Publié en par Simon Lehmann Editor
Le travail en noir et blanc appelle souvent deux filtres simultanément : un filtre de contraste pour séparer les tons, plus un polarisant pour assombrir un ciel ou éliminer les reflets, ou un filtre à densité neutre pour atteindre un temps de pose plus long. Les associer est simple en principe, mais le calcul d’exposition fait trébucher quiconque le traite comme une addition, et le coût optique du verre supplémentaire est réel et quantifiable.
Tout filtre porte un facteur de filtre : le multiplicateur par lequel il réduit la lumière atteignant le film. Un facteur de 2 divise la lumière par deux et coûte un diaph (stop) ; un facteur de 4 coûte deux diaphs (stops) ; un facteur de 8 en coûte trois ; un facteur de 16 en coûte quatre. La relation est logarithmique — les diaphs (stops) sont égaux au logarithme en base 2 du facteur — ce qui explique pourquoi facteurs et diaphs (stops) se comportent différemment quand les filtres sont combinés. Lorsqu’on empile des filtres, leurs facteurs se multiplient tandis que leurs valeurs en diaphs (stops) s’additionnent. Le facteur combiné de deux filtres est le produit des deux, et le moyen le plus simple d’éviter une erreur de calcul mental est d’additionner les diaphs (stops) publiés plutôt que de multiplier les facteurs.
L’ensemble courant pour la lumière du jour, avec les désignations Wratten et les facteurs, se présente ainsi :
| Filtre | Wratten | Facteur | Diaphs (stops) |
|---|---|---|---|
| Jaune (K2) | No. 8 | 2 | 1 |
| Jaune-vert (X1) | No. 11 | 4 | 2 |
| Jaune foncé (G) | No. 15 | ~2,5 | 1⅓ |
| Orange (YA3) | No. 21 | 4 | 2 |
| Rouge (A) | No. 25 | 8 | 3 |
| Rouge profond (F) | No. 29 | 16 | 4 |
| Vert | No. 58 | ~6 | ~2⅔ |
| Bleu (C5) | No. 47 | ~6 | ~2⅔ |
Ce sont les chiffres qui comptent quand on empile : un Wratten No. 25 combiné à un polarisant ne fait pas 8 plus 2,5, mais 8 fois 2,5.
Un filtre rouge Kodak Wratten No. 25 a un facteur de 8, soit trois diaphs (stops). Un polarisant n’a pas un facteur fixe — les fabricants varient, B+W et Hoya indiquant environ 2,3 à 2,8 (soit environ 1,2 à 1,5 diaph (stop)) et Tiffen annonçant 1,5 à 2 diaphs (stops) — mais la valeur nominale couramment citée est un facteur d’environ 2,5, soit un tiers de diaph (stop) de plus d’un diaph (stop). Empilés, le facteur est 8 × 2,5 = 20, et non 10,5. Vingt correspond à environ 4,3 diaphs (stops), ce qui équivaut bien à trois plus un tiers. Additionnez les diaphs (stops) ; ne multipliez pas de tête.
Une deuxième association illustre le même point avec l’intention tonale. Un orange No. 21 (facteur 4, deux diaphs (stops)) plus un polarisant (environ un tiers de diaph (stop) supplémentaire) donne un produit de facteur de 4 × 2,5 = 10, soit près de trois tiers de diaphs (stops). Ces diaphs (stops) ne s’obtiennent pas sans contrepartie : un rouge No. 25 rend typiquement un ciel bleu dégagé deux à trois zones plus sombres que le film panchromatique l’enregistre sans filtre, en séparant les nuages du ciel ; l’association orange-plus-polarisant abaisse le ciel d’environ deux zones avec un dégradé horizon-zénith plus doux. Un vert No. 58 éclaircit à la place le feuillage. Les filtres éclaircissent leur propre couleur et assombrissent la couleur complémentaire — ce décalage de zone, et non la perte de lumière, est la raison de porter ces verres. Ansel Adams l’expose dans The Negative (1981) ; le Photographic Filters Handbook de Kodak (Publication B-3) est la référence fabricant pour les données spectrales et de facteur Wratten.
Un polarisant complique le calcul parce que son effet dépend de l’orientation : le facteur nominal s’applique près de l’angle non polarisant, et la rotation vers l’effet maximal contre un ciel dégagé modifie la perte apparente. La mesure à travers l’objectif (TTL) suit ce changement — mais seulement si le polarisant est du type circulaire. Un polarisant linéaire fausse la mesure TTL et l’autofocus à détection de phase sur tout appareil utilisant un miroir semi-réfléchissant, parce que l’intensité atteignant les capteurs de mesure et d’AF dépend de l’angle de polarisation de la lumière frappant ce miroir. Un polarisant circulaire place une lame quart d’onde derrière l’élément linéaire, convertissant la sortie en lumière polarisée circulairement, de sorte que l’intensité réfléchie devient indépendante de l’orientation. C’est l’unique raison d’être des polarisants circulaires. Sur un boîtier à miroir semi-réfléchissant, ne faites confiance à la mesure TTL qu’avec un polarisant circulaire ; avec un polarisant linéaire, mesurez sans lui et ajoutez le facteur manuellement.
Chaque filtre ajoute deux surfaces verre-air, et environ 4 % de la lumière se réfléchit à chaque interface non traitée (résultat de Fresnel), donc une surface non traitée transmet environ 96 %. Deux filtres non traités présentent quatre surfaces : 0,96⁴ ≈ 0,849, soit environ 15 % de la lumière perdue par réflexion de surface seule, avant de compter l’absorption spectrale propre à chaque filtre. Le multitraitement ramène la réflectance par surface à environ 0,2 à 0,5 % ; à 0,997 par surface, 0,997⁴ ≈ 0,988, soit environ 1 % perdu. Cette différence est l’argument pratique en faveur du traitement d’un empilement.
La lumière réfléchie qui ne disparaît pas simplement devient du voile. Le pire coupable est l’espace d’air entre les deux filtres empilés : même des faces extérieures bien traitées laissent deux surfaces se faire face à un ou deux millimètres de distance, renvoyant une source lumineuse vive en aller-retour. Un réverbère juste hors du cadre projettera un fantôme — une copie inversée et atténuée de la source — directement sur le négatif, quels que soient les traitements des faces exposées vers l’extérieur.
La deuxième pénalité mécanique est le vignettage. Les bagues de filtre standard mesurent environ 5 à 7 mm ; les bagues slim ou basse-profile font environ 3,2 à 5 mm. Empilées, deux bagues allongent l’ensemble vers l’avant et le bord frontal peut empiéter sur le cercle image. En 135 (plein format), le vignettage mécanique dû à un empilement commence généralement à se faire sentir en dessous de 28 mm environ et devient sévère en dessous de 24 mm ; les bagues d’adaptation augmentent leur propre hauteur à l’empilement. La règle sur les grands angulaires est d’utiliser un seul filtre chaque fois que le résultat le permet.
La densité neutre se comporte plus simplement du côté de l’exposition — sa densité est délibérément plate sur le spectre visible, de sorte qu’un ND 3 diaphs (stops) (ND8, facteur 8) sur un filtre rouge 3 diaphs (stops) totalise six diaphs (stops). Le piège est ce que ces six diaphs (stops) font au temps de pose. Atteindre des expositions de plusieurs secondes de cette façon pousse de nombreux films vers le défaut de réciprocité : les films Ilford demandent une correction au-delà d’environ une seconde, et Fomapan 100 et Fomapan 400 faillissent fortement, nécessitant une exposition supplémentaire substantielle pour des temps de plusieurs secondes. Le facteur mesuré combiné n’est que le point de départ ; ajoutez-y la correction de réciprocité publiée pour le film.
Facteurs de filtres d’après les données Wratten/B-3 de Kodak ; guide tonal et système de zones d’après Ansel Adams, The Negative (1981).
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