En quelques mots
- L'angle d'obturation décrit la vitesse d'obturation par rapport à la fréquence d'images.
- Nous choisissons des fréquences d'images différentes pour les films et les vidéos en raison des effets résultant des images par seconde élevées et faibles.
- Certains angles d'obturation créent des ambiances et des tons spécifiques pour les photos.
En tant que terme cinématographique, l’angle d’obturation fait référence à la fonction de base des caméras cinématographiques. Afin d'expliquer ce qu'est un angle d'obturation, nous devons d'abord discuter de la mécanique du système de caméra sur film. Les appareils photo argentiques traditionnels créent des images en utilisant une émulsion photographique comme support d'enregistrement, ce qui nécessite un mécanisme d'obturation pour contrôler le temps d'exposition. Il existe une corrélation fondamentale entre la fréquence d’images et la vitesse de rotation de l’obturateur miroir d’un appareil photo. Il est important de noter qu'une grande partie du fonctionnement d'une caméra de cinéma numérique contemporaine provient du fonctionnement rudimentaire des caméras argentiques et de leurs systèmes de transport de films.
La mécanique
Il existe quatre composants essentiels dans un système de transport de film dans les caméras de cinéma traditionnelles :un mouvement, une porte et un obturateur rotatif avec un miroir rotatif. Chacun de ces composants doit fonctionner de manière synchronisée à mesure que le film se déplace dans la caméra. Son voyage le mène du magasin de cinéma au portail, où il est exposé à la lumière. Ensuite, le film est récupéré dans le magasin pour être retiré.
Le mouvement consiste en un système de transport motorisé qui utilise une série de pignons sur un système de tambour. Ce tambour pousse ou tire efficacement une charge de film à travers la caméra – à travers la porte – une ouverture rectangulaire qui expose le film à la lumière.
La caméra utilise un obturateur rotatif pour contrôler l'intervalle auquel la lumière peut frapper le film lors du passage de la porte ouverte. Considérez le volet comme un disque, comme une tarte avec une tranche découpée. Cette tranche peut être ajustée en taille. Plus la tranche est grande, plus la lumière a du temps pour frapper le plan du film pendant l'exposition. L'obturateur doit être chronométré de manière à ce que, à chaque nouvelle image du film présentée dans la porte, l'exposition se fasse en une fraction de seconde. A ce moment, un nouveau châssis avance dans la porte, tandis que le châssis précédent se déplace pour le reste du mouvement vers la bobine réceptrice à l'intérieur du magasin. Les projecteurs mettent en œuvre un processus similaire lors de la projection d'un film, sauf qu'ils émettent de la lumière plutôt que de la collecter.
Dans l'intervalle, pendant que l'obturateur tourne et se déplace, exposant chaque nouvelle image, un miroir rotatif, se déplaçant en synchronisation avec l'obturateur, permet une visualisation directe de l'image à travers l'objectif via un séparateur de faisceau. Lorsque le miroir alterne avec l'obturateur, l'image semble scintiller à l'intérieur du système de visualisation de la caméra argentique.
La fréquence du scintillement est liée à la vitesse à laquelle chaque image est mise en position, exposée ou projetée, puis avancée dans le système sur une bobine. Cette persistance de la vision permet d'obtenir la qualité cinématographique démontrée par les caméras de cinéma numérique qui capturent des images vidéo via 24p.
Angles d'obturation standards
La fréquence d'images est l'intervalle de temps que le film traverse la porte. Nous utilisons deux fréquences d'images principales lors de l'enregistrement avec un film ou une vidéo numérique. Les caméras argentiques enregistrent traditionnellement à une fréquence de 24 images par seconde (ips). À ce rythme, l’œil humain perçoit le mouvement dans une succession rapide d’images individuelles projetées sur un écran. Le mouvement du sujet semble normal, avec un minimum de flou d'image, tandis que le rabat labial semble correspondre à l'audio que nous entendons associé aux images. Les systèmes vidéo enregistrent et lisent à une vitesse légèrement plus rapide de 30 ips. Ceci est lié à la vitesse de balayage du champ de la télévision, qui se produit à intervalles impairs et pairs en 1/60 de seconde. Cette technique d'enregistrement sur le terrain est connue sous le nom d'entrelacement.
Dans chaque cas, un angle d’obturation est associé au fps donné. À 24 images par seconde, l'angle d'obturation standard pour les appareils photo argentiques est de 172,8 degrés, en ce qui concerne la rotation. À 30 ips, l'angle d'obturation associé pour la lecture vidéo est de 180 degrés. Étant donné que la différence de compensation d'exposition entre les deux angles est si minime, le réglage à 180 degrés est considéré comme normal et est souvent utilisé de manière interchangeable entre les deux fréquences d'images.
Vitesse d'obturation effective
Compte tenu de la fréquence d’images et de la rotation de l’ensemble miroir/obturateur, nous pouvons déduire la vitesse d’obturation effective. Étant donné que le mécanisme a deux conditions — ouvert et fermé — divisées également, la vitesse d'obturation effective devient un facteur de deux fois la fréquence d'images. Essentiellement, à 24 ips, la vitesse d’obturation effective de notre appareil photo est en corrélation avec 1/48 seconde lorsqu’elle est associée à un angle d’obturation de 180 degrés. À 30 ips, la vitesse d'obturation effective est de 1/60 seconde. À ces vitesses, une quantité appropriée de mouvement inhérent peut être figée, avec un minimum de flou d’image. Cela se produit lorsqu'un sujet bouge en corrélation avec l'ouverture et la fermeture de l'obturateur pendant l'exposition. Les photographes doivent accorder une attention particulière à ce principe, car il détermine la clarté avec laquelle un sujet apparaît dans une seule image capturée lorsque ce sujet est en mouvement. Plus la vitesse d'obturation est rapide, plus le sujet en mouvement apparaît clairement.
Qu'en est-il des différentes fréquences d'images ?
Ainsi, nous choisissons des fréquences d'images différentes pour le film et la vidéo en raison des effets qui résultent des images par seconde élevées et faibles lors de la lecture à des fréquences standard. Les séquences à fréquence d’images élevée semblent ralenties lors de la lecture. En effet, l'appareil photo capture des images à des vitesses doubles, triples ou supérieures aux 24 ips normales. À des fréquences d'enregistrement de 48 images par seconde et plus, les images ralentissent lorsqu'elles sont lues à 24p. À l’inverse, les images enregistrées à des fréquences inférieures à 24p entraîneront un mouvement exagéré qui apparaîtra plus rapidement que la normale lors de la lecture à 24p. Avec un angle d'obturation de 180 degrés, la vitesse d'obturation effective à 48 ips est de 1/96 seconde. À 60 ips, la vitesse d'obturation effective est de 1/120 seconde. À 100 ips, la vitesse effective devient 1/200 seconde.
La vitesse d'obturation effective peut être calculée à l'aide de la formule suivante :
La fréquence d'images multipliée par 360, divisée par l'angle en degrés, est égale à la vitesse d'obturation effective.
Écrit comme : (FPS X 360) / SA =ESS
À titre d'exemple, si nous insérons quelques chiffres, nous voyons la relation.
- (24 FPS X 360) / 180 degrés =1/48 seconde
- (48 FPS X 360) / 180 degrés =1/96 seconde
- (60 FPS X 360) / 180 degrés =1/120 seconde
- (120 FPS X 360) / 180 degrés =1/240 seconde
Dans chacune des situations ci-dessus, pour que le disque de l'obturateur soit dégagé de la porte pour une exposition à des fréquences d'images élevées, il doit être synchronisé avec les images par seconde. Ainsi, la vitesse d'obturation effective plus élevée.
Considérations particulières concernant les effets spéciaux
L'angle d'obturation est-il important lors de la prise de vue sur un écran vert ? Le flou de mouvement typique peut créer des maux de tête pour les artistes VFX effectuant des remplacements de chromakey. Dans ces circonstances, une image plus nette permet de découper un cache plus net. Des vitesses d'obturation efficaces élevées figent davantage le mouvement du sujet, réduisant ainsi le flou de l'image sur les bords des éléments.
Cette illustration montre la relation entre l'angle d'obturation et la durée d'exposition. Image fournie avec l'aimable autorisation :Wikipédia CC. Applications pratiques
Lorsque le flou de l'image doit être réduit – comme lors de la prise de vue d'éléments sur fond vert – mais que la fréquence d'images reste à 24 ips pour le bien de l'enregistrement sonore, comment calculons-nous l'angle d'obturation nécessaire ?
Nous pouvons calculer l'angle d'obturation en utilisant la formule suivante :
La fréquence d'images du projet, multipliée par 360, puis divisée par la vitesse d'obturation, est égale au nouvel angle.
Autrement dit : (PFR X 360) / ESS =Angle
Intégrons des vitesses d'obturation plus rapides pour geler l'action.
- (24 X 360) / (1/48) =180 degrés
- (24 X 360) / (1/60) =144 degrés
- (24 X 360) / (1/96) =90 degrés
Grâce à cette méthode, nous pouvons mieux figer le mouvement pour découper nos assiettes. Il y a cependant une mise en garde à prendre en compte. Avec des angles d'obturation plus étroits, un sujet en mouvement peut apparaître nerveux à l'écran. C'est l'effet stroboscopique qui peut être très déconcertant pour le public. Pour cette raison, choisissez avec prudence des angles d'obturation étroits et fins.
Applications à angle d'obturation fin
Le phénomène stroboscopique peut être un outil efficace pour impliquer des ambiances ou des tons comme l'adrénaline. La scène du jour J de « Il faut sauver le soldat Ryan » (1998) utilise cet effet de manière efficace. Le réalisateur Steven Spielberg et le directeur de la photographie Janusz Kaminski ont utilisé l'effet d'obturation « maigre » pour accentuer les sentiments d'anxiété, de peur et d'adrénaline ressentis par les soldats lors de l'invasion de la Normandie pendant la Seconde Guerre mondiale.
Faire glisser le volet
Si une vitesse d'obturation plus rapide provient d'un angle d'obturation étroit, l'inverse est également vrai. À des angles d’obturation plus larges, les vitesses d’obturation effectives ralentissent. Cela donne un aspect rêveur ou taché aux images en mouvement dans le cadre. Les photographes appellent cela « faire glisser » l’obturateur. Les objets en mouvement seront considérablement flous par rapport à leur mouvement apparent. Un exemple classique en est la scène de « Chungking Express » (1994) de Wong Kar-wai, où le héros poursuit son adversaire à travers un marché chinois animé.
La corrélation du cinéma électronique
Le terme obturateur électronique décrit le processus électronique de contrôle du temps d'exposition dans une caméra de cinéma numérique à l'aide d'un capteur d'imagerie CMOS. De nombreuses caméras de cinéma numérique modernes peuvent régler l'équivalent d'un angle d'obturation électronique. Dans les cas typiques, l’appareil photo ne dispose pas d’un véritable obturateur mécanique rotatif. Au lieu de cela, l'ajustement contrôle la durée pendant laquelle le capteur d'image électronique est alimenté par la lumière d'une exposition pour enregistrer une vidéo. Puisqu’il n’est pas nécessaire de faire avancer mécaniquement le film dans une caméra vidéo, l’obturateur peut être réglé pour s’ouvrir complètement – à 360 degrés – pour rester ouvert pendant toute la période d’intervalle. De cette manière, nous pouvons utiliser l'angle d'obturation électronique comme option d'équilibrage d'exposition en dehors des variables traditionnelles de F-stop et ISO décrites dans le triangle d'exposition.