques est représenté par le fait qu'ils peuvent atteindre des sensibilités lumineuses impensables dans le monde analogique. De plus, les progrès technologiques conduisent à une amélioration constante des capteurs de deux points de vue :

• la possibilité d'atteindre des sensibilités ISO toujours plus élevées (un bon appareil photo numérique moderne peut atteindre 51 200 ISO et au-delà ;
• la possibilité de produire des fichiers "propres", c'est-à-dire avec peu de bruit même à des sensibilités ISO élevées . Il y a quelques années, par exemple, les images capturées au-dessus de 3200 ISO étaient trop bruyantes pour être utilisées. Cette limite a évolué d'année en année vers des valeurs ISO toujours plus élevées et va continuer à augmenter avec les nouvelles générations de capteurs.