Un détecteur anti-vol (détecteur infra-rouge passif) est en fait un photo-transistor placé dans le foyer d'un petit réflecteur. Le détecteur est tellement sensible que le rayonnement thermique humain est suffisant pour le déclencher.

Le canal rouge est saturé Nous corrigeons l'image en sous-exposant la photo, ou si cela n'est plus possible en utilisant le canal vert (qui n'est pas saturé).

La photo n'est pas sur-exposée, et pourtant le capteur semble ébloui. Quand on analyse l'image au niveau des couleurs primaires du capteur (rouge, vert et bleu) on remarque que le rouge est totalement saturé (la courbe remonte à droite). Comment cela est-il possible avec un appareil photo?

Histogramme du canal rouge (première photo)

La photo a été prise en fin d'après midi, le soleil donnait déjà un teint orangé. Mais le capteur est extrèmement sensible aux rayons infra-rouge, et le filtre incorporé n'est pas en mesure de les bloquer tous. Le capteur est tout bonnement ébloui par les infra-rouges (que nous ne pouvons pas voir). Les canaux vert et bleu n'ont pas ce phénomène car les rayons IR sont bloqués deux fois: une fois par le filtre infra-rouge et une fois par le filtre couleur. Il est donc possible de restaurer la luminosité d'une image en utilisant le canal vert ou bleu, ce qui est expliqué dans l'utilisation de filtres de couleur.

Le phénomène est encore amplifié par le fait que la peau réflète fortement l'infra-rouge. Tu le remarqueras tout de suite si tu expérimentes avec la photographie infra-rouge: la peau semble abnormalement blanche. La couleur naturelle de la peau n'apparait pas sous la lumière infra-rouge.

Pour avoir une photo plus naturelle, il est recommandé de sous-exposer la photo pour éviter le risque de dépassement de capacité du capteur. Une réduction d'un stop permet tout juste d'éviter la saturation du canal rouge. Il est possible de "retenir" l'arrière plan (Photoshop) pour qu'il soit mieux visible.

Courbe du filtre “hot mirror” placé devant le capteur

Un filtre infra-rouge supplémentaire (hot mirror) est pratiquement impossible à trouver dans le commerce, tandis que tous les magasins vous proposent des filtres ultra-violets (ceux-là sont vraiment inutiles). On trouve également des filtres passe-bas (laissant passer les infra-rouges uniquement) pour la photographie en infra-rouge, un signe que le capteur est sensible à ces rayons. L'appareil Sony utilise d'ailleurs un rayon infra-rouge pour faciliter la mise au point (un procédé légèrement différent est aussi utilisé par Canon si un flash externe est monté sur l'appareil).

Courbe de sensibilité d'un capteur sans filtre Le filtre infra-rouge à l'avant-plan

Et attention, la sur-exposition est même possible en utilisant une mesure spot sur le visage (celle qui devrait donner l'exposition la plus correcte): en effet la cellule photo-électrique de la plupart des reflex est calibrée pour des rayons verts (la composante principale à laquelle nos yeux sont le plus sensibles).

Il est possible de rétablir l'équilibre des couleurs en utilisant un flash et/ou en sous-exposant.

L'éblouissement aux infra-rouges ne peut pas être évité en travaillant en mode RAW: ce mode ne modifie pas les caractéristiques du capteur, il utilise seulement plus de bits pour définir le signal. Quand le capteur est saturé, cela n'a plus d'importance que la numérisation se fasse en 8 ou 14 bits, le mal est déjà fait. L'utilisation du mode RAW est par contre recommandé si tu sous-exposes la photo: beaucoups de nuances seront coincées dans les bits inférieurs, et il vaut mieux avoir 1024 niveaux que 64 à sa disposition.

Canon a saisi l'importance du problème en utilisant des cellules photo-électriques qui sont sensibles à toutes les couleurs (pour la mesure de l'exposition). Je tiens à signaler que les appareils compacts (non-reflex) sont moins sensibles à ce phénomène car ils utilisent directement le signal du capteur principal pour déterminer l'exposition.

Encore une indication de la sensibilité des capteurs aux rayons infra-rouges: pour éviter les bootlegs de nouveaux films avec un caméscope, les écrans de projection dans les salles de cinéma sont percées de petits trous. Un fort rayon infra-rouge pulsé est envoyé dans la salle. Nos yeux n'y sont pas sensibles, mais les caméras vidéo sont complètement aveuglées.

La seconde photo de droite montre un capteur CCD démonté. Il s'agit d'un ancien modèle. Le filtre infra-rouge est la pastille cyan claire (qui se monte sur le capteur). Pour avoir un filtrage plus efficace, le filtre a une teinte bleutée. La dominante bleue est éliminée par la suite via un circuit électronique. Les appareils plus récents utilisent un filtre non-coloré car la courbe de réponse est meilleure.

Photo normale	Sans filtre IR

Quel est l'avantage d'un tel système? La caméra est devenue plus sensible, car le filtre infra-rouge bloque aussi une partie de la lumière visible. De plus, la caméra profite de nombreuses sources de lumière infra-rouge que nous ne pouvons voir. L'appareil photo a un projecteur infra-rouge pour éclairer la scène comme un flash (mais qui ne se voit pas). Il n'y a évidemment plus de couleurs, car tout le rayonnement est décalé vers le rouge.

Sur les photos: les ampoules reçoivent une tension électrique juste suffisante pour faire rougir le filament. Une analyse de la photo montre que le canal rouge est déjà totalement saturé. Cela se voit même sur la photo: la tache jaune est une indication du dépassement de capacité des capteurs rouges. Quand le filtre infra-rouge est mis hors d'usage, on voit que toute la partie centrale est sur-exposée: il n'est plus possible de compter les spires du filament.

La seconde rangée montre une ampoule dont l'illumination du filament n'est plus visible à l'œil nu. L'ampoule n'émet que des rayons infra-rouges, évidemment bien visibles sur les photos.

Et en supplément, je vous montre une photo de mes taques de cuisine (infra-rouge). Les photos sont prises 10 secondes après la mise en route, alors qu'elles ne sont pas encore visibles à l'œil nu.

Il est à noter que la photographie argentique n'a pas ce problème, les films normaux n'étant pas sensible aux rayons infra-rouges. Le bromure d'argent utilisé dans les les films orthochromatiques n'est sensible qu'au vert et bleu et doit être traité pour le rendre sensible à tout le spectre lumineux.