La plage dynamique est la différence de niveau entre les parties les plus claires et les plus foncées d'une image. Elle correspond à la dynamique musicale.
Les photographes utilisent l'indice de lumination pour indiquer l'éclairage d'une scène. On utilise aussi souvent le terme Exposure Value EV. Cette échelle est comparable à l'échelle des décibels du technicien audio. Dans les deux cas, nous avons affaire à une échelle non-linéaire: nos oreilles et nos yeux ne fonctionnent pas de façon linéaire. Seul le capteur photographique numérique produit un signal linéaire (signal électrique proportionel à l'intensité lumineuse). Cette échelle orthophotique va poser un problème que nous résoudrons avec une courbe de tranfert spécifique.
Tout comme le dB (décibel), l'indice de lumination a un niveau zéro arbitraire:
- 0 EV = temps de pose 1 seconde, ouverture ƒ/1, valeur ISO 100 (correspond à 2.5 lux)
- 0 dB = seuil de l'accuité auditive chez les humains (correspond à 10 pW [pico watt])
Chaque augmentation d'un EV correspond à un doublement de l'intensité lumineuse:
| EV | Lux | EV | Lux | EV | Lux | EV | Lux |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0.0 | 2.5 | 5.0 | 80 | 10.0 | 2600 | 15.0 | 82k |
| 0.5 | 3.5 | 5.5 | 110 | 10.5 | 3600 | 15.5 | 120k |
| 1.0 | 5 | 6.0 | 160 | 11.0 | 5100 | 16.0 | 160k |
| 1.5 | 7.1 | 6.5 | 230 | 11.5 | 7200 | 16.5 | 230k |
| 2.0 | 10 | 7.0 | 320 | 12.0 | 10k | 17.0 | 330k |
| 2.5 | 14 | 7.5 | 450 | 12.5 | 14k | 17.5 | 460k |
| 3.0 | 20 | 8.0 | 640 | 13.0 | 20k | 18.0 | 660k |
| 3.5 | 28 | 8.5 | 910 | 13.5 | 29k | 18.5 | 930k |
| 4.0 | 40 | 9.0 | 1300 | 14.0 | 41k | 19.0 | 1.3M |
| 4.5 | 57 | 9.5 | 1800 | 14.5 | 58k | 19.5 | 1.9M |
Dynamique et format du capteur
La valeur EV peut ainsi avoir une signification différente seleon le contexte:
- une valeur absolue (11.5EV, mesurée par le posemètre)
- une valeur relative (+1EV: sur-exposer une photo)
- une plage dynamique
Voici une représentation schématique d'un photosite (partie sensible) d'un capteur. Le capteur se compose de millions de photosites ou réservoirs à photons.
 L'illumination minimale est limitée par le bruit de fond. Une illumination trop faible disparait dans le bruit de fond. |  L'illumination maximale est limitée par la capacité du photosite (cfr. la puissance d'un amplificateur). |  Un petit photosite est plus rapidement saturé et aura une dynamique plus faible. |
|---|
Dynamique et megapixels
Le signal électrique du capteur est numérisé. Un capteur basique produit un signal de 8 bits qui peut directement être transformé en image JPEG, tandis qu'un capteur haut de gamme produit un signal de 16 bits. Mais ces 16 bits ne sont pas nécessairement significatifs: les bits de poids le plus bas ne contiennent que du bruit de fond. Le nombre de bits (=résolution numérique) est souvent plus un argument commercial qu'une avancée technologique.
Pour transformer les bits du capteur (par exemple 14 bits orthophotiques) en image JPEG on utilise une fonction de transfert.
Plage dynamique
Mais les niveaux sont limités sur une photo individuelle: si le contraste de la scène est trop important, les tons clairs produisent un débordement de capacité du capteur (on ne voit que du blanc) et les ombres sont noyées dans le bruit de fond.
Le posemètre est le décibelmètre du photographe
Valeurs relatives
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