Comment bien comprendre la synchronisation haute Vitesse

 

- Introduction -

L'acquisition d'un flash externe permet d'accéder à de nombreuses fonctions supplémentaires que ne permettent pas l'usage du flash intégré seul.

Entres autres, une des fonctions est la "synchronisation haute vitesse".

De quoi s'agit-il, et quels en sont les bénéfices ? Et pour les plus curieux : quelles sont les raisons techniques ?

Nous allons tenter d'y voir plus clair ci-dessous.

 

 

- La vitesse de synchronisation maximale -

Si on pense au flash quand les conditions lumineuses viennent à manquer pour réaliser une photo correctement exposée, on se rend compte à mesure de sa pratique que le cantonner à ce seul usage est réducteur, et qu'il peut être parfois judicieux d'y avoir recours dans d'autres circonstances :

 

Dans le cadre d'une prise de vue "simple" et classique, à l'image de cette cloche d'observation du massif fortifié de Froideterre, Meuse :

 

 

Cette photo illustrative est exposée suivant mes souhaits. Malheureusement, la lumière dure du début d'après-midi rend le créneau d'observation un peu "enterré". Pas de réflecteur sous la main, juste l'appareil. J'étais vraiment en balade, de ce genre où on n'a pas envie de se surcharger pour mieux profiter. Par chance, ayant employé un appareil équipé d'un flash intégré, voici comment j'ai pu, avec peu de moyens, contourner ce problème :

 

 

Tout en conservant exactement les mêmes valeurs de prise de vue (à savoir pour ces conditions un classique F/11 au 1/250 éme de seconde à 100 iso), j'ai employé ce flash intégré pour "éclaircir" le créneau. Certes, la photo n'en devient pas un chef d'oeuvre, mais constitue néanmoins une image exploitable dans un cadre illustratif.

 

Cela est également employable pour déjouer un contre jour et dans une grande varieté de situations. Cette technique est dite "de remplissage au flash" ou plus couramment "fill-in", et ceci est parfaitement géré par les automatismes de nos boîtiers modernes, sans, en règle générale, d'intervention du photographe.

 

L'avantage du flash intégré est sa disponibilité immédiate quand notre boitier en est équipé. Et bien entendu, la possession d'un flash externe de reportage, plus puissant, permet encore plus de libertés et principalement en situation de reportage où le documentaire prime sur l'artistique :

 


A l'image de cette photo de la remarquable prestation du "Pipe Band Luxembourgeois" lors d'une commémoration de l'appel du 18 Juin en Lorraine. L'emploi d'une légère sous-exposition et d'un puissant flash de reportage, a permis de "sauver les meubles", à savoir de ne pas avoir totalement dégagé le ciel qui aurait été irrémédiablement sur-exposé mais qui, dans le cas présent, conserve un reste de matière, tout en obtenant un plan frontal correctement éclairé.

 

On peut également, bien que ce soit moins appliqué au reportage, une fois que l'on dispose d'un flash externe, lui faire quitter le boîtier, et procéder de la même manière avec un éclairage plus soigné.

 

Prenons l'exemple ci-dessous :

 

 

Ciel grisouille, lumière "plate", le tapis de feuilles rend l'image susceptible d'être intéressante néanmoins.

 

 

Un cadrage différent, un simple flash placé à gauche de la cloche (commandé à distance donc), une sous-exposition volontaire pour le ciel et les arbres, nous donne quelque chose de plus harmonieux.

 

Il y a donc de nombreux cas où utiliser un flash en plein jour présente des avantages.

Mais... Car il y a un "mais", bien entendu ! Nous pouvons nous heurter rapidement à une limitation, qui peut devenir problèmatique, principalement en reportage, mais également dans d'autres cas.

Nos reflex, numériques ou argentiques, disposent d'obturateurs dits "à rideaux". Ce type d'obturateur présente l'avantage de permettre un accès à des vitesses d'obturation fort élevées, allant jusqu'au 1/16.000 éme de seconde sur certains boîtiers "pro", grâce à une astuce technique.

Malheureusement, toute astuce a ses contreparties... Et ces obturateurs disposent d'une vitesse maximale utilisable avec un flash. On appelle ça "vitesse maximale de synchronisation". Faites le test suivant (à ce stade, le flash intégré peut être utilisé pour illustrer). Pas besoin de sortir votre appareil, il vous suffit de passer le pointeur de votre souris sur l'image ci-dessous pour simuler l'opération (Modèle illustré : Canon EOS 40D) :

 



La vitesse semble "bridée" à 1/250éme quand on extrait le flash... Et revient au 1/800 éme
quand on le rétracte ! Pourquoi ?

 

La "vitesse maximale de synchronisation" sur ce modèle est de 1/250 éme de seconde. Sur un modèle moins huppé, elle descend parfois au 1/200 éme, les plus hauts de gamme et véloces peuvent parfois atteindre le 1/500 éme.

Mais alors, si notre choix technique et les conditions lumineuses nécessitent une vitesse d'obturation élevée ? C'est là alors qu'intervient la fameuse notion de synchronisation haute vitesse.

Pour cela, il faut bien comprendre le fonctionnement de l'obturateur de notre appareil photo. Tentons de le résumer de la manière suivante :

Votre appareil photo est muni d'un capteur photosensible (ou d'un film photosensible dans le cadre de la photographie argentique) recouvert d'un dispositif appelé "obturateur".

 


Miroir relevé : l'obturateur

 

Le but de ce dernier est de "doser" la lumière insolant le capteur ou film, pour une durée plus ou moins longue. C'est la "vitesse d'obturation" (1/250 éme par exemple).

Quand vous prenez une photo, au moment de l'appui sur le déclencheur, le miroir (à ne pas confondre avec l'obturateur ! ) se relève, obscurcissant par ailleurs le viseur un bref instant. Derrière ce dernier se trouve notre fameux obturateur qui va donc s'ouvrir un temps donné et choisi soit par l'opérateur en manuel, ou par les automatismes de l'appareil, suivant le mode sélectionné. Il s'ouvrira alors 1/250 éme de seconde, 1/200 éme ... jusqu'à 30 secondes.

Votre obturateur, ou "shutter" en anglais (guillotine) n'est pas qu'un simple volet, mais est équipé de deux "rideaux". Retenez bien cette notion de "rideaux", elle vous sera des plus utiles ultèrieurement pour aborder la synchro "second rideau" que je détaillerai dans un futur article.

 


Les deux rideaux de l'obturateur

 

Jusqu'à une certaine vitesse (celle de synchronisation maximale) et en dessous, le schéma est le suivant :

      1. Le premier rideau s'ouvre en plein, découvrant le capteur
      2. Il reste ainsi ouvert le temps d'exposition choisi (par exemple : 1/125 éme de seconde)
      3. Une fois ce temps écoulé, le second rideau recouvre le capteur, isolant le capteur de la lumière.
      4. Les deux rideaux se remettent de concert au repos
      5. Le miroir de visée revient à sa position initiale
      6. L'appareil est prêt pour une nouvelle prise de vue.

 

 

Comme votre capteur (ou film) est intégralement découvert, vous pouvez prendre une photo au flash, car l'eclair de ce dernier va illuminer la scène pendant que le capteur/film est totalement "à nu"

 

Par exemple :

 


Cette photo a été prise à la vitesse maximale de synchronisation de l'appareil,
soit 1/200 éme de seconde ( Canon EOS 450D )

 

Que se passerait-il si par un habile "bricolage", nous dépassions et forcions une vitesse supérieure à celle de synchronisation maximale ? Chose rendue impossible par les "garde-fous" des appareils modernes, la situation ne peut pas se produire... Mais la maison ne reculant devant aucun sacrifice, l'expérience a été tentée via une bonne vieille "bidouille", et, voici le résultat :

 


Celle-ci, dans des conditions analogues et avec le même appareil,
mais au 1/320 éme de secondes, au-delà donc de la vitesse maximale
de synchronisation autorisée par l'appareil...

 

Une partie de l'image est masquée. Pourquoi ? Parce qu'elle est masquée en partie par le second rideau. Le fameux second rideau ! Mais que fait-il sur notre image, le bougre ?

Nous reprenons le schéma des vitesses inférieures et ajoutons la particularité des vitesses quand elles se situent au-delà de la vitesse de synchro :

      1. Le premier rideau s'ouvre en plein, découvrant en partie le capteur car ...
      2. Le second rideau part à la "poursuite" du premier.
      3. Nos deux larrons se suivent, ne découvrant qu'une fente qui "balaye" le capteur.
      4. Le premier rideau arrive en fin de course, suivi de près par le second.
      5. Les deux redescendent ensemble et joints.
      6. Le miroir de visée revient à sa position initiale.
      7. L'appareil est prêt pour une nouvelle prise de vue.

 

 

Plus notre vitesse est élevée, plus la fente sera réduite. Ce qui ne pose donc aucun soucis sans flash, vu que l'intégralité du capteur va être balayée, pose un soucis a l'eclairage au flash : seul la partie du capteur découverte reçois la lumière du flash ... et seule une partie de l'image est alors exposée par ce dernier !

Mais pourquoi est-ce aussi compliqué ? Ne pouvait-il pas être possible de se passer de cela ? Non, en fait. Car si jusqu'à des vitesses de l'ordre du 1/250 éme, (et c'est déjà une belle prouesse ! ) le capteur est en effet pleinement découvert , les vitesses en jeu au-delà (nos obturateurs peuvent aller jusqu'au, suivant les modèles,1/4000 éme, 1/8000éme, voire 1/16000 éme de seconde pour les plus véloces ) rendraient l'opération impossible, ne serait-ce que pour des raisons d'inertie.

 

- La solution -

Car elle existe ;-) .

Cette technique s'appelle donc "la synchronisation haute vitesse". Elle est seulement accessible (sur la majorité des appareils) par le biais d'un flash externe puissant.

Comment cela se passe-t-il ?

Voyons à l'aide de graphiques. Les valeurs sont assez illustratives, et ont été "aménagées" pour plus de lisibilité, mais en "dégrossi" :

En "standard" donc, jusqu'à la vitesse de synchronisation maximale, voici -schématisé - ce qui se passe : Notre flash émet un éclair destiné à illuminer la scène, point final.

 

 

 

En activant la fonction idoine, à savoir la fonction "haute vitesse" :

 

 

Bien que vous ne perceviez qu'un éclair, notre flash va alors émettre une série extrêmement rapide de petits éclairs, tel un stroboscope. Comme vous pouvez le voir (bien que, comme stipulé plus haut, les valeurs sont un peu "extrapolées" pour plus de lisibilité), cela s'effectue au détriment de la puissance maximale, qui va alors être sévèrement divisée. Inutile de préciser que les flash les plus puissants sont les moins pénalisés, qu'employer tout accessoire diffuseur conduit à ne pas obtenir grand chose, et que l'effet maximal reste obtenu avec un flash orienté en direct sur le sujet.

Et on comprendra alors bien que ce mode ne soit pas accessible par les flashs intégrés (en raison de leur trop faible puissance )

 


Malgré cette diminution drastique de la puissance, il reste possible d'obtenir des résultats appréciables grâce a ce procédé :

 


1/640 éme de seconde, un flash externe en "synchro haute vitesse"


Ne disposant pas de réflecteur (dont l'orientation aurait vraisemblablement été rendue problématique par la nature du bâtiment) j'ai pu obtenir tout de même une illumination agréable de la porte, qui serait restée assez terne "par défaut", sans trop sacrifier le ciel ou le décor exterieur.

 

On peut aussi l'utiliser quand le plan souhaité est dans l'ombre, mais l'arrière-plan lointain se situe, quant à lui, en zone découverte et de fait beaucoup plus éclairé :

 

1/320 éme de seconde, vitesse qui correspond peu ou prou à celle requise par l'illumination du bâtiment en arrière-plan, situé en plein soleil. En revanche, le premier plan, lui, aurait plutôt nécessité 1/60 éme. La différence d'illumination aurait dépassé de loin la dynamique du capteur, et il aurait fallu faire un compromis. Sauf en employant un flash déporté en "synchro haute vitesse" (et un réflecteur de mémoire...) comme ce fut le cas ici.

 

- Conclusion -

 

S'il est bien une notion aussi pratique à l'usage que difficile à expliquer, c'est bien celle-ci ;-). J'espère que cet article vous aura aidé à y voir plus clair dans cette fonction, qui pourrait bien vous être agréable lors de la réalisation de vos futures images.

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