Filtres rouges et contraste du ciel en noir et blanc

Photographie noir et blanc de sommets montagneux déchiquetés sous un ciel quasi noir traversé de nuages brillants et volumineux, illustrant la séparation tonale spectaculaire produite par un filtre rouge.

Publié en par Simon Lehmann Editor

Comment les filtres de contraste colorés redistribuent les tons en monochrome, et pourquoi un filtre rouge assombrit un ciel bleu tout en laissant les nuages éclatants.

Un ciel bleu et des nuages blancs sont nettement distincts pour l’œil, pourtant le film panchromatique les enregistre souvent comme un gris pâle quasi identique. Le ciel se fond dans les nuages parce qu’il est constitué presque exclusivement de lumière bleue diffusée, que l’émulsion perçoit très bien. Un filtre de contraste coloré est l’outil qui les sépare à nouveau, et pour l’utiliser avec intention il faut comprendre de quoi le ciel est physiquement fait, ce que votre film peut voir, et ce que cela vous coûte en exposition.

Pourquoi le ciel est bleu

Le ciel est bleu en raison de la diffusion de Rayleigh : les molécules d’air diffusent les courtes longueurs d’onde bien plus fortement que les longues, avec une intensité qui décroît comme l’inverse de la quatrième puissance de la longueur d’onde. Prenez le bleu à 450 nm face au rouge à 650 nm : le rapport est (650/450)^4, soit environ 4,3 — le bleu est diffusé environ quatre fois plus fortement que le rouge. Face au rouge profond à 700 nm, ce rapport monte à (700/450)^4, proche de 5,8. Un ciel clair en plein jour n’est donc pas une surface qui réfléchit une couleur ; il est de la lumière bleue diffusée, répartie sur toute la voûte céleste.

Ce seul fait explique tout ce qu’un filtre rouge lui fait. Un filtre rouge supprime la bande bleue, qui est précisément la bande dont le ciel est fait, de sorte que le ciel n’a presque plus rien pour impressionner le film et s’effondre vers le noir. Un nuage est différent : il diffuse toutes les longueurs d’onde de manière à peu près égale et réfléchit le spectre complet, y compris les longues longueurs d’onde rouges que le filtre laisse passer librement, et il reste donc proche du blanc. Deux tons presque égaux sur un film non filtré sont ainsi écartés précisément parce que le ciel est d’un bleu monochromatique et que le nuage ne l’est pas.

Orthochromatique, panchromatique, et pourquoi les vieux ciels sont blancs

Les filtres de contraste colorés n’ont pris tout leur sens qu’une fois que le film a pu voir l’ensemble du spectre. Les premières émulsions étaient orthochromatiques — sensibles uniquement au bleu et à une partie du vert, aveugles au rouge — ce qui explique pourquoi les ciels dans les photographies du XIXe et du début du XXe siècle sont presque toujours uniformément blancs : le ciel bleu surexposait massivement une émulsion sensible au bleu, tandis que les sujets rouges s’enregistraient comme du quasi-noir. Hermann Wilhelm Vogel découvrit la sensibilisation par colorants en 1873, étendant la réponse vers le vert puis le rouge, et le film panchromatique commercial suivit vers 1904–1906. Un filtre rouge sur un film ortho n’aurait servi à rien, car le film ne voyait pas le rouge pour commencer.

Sur un film panchromatique moderne — Ilford HP5 Plus, FP4 Plus, Kodak Tri-X — l’émulsion répond du bleu jusqu’au rouge, si bien qu’un filtre peut désormais redistribuer les tons plutôt que de simplement les éliminer. La règle des couleurs complémentaires est simple : un filtre éclaircit sa propre couleur et assombrit sa complémentaire. Un filtre rouge (Wratten 25, le filtre « A ») laisse passer les longues longueurs d’onde au-dessus d’environ 580–600 nm et absorbe le bleu et la majeure partie du vert, de sorte que les sujets rouges et orange s’éclaircissent tandis que les sujets bleus s’assombrissent. La même logique s’applique à toute la gamme, et il vaut la peine de l’illustrer plus d’une fois : un filtre vert (Wratten 11) éclaircit le feuillage et sépare les feuilles des fleurs, tout en rendant la peau caucasienne dans un ton plus sombre et plus texturé ; un filtre bleu (Wratten 47) éclaircit sa propre couleur et accentue la brume atmosphérique plutôt que de la traverser.

Choisir un filtre par numéro Wratten et par effet

Les descriptions Ilford s’appliquent directement aux filtres de contraste Kodak Wratten standard. Un filtre jaune — Wratten 8, le K2 — assombrit modestement le ciel bleu, améliore la pénétration dans la brume et le brouillard, et donne des carnations plus naturelles ; c’est la correction la plus légère, qui valorise les nuages sans effet mélodramatique. Un filtre orange (Wratten 16 orange clair, ou 21/22) enregistre les ciels bleus dans des tons très sombres. Un filtre rouge (Wratten 25, ou le rouge profond Wratten 29 utilisé pour le travail tricouleur) enregistre le ciel comme noir sur le tirage — l’effet « ciel d’orage imminent » selon Ilford. Le vert correspond aux Wratten 11 ou 13 ; le bleu au Wratten 47. Nommer le numéro est important car c’est ce que vous commandez réellement et vissez sur l’objectif ; « un filtre rouge » n’est pas une spécification.

En termes de système de zones, voilà comment décrire le fait que le ciel est « écarté » : un filtre rouge profond pousse typiquement un ciel bleu clair de trois à quatre diaphs (stops) — trois à quatre zones — en dessous de là où il se serait rendu sans filtre, faisant descendre un ciel mesuré autour de la zone VI vers la zone II ou au-dessous. C’est la version précise de l’expression vague « quasi noir », et c’est le langage qu’Ansel Adams utilisait pour planifier un négatif avant de déclencher.

Facteur de filtre et exemple d’exposition travaillé

Parce qu’un filtre supprime de la lumière, il exige une exposition supplémentaire, exprimée sous la forme d’un facteur de filtre où facteur = 2^(diaphs (stops)) : un facteur de 2 correspond à un diaph (stop), un facteur de 4 à deux diaphs (stops). Ilford indique un facteur de 2 pour le jaune, 4 pour l’orange, 4 à 5 pour le rouge, 2 pour le vert et 2 pour le bleu (en pratique, Ilford recommande d’ajouter environ +1 diaph (stop) pour l’orange et +1 à +2 pour le rouge, légèrement moins que l’arithmétique nominale).

Appliquons cela. Mesurez la scène non filtrée sur FP4 Plus et supposons qu’elle indique 1/250 s à f/11. Montez un rouge Wratten 25 avec un facteur de 4 — deux diaphs (stops) — et vous pouvez donner 1/60 s à f/11, ou équivalemment garder le même obturateur et ouvrir à 1/250 s à f/5,6. Un orange Wratten 16 avec un facteur de 2 demande un diaph (stop) : 1/125 s à f/11. Un jaune Wratten 8 avec un facteur de 2 prend également un diaph (stop).

Deux mises en garde s’imposent ici. Premièrement, le facteur de filtre n’est pas une propriété fixe du verre ; il dépend de la sensibilité spectrale du film et de la source lumineuse, lumière du jour ou tungstène. Préférez le facteur indiqué dans la fiche technique de votre film plutôt qu’un tableau générique. Deuxièmement, ne faites pas confiance à la mesure à travers l’objectif avec un filtre rouge profond sur l’objectif. La réponse spectrale d’une cellule diffère de celle du film, surtout à l’extrémité rouge, si bien que la cellule pondère mal la lumière qu’elle voit à travers le filtre. Mesurez la scène sans filtre, puis appliquez le facteur manuellement.

Ce qui s’assombrit aussi

Ce spectacle a un coût, et il est concret plutôt que rhétorique. Parce qu’un filtre rouge profond supprime presque tout le bleu, tout ce qui est éclairé principalement par la lumière du ciel bleu s’assombrit en même temps que le ciel — et pas seulement le ciel lui-même. L’ombre ouverte, le côté ombragé de la neige, les ombres du feuillage et l’eau reflétant le ciel sont tous éclairés par de la lumière bleue diffusée, de sorte qu’ils plongent eux aussi vers le noir. Les détails dans les ombres que vous souhaitiez conserver peuvent s’effondrer entièrement. C’est le vrai compromis derrière « dramatisme contre contrôle » : un Wratten 25 ou 29 achète un ciel tonitruant au prix des basses valeurs sur le reste du cadre.

Ansel Adams comprit cela parfaitement. Il réalisa Monolith, the Face of Half Dome le 17 avril 1927 depuis le Diving Board sur l’itinéraire LeConte Gully, avec un appareil chambre Korona de 6,5 × 8,5 pouces sur plaques de verre Wratten panchromatiques. Il exposa d’abord une plaque avec un filtre jaune Wratten 8 (K2), qui rendait le ciel brumeux à peu près tel que l’œil le voyait ; puis, pour la plaque finale, il passa au rouge profond Wratten 29 pour assombrir le ciel jusqu’au quasi-noir, correspondant à l’image qu’il avait déjà imaginée dans son esprit plutôt qu’à celle qui se trouvait devant lui. Ce départ délibéré de la scène littérale est le moment où Ansel Adams est crédité d’avoir articulé la visualisation — et c’est impossible sans savoir, avant l’exposition, exactement ce que le filtre va supprimer.

Image : Ansel Adams, « Mountain Tops, Low Horizon, Dramatic Clouded Sky, In Rocky Mountain National Park, Colorado » (vers 1933–1942), U.S. National Archives, domaine public

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