Les filtres gris neutres

Un filtre gris neutre ND8

Pour un photographe, si les basses lumières sont délicates à gérer, tout n’est pas non plus idéal avec les hautes lumières. En journée, les fortes luminosités constituent parfois des contraintes fortes: impossibilité d’utiliser de trop grandes ouvertures, écrasement des couleurs, …
Nous n’avons pas toujours la possibilité d’attendre que la luminosité diminue, et avons parfois besoin d’allonger les vitesses d’obturation pour obtenir certains effets de filés par exemple. Les filtres gris-neutres sont là pour nous aider.

Définition

Les filtres de densité neutre (Neutral Density – ND) atténuent la quantité de lumière entrant dans l’appareil photo. Cette atténuation s’effectue de manière uniforme sur toute la largeur du spectre. Ces filtres n’influencent donc pas les couleurs, ils restent « neutres ».

Un filtre gris neutre ND8

La nomenclature de ces filtres prend la forme ND [facteur d’atténuation]. Exemple : ND 2, ND 1000. Plus le facteur d’atténuation est élevé, moins le filtre laisse passer de lumière.

La quantité de lumière transmise se calcule simplement à partir du facteur d’atténuation :
Quantité de lumière transmise = 1 / Facteur d’atténuation
.

Les filtres peuvent être qualifiés par un autre paramètre appelé Densité optique :
Facteur d’atténuation = 10 -[ densité optique ].

Le tableau suivant montre quelques valeurs pour les Facteurs de densité les plus courants:

Facteur
d’atténuation
Densité
optique
Quantité de
lumière transmise
2 0.3 1/2 ~ 50%
4 0.6 1/4 ~ 25%
8 0.9 1/8 ~ 12.5%
400 2.6 1/400 ~ 0.25%
1000 3.0 1/1000 ~ 0.1 %

Rien de bien sorcier: un filtre ND2 divise par 2 la quantité de lumière reçue, un filtre ND4 divise par 4 cette quantité …

Conséquences photographiques

Les filtres neutres ne laissent donc entrer qu’une quantité limitée de lumière. En photo, cette quantité de lumière s’exprime en Indice de Luminance (IL).

Comme expliqué dans l’article sur la mesure d’exposition, perdre 1 IL correspond à perdre 50% de la lumière, et revient à diminuer l’ouverture de 1 diaphragme, ou diviser la vitesse par 2.

Si l’on fait le lien avec nos filtres gris neutres, un filtre ND2 correspond à perdre 1 IL, un filtre ND4 fait perdre 2 IL …

L’indice de luminance se traduit donc par

  • soit une plus grande ouverture (à temps de pose constant),
  • soit une vitesse d’obturation plus faible, c’est-à-dire un temps de pose plus long (à ouverture constante).

Comment quantifier les impacts sur l’ouverture et la vitesse?

  • Le temps de pose doit être multiplié par facteur d’atténuation. Si vous avez un temps de pose de 1/100ième de seconde sans filtre, avec un ND8, vous aurez un temps de pose d’environ 1/15 s, et avec un ND1000, vous obtiendrez un temps de pose de 10s.
  • Pour l’ouverture, il faut se baser sur la relation suivante: Facteur d’atténuation = 2[ perte de diaphragme ]. Par exemple, utiliser un ND 8 nous fera perdre trois diaphragmes (23 = 8 )

J’ouvre une parenthèse au sujet des vitesses d’obturation, et des valeurs d’ouverture: Perdre deux diaphragmes, ne veut pas dire perdre deux valeurs. Nos boîtiers proposent souvent d’augmenter ou diminuer l’ouverture par 1/3 de valeur, et non pas par valeur entière. Par exemple, les boîtiers vont proposer des valeurs d’ouvertures comme f/4.0, f/4.5, f/5.0, puis f/5.6, au lieu des valeurs entières f/4 et f/5.6.

Donc, un filtre qui nous fait perdre 2 diaph., nous fait passer de f/8 à f/4 par exemple.

Applications

Les applications des filtres gris sont nombreuses.

En jouant sur l’ouverture:

  • En plein jour, par forte luminosité, si vous souhaitez avoir une faible profondeur de champs, pour un portrait par exemple, le filtre permet d’utiliser des ouvertures importantes, tout en conservant des vitesses raisonnables.

En modifiant la vitesse:

  • En plein jour, les filtres autorisent des temps de pose plus longs, sans « éblouir » le capteur, et sans utiliser d’ouvertures trop petites, ce qui limite le risque de diffraction. Idéal pour saisir des filés d’eau par exemple,
  • Pendant un orage, pour « capturer » des éclairs, vous pouvez laisser ouvert votre appareil pendant plusieurs minutes grâce à un filtre du type ND 1000.
  • Autre astuce: photographier un paysage, ou un élément d’architecture, en faisant disparaître les éventuels touristes qui s’y trouvent. Les filtres autorisant des temps de pose très longs (plusieurs dizaines de secondes), seuls les sujets fixes sont conservés. Les sujets mobiles (passants, touristes) sont invisibles, ou n’apparaissent que sous la forme de fantômes ou de filés.

Pour résumer, les filtres permettent de mieux gérer les fortes lumières, sans aller jusqu’aux limites de notre matériel.

Quelques exemples

Photos:

  1. Champignon.Bunny (Creative Commons BY-NC),
  2. Old Itch (Creative Commons BY-ND),
  3. Manuela Hoffmann (Creative Commons BY-NC-ND),
  4. De nouveau Manuela Hoffmann (Creative Commons BY-NC-ND),
  5. Photo prise à ISO 100, f/11, et 1/4s, avec un filtre ND4. Sans filtre la vitesse aurait été d’environ 1/15s,
  6. Photo prise à ISO 100, f/11 et 1/25s, sans filtre,
  7. La même photo, mais avec deux filtres ND4 empilés, et f/22. Le temps de pose passe à 2 s.

Achat d’un filtre

Choix de l’atténuation

Pour répondre, il faut réfléchir à ce que l’on fera de ce filtre, en cernant principalement les temps de pose vises. Souhaite-t-on obtenir plusieurs secondes, ou juste réduire de quelques crans? L’environnement de prise de vue sera-t-il variable, ou toujours le même?

Il est toujours tentant de prendre l’atténuation la plus forte (ND 1000), mais ce type de filtre coûte cher, et n’est pas utilisable partout! Il faut disposer d’un trépied, effectuer la mise au point manuellement, … Donc sauf besoin clairement identifié, je conseille plutôt des filtres atténuant de 3 à 6 diaphragmes pour commencer (ND 8 par exemple), parce qu’ils sont plus polyvalents.

Au dessus (ND2 ou ND4), mon expérience m’a montré que l’atténuation n’est pas assez forte.

L’achat

Après le choix, vient l’achat, … et ses difficultés. De nombreuses marques plus ou moins connues proposent en effet des filtres gris-neutres, mais comme pour les filtres polarisants, les niveaux de qualité sont très variables:

  • Le taux d’atténuation réel n’est pas celui annoncé sur la boîte,
  • Le filtre n’est pas neutre,
  • L’atténuation n’est pas la même partout (vignettage).

Le second critère peut être assez catastrophique: Comme préciser en début d’article, le rôle d’un filtre gris neutre, est d’atténuer la lumière sur toute la largeur du spectre, c’est-à-dire sans modifier les couleurs (sans faire dériver la balance des blancs). Hors certains filtres provoquent des dérives quasiment irrécupérables (ce qui m’est arrivé avec des filtres Cokin).

Deux solutions pour limiter les risques:

  • Choisir une marque reconnue dans ce domaine. B&W, Hoya sont régulièrement bien notées,
  • Tester le filtre avant de l’acheter.

Ce dernier point s’adresse particulièrement à ceux qui ont la possibilité d’acheter les filtres à l’étranger, je pense par exemple, à Hong Kong.

Les tests a effectuer sont assez simples: essayez de prendre une surface unie (si possible blanche), avec et sans filtre, avec la même exposition (difficile avec un ND 1000), puis comparer les deux photos. Si les teintes sont identiques ou très proches, le filtre est bon, sinon évitez d’acheter.

Tester les filtres permet également de s’assurer que l’atténuation réelle est bien celle annoncée. Il suffit pour cela de comparer les expositions choisies pour prendre les photos avec et sans filtre.

Conclusion

Les filtres gris-neutres constituent un outil très intéressant pour les photos de paysages. En cas de grande luminosité, ils donnent une certaine liberté dans le choix de l’ouverture, ou permettent d’allonger les temps de pose, pour obtenir des  couleurs plus profondes.

Mais ces filtres sont coûteux, et leur qualité varie énormement. Il faut être particulièrement attentif à la neutralité de l’atténuation, dont les défauts sont parfois irrécupérable.

Références

  • Je vous conseille de parcourir le forum Passion-Photos, qui constitue un excellent outil pour progresser en photo. Le forum dispose également d’une section dédiée au matériel ou vous trouverez de bons conseils pour vous équiper.(le site n’est plus accessible)
  • L’un des plus gros contributeur de photos prises avec des filtres ND est Jolinar, dont le site, ICI ou LA vous permet d’avoir une idée de ce que l’on peut faire avec ce type de filtre.
  • Neutral density filter. (2008, August 9) – Wikipédia
  • Neutral density filters what are they & when to use them? – All Day I Dream About Photography – Antoine Khater

12 thoughts on “Les filtres gris neutres”

  1. Superbe tutoriel…
    Simple question : le montage des filtres pola et gris neutre se fait dans quel ordre..
    Merci pour votre réponse…
    Cordialement

    Louis Bourdon

  2. article très complet apportant une aide précieuse aux néophites.
    Merci beaucoup à l’auteur que j’encourage fortement à perséverer.

    claude

  3. Re
    Merci de cette longue réponse détaillée.
    Pour le Dégradé gris vissants, effectivement je n’avais pas pensé qu’on ne peux en régler la position de « transit ».

    J’ai au fond d’un sac un kit cokin P que j’utilisais en N&B à l’époque où j’avais encore accès a une chambre noire.

    Faudrait que je remette la main dessus, vue le prix des bagues et des filtres Cokin, je ne cours pas grand risque a tester les dégradés Gris .
    Mais c’est sur qu’on ne garde pas ça en bout de fût toute l’année !!

    POur les filets et autre mer cotoneuse que j’aime bien, je pense que le ND400 s’impose.

    Merci encore

  4. Pour le choix d’un filtre ND, le plus simple est de prendre des cas que tu souhaites realiser, et de simuler l’effet du filtre. Par exemple, tu veux prendre un fleuve, en montrant le courant. Si la mesure d’exposition te donne F/11 1/250ieme, un filtre ND8 descendra la vitesse a 1/30 (3 crans en dessous), alors qu’un filtre ND400 descendra la vitesse a 1s (8 a 9 crans en dessous). 1/30 n’est pas suffisant pour creer un filé.

    Pour le filtre dégradé, j’a fait quelques tests, mais je n’ai pas une énorme expérience sur le sujet. Mes premieres conclusions sont les suivantes:

    La qualite est encore plus importante que pour des filtres ND ou polarisant: comme l’attenuation ne se fait que sur une partie de l’image, il est quasiment impossible, en post-traitement de corriger les defauts du type « derive des couleurs »
    Les filtres degrades vissants sont contraignants: comme ils sont fixes par rapport à l’optique, tu ne peux pas faire bouger la limite entre zone attenuee et non attenuee. Le systeme a porte filtre est plus souple: tu peux faire glisser le filtre vers le haut ou vers le bas, en fonction de ton cadrage. Voir Filtres vissants ou systèmes de porte-filtres?,
    Les porte-filtres sont relativement accessibles: Cokin en vend (serie P ou Z) a des prix raisonnables. Les prix des filtres eux-memes sont beaucoup plus eleves. J’ai essaye des filtres Cokin (serie Z, ND8) et Lee. Les filtres Lee sont nettement superieurs (mais hors de prix). La qualite des filtres Cokin est extremement variable. Il existe egalement des filtres Singh-ray, qui me semblent intéressants, surtout pour les couchers de soleil.
    Dans tous les cas, ce type de filtre est assez lourd a mettre en oeuvre. Je veux dire que tu ne peux pas te balader avec ton porte filtre monte en permanence, et que meme s’il l’est, monter le filtre lui-meme prend quelques minutes (parce qu’il faut en prendre soin, et ne pas le salir en le montant). Je conseillerais donc ces filtres uniquement a ceux qui font du paysage et du couche de soleil de facon intensive. Sinon les filtres resteront dans le sac.

    Pour completer ces remarques, tu peux consulter les articles suivants: Filtres ND/GND sur Obturations.

  5. Salut
    Merci de ta répônse.
    Pour les empilements de filtre je me disais aussi que ce ne devait pas être une bonne idée. POur le vignetage, j’ai lu ton billet précédent juste après avoir posé la question ! me suis trouvé tout couillon 🙂

    Si le ND8 équivaut effectivement à un pola (que j’ai déjà) effectivement l’intérêt est limité, et je vais m’intéresser au ND400.

    As tu déjà essayé un dégradé gris neutre type BW 25% (ou eu des écho d’utilisateurs sérieux)?
    je pense que cela peut-être intéressant pour limiter l’écart de contraste avec le ciel et limiter le Pb des hautes lumières percées, mais vu le prix je voudrai être sur que cela vaut le coup.

  6. Bonjour,

    • Je ne conseille pas les filtres ND4, ND8, parce que l’attenuation reste assez faible, parfois equivalente a un filtre polarisant. Personnellement, j’ai commence par ce type de filtre, et ils sont restes dans mon sac,
    • Disposer d’un filtre polarisant et d’un filtre ND 400 me parait etre plus utile / polyvalent. En fonction de la situation, tu peux choisir l’un ou l’autre,
    • J’ai maintenant un Hoya ND 400 HMC, et j’en suis content: la derive de couleur est contenue, et facilement modifiable,
    • Associer plusieurs filtres n’est pas forcement une bonne chose: il y a une perte de pique, une accentuation des derives de couleurs, … sans compter l’apparition d’un vignetage sur certaines optiques,
    • Superposer deux filtres ND revient a multiplier les indices: ND8+ND4 = 8×4 = ND32,
    • Une autre facon de calculer: un ND8 fait perdre 3 diaph, un ND 4 fait perdre 2 diaph, donc empiler les deux revient a perdre 3+2 = 5 diaph,
    • Je ne connais pas exactement la difference des gammes Hoya: j’ai cru comprendre que la monture des PRO etait « slim » (interessant si tu souhaites superposer, et limiter les risques de vignettage), et que les PRO disposent d’un traitement « ameliore » du verre.

    Pour le lien, merci de l’avoir signale, je vais le modifier.

  7. Salut

    J’étais justement à la recherche d’info (Marque, densité a choisir …)sur les filtre gris neutres. C’est dire si ton billet tombe à pic…
    Je pense me diriger sur du Hoya en 8D + 4D (72mm) + un degradé 25% de BW.
    Par contre chez Hoya je vois 2 types de référence NDX HMC et ND Pro (Digit-photo.com).
    As tu une idée de la différence qualitative ?
    D’autre part, je suppose qu’on peut « associer » deux filtres puisqu’il ont 2 pas de vis, l’effet est il additif ? (8 et 4= 12) ou « cumulatif » (8 et 4=8*4= 32) ? ou autre …

    Enfin, point de détail, lien pointant vers le forum passion-photos est érroné (tu as mis un S a passion, il n’y en a pas)

    Merci encore

  8. Bons conseils. Ca m’a beaucoup aidé et y voir plus clair dans les filtres gris neutres. Merci
    Dans la conclusion : le lien est passion-photos et non passionS-photo

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