Film infrarouge et effet Wood : filtres rouge foncé, feuillage blanc et décalage de mise au point

Robert W. Wood, première photographie infrarouge publiée (sa résidence d'été, East Hampton), The Century Illustrated Monthly Magazine, février 1910, domaine public

Publié en par Simon Lehmann Editor

Comment un film sensible à l'infrarouge, associé à un filtre rouge foncé ou opaque, restitue le feuillage en blanc et le ciel en noir, et pourquoi il faut recorriger la mise au point.

Un paysage banal à l’œil nu peut être transformé par un film sensible à des longueurs d’onde que l’œil ne perçoit pas. Le feuillage rayonne en blanc, le ciel bleu s’effondre en quasi-noir, et la peau comme l’eau prennent une douceur étrange. C’est le soi-disant effet Wood, et il repose sur deux éléments agissant de concert : une émulsion sensibilisée au-delà du rouge visible, et un filtre qui bloque la lumière visible que l’émulsion enregistrerait sans cela.

D’où vient l’effet, et la physique derrière

L’effet tient son nom du physicien américain Robert W. Wood (1868–1955), qui publia quelques-unes des premières photographies réalisées sur des plaques sensibles au proche infrarouge. Son article « A New Departure in Photography » parut dans The Century Magazine en 1910 et montrait des expositions en proche infrarouge avec leur caractéristique feuillage blanc et ciel sombre. Ce feuillage blanc donna son nom au phénomène.

La raison pour laquelle le feuillage s’enregistre en blanc est structurelle, pas chimique. La chlorophylle absorbe fortement dans le rouge visible, si bien que des feuilles vertes saines ne réfléchissent que quelques pour cent de la lumière rouge et apparaissent sombres sur une photographie argentique conventionnelle avec filtre rouge. Juste au-delà du spectre visible, vers 700 nm, les pigments cessent d’absorber et le mésophylle lacuneux rempli d’air à l’intérieur de la feuille diffuse le proche infrarouge très efficacement à ses interfaces cellulaires. La réflectance bondit alors à environ 40 à 60 % dans le proche infrarouge. Ce saut abrupt aux alentours de 700 nm est le « red edge » qu’exploite la télédétection dans des indices tels que le NDVI, et c’est exactement ce qu’une émulsion sensible à l’infrarouge enregistre comme une tonalité pâle, presque lumineuse.

Le ciel sombre découle du même déplacement de longueur d’onde. Un ciel bleu dégagé est lumineux grâce à la diffusion de Rayleigh, dont l’intensité varie en 1/longueur d’onde⁴. Dans le proche infrarouge, cette valeur s’est effondrée : le ciel diffuse très peu et s’enregistre comme une tonalité profonde, quasi noire, dès lors que le filtre a supprimé le bleu visible que le film aurait autrement capturé.

Choisir un film aujourd’hui

Le film classique à fort effet a disparu. Le Kodak High Speed Infrared (HIE) a été abandonné le 2 novembre 2007. Il atteignait environ 900 nm — la plus longue portée de tout film pictural courant, avec un optimum vers 750–840 nm — et produisait l’effet Wood le plus prononcé. Kodak n’ayant plus rien à offrir, le choix se limite désormais à une courte liste de films actuellement fabriqués, classés ici par portée infrarouge et intensité d’effet :

  • Ilford SFX 200 — film panchromatique de sensibilité moyenne à sensibilité rouge étendue, avec un pic à 720 nm et une portée d’environ 740 nm. Parce qu’il franchit tout juste le seuil du proche infrarouge, il produit un effet modéré.
  • Adox HR-50 / Rollei Retro 80S — tous deux basés sur l’émulsion Agfa Aviphot Pan, sensibles jusqu’à environ 750 nm. Une émulsion technique ultra-fine à ISO 50, offrant un effet Wood modéré avec un filtre 720 nm tout en conservant un très fin détail.
  • Rollei Infrared 400 (IR400) — film hyperpanchromatique à sensibilité nominale ISO 200–400, atteignant le proche infrarouge (la fiche technique de Rollei indique environ 750 nm, avec des filtres recommandés à 715–730 nm ; certaines sources font état d’une réponse étendue vers 820 nm). Ayant hérité du rôle de référence à fort effet du HIE, c’est le film à choisir quand on veut un feuillage quasi blanc et les ciels les plus profonds.

Le glow vient du film, pas de la lumière

Le halo caractéristique du HIE — les hautes lumières débordant en un glow doux autour des branches et des contours lumineux — est souvent confondu avec une propriété intrinsèque de la lumière infrarouge. Il n’en est rien. Le HIE ne comportait pas de couche antihalation et était enrobé sur support transparent : la lumière traversait, se réfléchissait sur le dos et ré-exposait l’émulsion, provoquant blooming et halation. Tous les films infrarouges actuellement fabriqués listés ci-dessus possèdent un dos antihalation, si bien que le SFX 200, le Rollei Infrared et les stocks Adox/Rollei Aviphot restituent l’infrarouge proprement, sans halo. Si vous voulez ce glow, aucun film en vie ne vous le donnera ; si vous voulez un rendu infrarouge net, le film moderne est le meilleur outil.

Filtres : la coupure détermine l’intensité

Un filtre rouge 25 laisse passer le rouge visible et le proche infrarouge tout en bloquant le bleu et la majeure partie du vert. Il assombrit les ciels et éclaircit le feuillage, mais enregistre encore beaucoup de lumière visible, si bien que l’effet est doux. Pour construire l’image uniquement à partir de la réflectance infrarouge, on monte un filtre opaque qui apparaît noir à l’œil et ne laisse passer que le proche infrarouge. Plus la coupure est longue, plus l’image est constituée d’infrarouge pur, et plus le rendu est accentué. Les points de transmission à 50 % environ permettent de les classer :

  • Wratten 89B ≈ 715–720 nm — la coupure la plus courte, laissant encore passer le rouge visible profond
  • Wratten 88A ≈ 745–750 nm
  • Wratten 87 ≈ 795 nm
  • Wratten 87C ≈ 850 nm — la coupure la plus longue, le plus purement infrarouge

Le filtre pictural de facto est le Hoya R72, qui laisse passer 720 nm et au-delà, avec une transmission d’environ 95 % entre 760 et 860 nm. Ilford cite des équivalents directement pour le SFX 200 : le B+W 092, le Heliopan RG695 et le Hoya R72, ainsi que le filtre dédié ILFORD SFX et le Heliopan 715. Le filtre recommandé par Rollei pour l’Infrared 400 est le Heliopan RG715. Plus le filtre est rouge, plus l’effet est dramatique — et plus l’exposition est longue.

Exposition et mesure

C’est le piège pratique le plus courant en infrarouge. Une mesure TTL prise à travers un filtre rouge foncé ou opaque ne peut pas être fiable, car le posemètre et le film réagissent différemment à la lumière disponible — et l’erreur peut aller dans les deux sens (Ilford met par exemple en garde contre une *sous-*exposition allant jusqu’à 1½ diaph (stop) derrière un filtre rouge foncé dans certains appareils). La méthode fiable consiste en une mesure incidente au posemètre à main, un indice d’exposition propre au film et un bracketing de part et d’autre.

Points de départ concrets, là où la littérature les donne : la fiche technique Kodak du HIE (Publication F-13) spécifiait EI 50 avec un Wratten 25 en lumière du jour avec posemètre à main — et, pour un appareil mesurant à travers l’objectif avec le filtre en place, indiquait EI 200 comme point de départ, en conseillant de prendre la mesure avant de monter le filtre et d’ignorer ensuite la mesure filtrée. Derrière l’opaque Wratten 87, l’indice descendait à EI 25. Pour les films actuellement fabriqués, le Rollei Infrared derrière un RG715 est couramment évalué à EI 6–12, et le SFX 200 derrière un R72 est évalué nettement en dessous de la sensibilité nominale.

Les facteurs de filtre suivent la même logique. Un rouge 25 coûte environ 3 diaph (stop). Un R72 ou un Wratten 87 opaque en coûte bien davantage, et il n’existe pas de valeur fixe — la compensation dépend de la quantité d’infrarouge que la scène contient réellement, ce qui explique pourquoi un bracketing, plutôt qu’une unique exposition calculée, est l’approche juste. Avec des filtres très sombres, les expositions deviennent suffisamment longues pour qu’un trépied soit pratiquement indispensable.

Décalage de mise au point, et la procédure qui en découle

Un objectif ne fait pas converger l’infrarouge et la lumière visible sur le même plan. Le verre optique réfracte moins les grandes longueurs d’onde, si bien que le proche infrarouge converge légèrement plus loin derrière l’objectif ; il faut avancer légèrement la mise au point — faire la mise au point un tout petit peu plus près — pour que l’image infrarouge soit nette. Une règle courante fixe la correction à environ 1/400 de la focale, soit en millimètres :

décalage = focale × 0,0025

Un objectif de 50 mm nécessite donc environ 0,125 mm de déplacement vers l’avant, et un 100 mm environ 0,25 mm. De nombreux objectifs manuels anciens portent un petit repère infrarouge rouge sur l’échelle des distances à cet effet, bien que ce repère soit approximatif et que le décalage réel dépende de la conception optique.

Comme un filtre opaque rend la mise au point à travers l’objectif impossible, l’ordre des opérations est important. Travaillez sur trépied, et : mesurez et cadrez d’abord ; faites la mise au point normalement et lisez la distance en face de l’index standard ; faites pivoter l’objectif de façon que cette distance se retrouve en face du repère infrarouge rouge ; puis montez le filtre noir. Fermer à environ f/11–f/16 noie l’essentiel du décalage résiduel dans la profondeur de champ, ce qui est une raison de plus pour laquelle les longues expositions du travail infrarouge tendent à être réalisées à petite ouverture.

Un exemple de développement concret

Le film infrarouge se développe toujours dans une chimie ordinaire. L’ID-11, le Perceptol et le Microphen de Ilford fonctionnent tous dans la plage 20–24 °C, avec la règle habituelle d’ajouter environ 10 % au temps pour chaque degré en dessous de 20 °C. Le Microphen, un révélateur accélérateur de sensibilité, est celui qu’Ilford cite spécifiquement comme utile avec le SFX 200 : le SFX 200 évalué à EI 200 se développe dans le Microphen pur en environ 8 min 30 s à 20 °C. Le HIE, pour comparaison, se développait dans le Kodak D-76 pendant 10 minutes à 20 °C.

Une mise en garde concernant le chargement s’applique aux vrais films infrarouges. Rollei indique que l’Infrared doit être chargé et déchargé en lumière atténuée — certaines sources disent en obscurité totale — car les joints en feutre d’une cassette 35 mm peuvent voiler les bords d’une émulsion aussi sensible. Traitez-le comme la matière sensible qu’il est, et les images reviendront nettes.

Sources : Ilford SFX 200, ID-11, Perceptol et Microphen Technical Information ; Kodak Publication F-13 (High Speed Infrared) ; données produit Hoya R72 ; fiche technique Rollei/Maco Infrared ; données produit Adox HR-50 ; R. W. Wood, « A New Departure in Photography », The Century Magazine, 1910.

Image : Robert W. Wood, première photographie infrarouge publiée (sa résidence d’été, East Hampton), The Century Illustrated Monthly Magazine, février 1910, domaine public

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