Les filtres ND augmentent-ils la plage dynamique qu'une caméra peut «voir»?

J'essaie de déterminer, conceptuellement, comment l'utilisation d'un filtre de densité neutre affecte l'image capturée résultante.

Les filtres ND permettent-ils à une caméra de capturer des scènes à contraste plus élevé (sans écrêtage des hautes lumières) que ce ne serait autrement possible? Ou diminuent-ils simplement la quantité de lumière de manière uniforme afin que les détails des hautes lumières soient gagnés au détriment des détails des ombres perdus?

En termes plus techniques, l'effet d'un filtre ND ressemble-t-il plus à une cartographie linéaire ou à un écrêtage des faibles niveaux de lumière? Voir la figure ci-dessous pour des exemples de chacun.

Réponse simple: non, les filtres ND n'augmentent pas la plage dynamique.

Dans le système de zone , un filtre ND déplace simplement l'exposition des éléments de la scène n s'arrête plus bas. Tout ce qui se trouvait dans les n zones les plus basses capturées sans le filtre est coupé en noir.

Je peux penser à deux scénarios où un filtre ND pourrait augmenter la plage dynamique, mais je ne l'utiliserais pas pour cela:

• les filtres ND de faible qualité réduiront le contraste, donc la plage dynamique augmente un peu (au détriment de la qualité de l'image)
• le film pardonne quelque peu la sous-exposition, vous pouvez donc obtenir plus de reflets et conserver certains détails d'ombre en sous-exposant; souvent, vous pouvez obtenir le même résultat en ajustant simplement les paramètres d'exposition

C'est juste du verre foncé (ou de la résine, bien sûr); cela réduit la quantité de lumière pénétrant dans l'objectif, et c'est tout. Il peut y avoir une légère non-linéarité dans la réponse chromatique (provoquant un léger décalage de couleur), mais cela est simplement dû à l'absence de substances réelles, uniformément atténuantes.

Un filtre de densité neutre gradué (ou divisé) peut être utilisé pour contrôler le contraste en contrôlant sélectivement (par position) les parties de l'image qui sont vues à travers le filtre, mais un ND solide n'est qu'un atténuateur.

Votre question fait référence aux filtres ND que je pense que la plupart considéreraient comme un filtre ND solide. Ceux-ci sont principalement utilisés pour réduire votre vitesse d'obturation pour les expositions longues ou en vous permettant d'ouvrir votre ouverture pour une profondeur de champ plus faible en lumière vive.

Un filtre ND gradué est généralement utilisé pour équilibrer l'exposition. Avec un filtre ND traditionnel, la partie supérieure du filtre est plus sombre (par les butées nominales du filtre) et il passe progressivement au transparent. Vous placez la partie la plus sombre sur les parties les plus lumineuses de la scène (un ciel lumineux) afin d'exposer correctement le premier plan.

Au premier plan, vous ne perdez pas les détails de l'ombre car ils sont vus à travers la partie transparente du filtre. Si quelque chose vous donne des détails sur les ombres, vous pouvez les exposer correctement sans que le ciel brillant ne sous-expose le premier plan.

Cependant, si vous avez des détails d'ombre dont vous avez besoin conservés dans la zone lumineuse ... ceux-ci seraient probablement perdus de toute façon en raison de la source lumineuse et à peu près votre seul choix serait d'utiliser une technique HDR. Certains des reflets seraient perdus dans la zone lumineuse, mais je pense que si vous essayez d'équilibrer l'exposition globale, c'est un point de choix - que voulez-vous montrer dans l'image? Avant les filtres ou HDR, vous devez toujours choisir - exposer pour le premier plan ou exposer pour le ciel / l'arrière-plan.

Il existe également des filtres ND inversés qui aident aux couchers et levers de soleil - lorsque la partie la plus brillante du ciel est le long de la ligne d'horizon. Vous pouvez conserver les détails des hautes lumières et des ombres dans le ciel au-dessus du soleil en raison de la façon dont la graduation est appliquée à ce filtre. C'est le plus sombre au centre, le bas est transparent ... mais à partir de la zone sombre du milieu, il s'éclaircit progressivement vers le haut.

Vos deux graphiques sont corrects.

Si vous représentez les niveaux d'intensité sur une échelle linéaire, le graphique de gauche («Mappage linéaire») est le graphique approprié. Si vous représentez les niveaux d'intensité sur une échelle logarithmique (c'est-à-dire en nombre d'arrêts, ou EVs / LVs ...), alors le graphique de droite est approprié.

BTW, le filtre n'écrase pas les sombres. La courbe «filtre ND» sur le graphique de droite peut être étendue vers la gauche, à des niveaux d'intensité négatifs (les valeurs EV négatives sont OK).