Une photographie échoue d’abord à ses extrêmes : un ciel bouche jusqu’au blanc pur, ou une ombre tombe à un noir sans détail. Les deux résultats sont deux formes du même problème : un écart entre la variation lumineuse contenue dans la scène et ce que le support d’enregistrement peut retenir. Décrire ce problème avec précision exige une unité commune ; en photographie, cette unité est le diaph (stop).

Le diaph (stop) comme unité de rapport

Un diaph (stop) correspond à un doublement ou à une division par deux de la lumière. C’est un rapport, non une quantité absolue, ce qui permet de décrire une scène, un négatif et un tirage sur la même échelle. Un diaph (stop) correspond à un rapport de luminance de 2:1 ; chaque diaph (stop) supplémentaire double la valeur précédente. La plage dynamique exprimée en diaphs (stops) est donc le logarithme en base 2 d’un rapport de contraste : rapport = 2^(diaphs). Dix diaphs (stops) correspondent à 2^10, soit 1024:1. Parce que les émulsions répondent au logarithme de l’exposition plutôt qu’à l’exposition elle-même, la même logique s’applique en base 10 sur le densitomètre : un diaph (stop) vaut 0,30 unités de log d’exposition, donc dix diaphs (stops) couvrent 3,0 sur l’axe horizontal d’une courbe caractéristique. Cette courbe — densité tracée en fonction du log d’exposition relatif — est la carte réelle de ce qu’une pellicule peut retenir, et toute affirmation sur la plage d’une pellicule est en réalité une affirmation sur la longueur et la forme de cette ligne.

Ce que contient réellement une pellicule

Prenons Ilford HP5 Plus, indexée ISO 400/27. La courbe caractéristique publiée dans la fiche technique de novembre 2018, développée dans ILFOTEC HC à 1+31 pendant 6,5 minutes à 20 °C avec une agitation intermittente, trace la densité en fonction du log d’exposition relatif depuis environ 0,3 jusqu’au-delà de 4,0 et continue de monter linéairement en haut sans épaulement visible. La ligne tracée couvre environ 3,6 unités de log d’exposition, soit environ douze diaphs (stops), et l’absence d’épaulement est précisément le point : les hautes lumières ne s’atténuent pas progressivement et ne saturent pas comme celles d’un capteur numérique. Cette longue section droite explique pourquoi la pellicule tolère avec grâce une large plage de hautes lumières et la surexposition. L’écrêtage pratique des hautes lumières est rarement dû à la saturation de la pellicule ; il intervient plus tard, au tirage ou seulement en cas de surexposition grossière.

Le bas de la plage utilisable est défini tout aussi précisément. La norme ISO 6 fixe le point de sensibilité là où la densité s’élève de 0,10 au-dessus du base+fog, puis place un second point à 1,30 unité de log d’exposition plus lumineuse, à une densité de 0,80 au-dessus du point de sensibilité — le triangle 0,10 / 1,30 / 0,80. En dessous de ce seuil de 0,10, il n’y a aucune séparation à tirer. HP5 Plus accepte aussi un développement au goût : ID-11 pur donne 7,5 minutes à 20 °C, ID-11 dilué 1+1 donne 13 minutes, Kodak HC-110 dilution B donne 5 minutes, Rodinal 1+50 donne 11 minutes, le tout à EI 400/27.

Les chiffres manquants du système de zones

Ansel Adams a élaboré le système de zones avec Fred Archer vers 1939-1940 lors de son enseignement à l’Art Center School de Los Angeles, et l’a consigné dans The Negative (1981). Il divise l’échelle tonale en onze zones, espacées chacune d’un diaph (stop), soit 0,30 de log d’exposition. La zone V est un gris à 18 % de réflectance — la valeur que tout posemètre à réflexion est étalonné pour lire. La zone I se situe au base+fog plus 0,10, la première densité distinguable du noir, ce qui relie directement la zone inférieure au point de sensibilité ISO 6. Les zones I à IX constituent la plage utile du négatif ; les zones II à VIII sont la plage texturée où le détail de surface est réellement rendu, soit environ sept diaphs (stops).

Le mécanisme qui rend tout cela opérationnel est celui que la plupart des descriptions omettent : la densité des ombres est déterminée par l’exposition, la densité des hautes lumières par le temps de développement. L’endroit où l’on place une ombre sur la courbe varie peu avec le développement, on expose donc pour les ombres. Les hautes lumières, bien plus haut sur la droite, se déplacent facilement avec le temps de développement, on développe donc pour les hautes lumières. C’est le fondement du développement N, N+ et N-. Réduire le temps de développement de HP5 Plus en dessous de ses 13 minutes en ID-11 1+1 à 20 °C constitue une contraction N-1 qui ramène une haute lumière de zone IX à zone VIII ; le prolonger est une expansion N+1 qui écarte les hautes lumières d’une scène plate.

Une lecture au spotmètre détaillée

Un posemètre à réflexion place ce qu’il lit en zone V. Convertir le rapport de luminance d’une scène en position sur la pellicule consiste donc à compter les diaphs (stops) en montant ou en descendant depuis cet ancrage de zone V. Lisez au spotmètre l’ombre la plus sombre dont vous voulez conserver la texture et placez-la en zone III en fermant de deux diaphs (stops) par rapport à la lecture du posemètre. Lisez ensuite au spotmètre la haute lumière texturée la plus brillante et comptez les diaphs (stops) entre les deux lectures. Si la haute lumière tombe en zone VIII, la plage de luminance du sujet convient à un développement normal et vous tirez directement. Si elle tombe en zone IX, un diaph (stop) trop haut, vous optez pour N-1 afin de la ramener en zone VIII, ou vous acceptez que la haute lumière perde de la séparation. Ce comptage, effectué à l’appareil, transforme la comparaison abstraite des diaphs (stops) de la scène par rapport aux diaphs (stops) du support en une décision prise avant de déclencher, et non en une découverte après le fixage.

Le tirage est le vrai goulot d’étranglement

Un négatif de douze diaphs (stops) n’est pas au bout de la chaîne. Le papier retient bien moins. Le noir le plus profond d’un tirage baryté brillant de première qualité réfléchit environ 1/200 de son blanc de base papier, soit une plage de densité de réflexion maximale proche de 2,3 unités de log, environ 7,7 diaphs (stops) pour un rapport de 200:1. La large plage du négatif doit être comprimée sur cette échelle étroite. Le contraste du papier est spécifié sous forme d’ISO(R), la plage de log d’exposition nécessaire pour une échelle tonale complète, sans la virgule décimale : un papier brillant normal de grade 2 se situe à environ ISO(R) 90 à 110, soit une plage logarithmique de 0,9 à 1,1, tandis qu’ISO(R) 60 représente une plage de deux diaphs (stops) à 1:4 et ISO(R) 150 correspond à environ cinq diaphs (stops) à 1:32. On adapte le négatif au papier en choisissant un grade ou un filtrage à contraste variable. La séparation des hautes lumières et des ombres se gagne ou se perd en définitive ici, dans la compression sur le papier, et non dans une quelconque saturation de la pellicule.