# Photographie/Appareils/Posemètres intégrés

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    pour en savoir plus : détermination de l'exposition

## Généralités

Qu'il soit argentique ou numérique, un appareil photographique expose chaque cliché avec des valeurs bien définies de trois paramètres, la sensibilité du film ou du capteur, l'ouverture du diaphragme et le temps de pose. Pour chaque sujet, il existe une valeur optimale de cet ensemble, reste à savoir s'il est possible de l'atteindre de façon automatique. Ce n'est nullement évident !
L'automatisation des appareils photographiques a commencé avec l'incorporation de posemètres au sélénium. On réglait alors manuellement le temps de pose et le diaphragme, compte tenu de la sensibilité du film, selon les indications du posemètre. Rappelons que ces posemètres utilisent des cellules photovoltaïques qui convertissent l'énergie des rayonnements incidents en énergie électrique, ils n'ont besoin d'aucune alimentation.
Une automatisation plus poussée, permettant de commander électriquement les réglages du diaphragme et de l'obturateur, nécessitait à la fois des systèmes de mesure plus sensibles, plus précis, et une alimentation électrique indépendante de la lumière extérieure. On a donc fait appel à d'autres composants photosensibles comme les photorésistances, les photodiodes, etc. dont la présence dans les appareils est vite devenue habituelle au cours des années 1960. Les éléments sensibles au sulfure de cadmium (CdS), les premiers apparus, ont été abandonnés assez vite en raison de leur effet de mémoire qui faussait parfois les mesures. Ils ont fait place à des cellules beaucoup plus performantes à l'arséniure de gallium, puis au silicium. De nouveaux circuits électroniques ont permis de commander les paramètres de l'exposition.
Les posemètres intégrés fonctionnant habituellement en lumière réfléchie donnent de bons ou assez bons résultats dans la majorité des circonstances mais ils se laissent « piéger » assez facilement lorsque les luminances du sujet s'écartent de la moyenne, par exemple lorsque l'on veut photographier sur la neige, sur le sable ou à contrejour. Un posemètre indépendant capable d'opérer en lumière incidente, ou même parfois la bonne vieille règle du diaphragme 16, sont alors plus efficaces. Les pièges sont nombreux, outre ceux qui viennent d'être cités, il y a par exemple le portrait : une femme de type nordique, au teint clair, ou une femme noire, éclairées de la même façon, nécessiteront toutes deux le même temps de pose 'ce qui serait évidemment le cas en les faisant poser ensemble). Le posemètre intégré peut très bien, avec de tels sujets, donner des écarts de temps de pose allant de 1 à 4 (jusqu'à « 2 diaphragmes »), et conduire à une surexposition du modèle noir, dont le blanc des yeux ou les dents seront « cramés ». Les photographes de mariage doivent très vite apprendre à se débrouiller avec la robe blanche de la mariée et le costume sombre du marié. Dans le cas de photographies au flash, ils se mettent autant que possible du côté du marié, pour éviter les contrastes trop violents.
La possibilité de mettre en mémoire les paramètres de la pose est extrêmement utile. Beaucoup d'appareils offrent cette possibilité par une simple pression à mi-course du déclencheur. On peut alors faire une mesure sur une zone significative, de même luminosité que celle du sujet principal, mémoriser les valeurs et changer ensuite le cadrage pour une meilleure composition de la photographie, par exemple pour décentrer le sujet.
La commande spéciale Auto Exposure Lock (AEL) ou Exposure Memory Lock, ou encore EV Lock a la même fonction mais la mémorisation peut s'étendre à toute une série de photographies et pas à un cliché unique. Lors d'un mariage, il est alors possible de réaliser une mesure sur le visage de la mariée et de conserver ensuite les conditions de pose. Même chose lors d'un panoramique, par exemple, la conservation des paramètres de la pose permettant des raccords beaucoup plus faciles lors de l'assemblage des photos de la série.
Les diverses méthodes décrites plus loin (mesure sur un carton gris de référence à 18 %, etc.) permettent de simuler une mesure en lumière incidente et d'obtenir de meilleurs résultats.
Dans les cas difficiles, la méthode dite du « bracketing », qui consiste à réaliser une série de prises de vues avec des paramètres d'exposition différents allant de la sur à la sous-exposition, peut donner de bons résultats. Avec les appareils argentiques, cette méthode dite aussi parfois « méthode portefeuille », conduisait à un gaspillage important puisqu'une seule photo était éventuellement retenue sur une série entière. Avec les appareils numériques, il suffit d'effacer les photographies que l'on ne veut pas conserver et le « bracketing » est donc devenu une pratique beaucoup plus recommandable, d'autant que si les écarts de luminosité du sujet sont trop importants pour être enregistrés sur une seule vue, il est souvent possible de combiner des éléments pris sur différentes photographies de la série pour obtenir une image finale complète.
Les posemètres intégrés offrent divers types de mesure.
   * mesure moyenne ou intégrale : la lumière est mesurée sur l'ensemble du champ.
   * mesure moyenne avec prépondérance centrale : l'ensemble du champ est mesuré mais avec une pondération importante au centre, ce qui amène tout naturellement à centrer le sujet principal.
   * mesure ponctuelle ou spot : l'analyse se fait sur une petite zone, représentant typiquement 5 à 6 % du champ photographié. La mesure est généralement centrée mais certains appareils offrent la possibilité de mesurer la lumière dans différentes zones.
   * mesure « matricielle » : c'est la méthode la plus évoluée, l'image est divisée en plusieurs zones analysées séparément, puis la compilation des mesures est faite par le calculateur qui tente d'obtenir les conditions de pose optimales. Le nombre de zones analysées, d'abord faible dans le cas des appareils argentiques, disons de 5 à 10, est devenu beaucoup plus important sur les appareils numériques, atteignant parfois plusieurs centaines.
Le premier appareil offrant le choix entre une mesure moyenne et une mesure spot a été le Mamiya Sekor 1000 DTL, le passage d'un mode de mesure à l'autre se faisant par simple basculement d'un levier.

## Évolutions techniques

Pendant de très nombreuses années, les appareils photographiques n'ont comporté aucun système de la mesure de la lumière, y compris dans le haut de gamme. Il fallait alors que le photographe se fie à son expérience, à des tables ou à des calculateurs de pose, ou encore à un posemètre indépendant, ce qui est devenu possible à partir du moment où ces instruments ont fait leur apparition.
Par la suite, lorsque l'on a commencé à savoir construire des posemètres miniaturisés, beaucoup de fabricants ont cherché à les associer aux appareils. Ces posemètres ont d'abord été conçus comme des accessoires amovibles. Certains pouvaient s'adapter sur une large gamme de matériels, d'autres au contraire étaient dédiés à un appareil particulier ou à une famille d'appareils. Les premiers ne comportaient généralement aucun couplage, les seconds étaient généralement couplés au barillet de réglage des vitesses.
Le minuscule modèle Sixti, du fabricant bien connu Gossen, fonctionnait en totale indépendance ; il se montait simplement dans la griffe du flash et il fallait reporter manuellement ses indications. En revanche le Leica-Meter, un posemètre au sélénium qui se monte lui aussi dans la griffe du flash, est relié directement au barillet des vitesses des appareils Leica pour lesquels il a été conçu ; il indique l'ouverture du diaphragme à utiliser mais c'est le photographe qui doit afficher la bonne valeur sur la bague de l'objectif.
Pour les appareils reflex, les solutions ont été relativement variées, en particulier pour les modèles disposant de prismes interchangeables. Les constructeurs ont bien sûr très vite cherché à réaliser la mesure de la lumière derrière l'objectif, mais il a fallu attendre pour ce faire l'apparition des cellules photo résistantes au sulfure de cadmium, beaucoup plus sensibles aux faibles niveaux lumineux que les cellules photovoltaïques au sélénium.

### Des solutions diverses font leur apparition

* Cet appareil Pentax est équipé d'une cellule amovible construite en collaboration avec Honeywell et couplée au barillet des vitesses. La mesure se fait à travers la petite fenêtre ronde qui se trouve sur la face frontale de cet accessoire, et non à travers l'objectif. Aucune indication n'est visible dans le viseur lors de la prose de vue.
* Le prisme à cellule de l'Icarex 35 ne possède aucun couplage, il se substitue simplement à un viseur à prisme sans cellule ou à un simple capuchon de visée, mais il permet la mesure à travers l'objectif. Cet accessoire comporte une cellule CdS alimentée par une pile et un galvanomètre dont l'aiguille, visible lors de la visée, indique les réglages à effectuer.
* Ce prisme de visée pour appareil moyen format Mamiya possède un posemètre incorporé permettant de réaliser des mesures lors de la visée, comme le prisme de l'Icarex. La photographie montre l'aiguille du galvanomètre et les graduations qui servent pour cette opération.
* Certains appareils reflex Miranda (G, REII, Laborec, etc.) dont le prisme est interchangeable pouvaient recevoir un viseur loupe autorisant un fort grossissement de l'image de visée, mais dépourvu de tout système de mesure. Un posemètre (très) spécial, comportant un élément sensible au CdS, venait coiffer ce viseur lorsque l'on voulait mesurer la lumière. Cet accessoire, très utile pour les prises de vues à caractère scientifique, demandait toutefois à être sérieusement étalonné en fonction des tâches à effectuer ; entre les mains d'opérateurs peu avertis, il donnait volontiers des indications hautement fantaisistes !
* Nikkorex F avec cellule

## Divers modes de mesure
### Posemètres mesurant la lumière derrière l'objectif

Lorsque la mesure de la lumière se fait derrière l'objectif, il n'est plus nécessaire de se livrer à de savants calculs pour déterminer, par exemple, l'allongement du temps de pose nécessaire dans le cas de la photographie rapprochée ou de l'usage d'un filtre polariseur.

#### La mesure moyenne sur tout le champ

Dans ce mode de fonctionnement, la cellule mesure la luminance sur tout le champ photographié et se contente d'en faire la moyenne. Le sujet renvoie plus ou moins de lumière selon sa tonalité générale mais aucun compte n'est tenu de son coefficient de réflexion et les indications fournies peuvent être aberrantes. Il n'est pas difficile de comprendre qu'un sujet sombre doit logiquement être traduit par une photographie sombre, et qu'un sujet clair doit l'être par une photographie claire. Autrement dit, la neige doit apparaître blanche sur l'image finale et le charbon, noir, mais cela, bien évidemment, la cellule ne le sait pas.
Considérons donc un exemple extrême, deux sujets mêmement éclairés et constitués l'un, par une boule de neige sur un tas de charbon et l'autre, par un boulet de charbon sur un tas de neige. Il est clair que le second renverra vers la cellule de l'appareil beaucoup plus de lumière que le premier, de sorte que les expositions préconisées pourront varier très fortement. En effet, si la neige réfléchit 90 % de la lumière qu'elle reçoit et le charbon seulement 10 %, la cellule préconisera de poser 9 fois plus pour le charbon que pour la neige, sans tenir compte évidemment de la boule et du boulet dont l'importance dans le champ sera dérisoire. Pourtant, la bonne exposition doit en bonne logique être exactement la même dans un cas comme dans l'autre !

#### La mesure sélective

Ce mode de mesure permet en principe au photographe de choisir plus ou moins la zone qui sera correctement exposée mais elle nécessite d'une part, un certain apprentissage et d'autre part, la mise en mémoire des données de l'exposition.
Ce mode de mesure n'était pas envisageable au début de l'intégration des posemètres dans les appareils réflex car, à moins de prélever une grande quantité de lumière vers la cellule, au détriment du confort de visée, on ne pouvait pas assurer correctement la mesure de la pose. Ce n'est que vers la fin des années 1960 que les constructeurs ont commencé à disposer de composants suffisamment sensibles.
Parmi les conditions nécessaires au bon fonctionnement d'un système de mesure sélectif, on peut noter :
* la délimitation précise de la zone de mesure, de telle sorte que le photographe puisse orienter convenablement son appareil ;
* la possibilité d'effectuer des mesures avec le diaphragme ouvert en grand ;
* l'élimination de la lumière parasite pouvant entrer par l'oculaire de visée, en particulier lors de poses longues, autant que possible sans nécessiter la mise en place d'un volet de protection ;
* la faible intensité de courant à travers la photorésistance, afin d'éviter les erreurs de mesure dues à la résistance interne de la pile, lorsque l'éclairement de la cellule est très élevé ou par grand froid.
(à suivre)

## Position des cellules

* Dans l'appareil reflex Leicaflex SL, le miroir principal présente, sur environ 6,25 % de sa surface, une zone semi-transparente qui laisse passer environ 25 % de la lumière. Un miroir auxiliaire légèrement concave renvoie la lumière prélevée vers la cellule, qui se trouve au fond du boîtier, très près de l'obturateur. Lors de la prise de vue, ce petit miroir se rabat sur le miroir principal pour occulter la lumière qui pourrait entrer par le viseur.
* Le champ de mesure bien délimité impose au photographe de mesurer la lumière sur les zones les plus intéressantes du sujet, ce qui peut constituer aussi bien un avantage qu'un inconvénient. La position des divers éléments fait que la réponse de la cellule, ou plus exactement des cellules jumelles, dépend un peu de la focale de l'objectif utilisé. Cette variation est prise en compte par le tracé des cames qui assurent la transmission des informations entre les divers objectifs et le boîtier.

## Images en réserve

* Nikon Photomic T (2e génération)
* Nikon Photomic Tn (3e génération)
* OM-4

## Bibliographie

* HOLLE, W., ingénieur-docteur .- Le Leicaflex avec contrôle d'exposition à travers l'objectif. In : Leica Fotografie, n° 6/1968, pp. 252-255.