Obturateur (photographie)

L'obturateur est un dispositif mécanique utilisé dans les appareils photographiques ou les caméras qui, placé entre l'objectif et le capteur ou la pellicule, laisse passer la lumière issue de la scène pendant la durée de la pose désirée. Il reste fermé entre deux prises de vues.

Il existe trois types d'obturateurs :

• l'obturateur plan focal ;
• l'obturateur central ;
• l'obturateur à disque mobile utilisé principalement en prise de vues cinématographique et en projection cinématographique.

Jusqu'à l'apparition du procédé au collodion humide en 1855, un simple bouchon d'objectif, retiré et remis en place sous contrôle d'un chronomètre, était suffisant pour des temps de pose qui se comptaient en secondes voire en minutes ; mais les plaques sèches (en 1880), le film en rouleau (en 1884) et le premier film Kodak (en 1888) imposent l'emploi d'obturateurs plus précis. L'évolution de la sensibilité des films imposera des vitesses d'obturation plus rapides et des obturateurs plus performants^[1].

La vitesse d'obturation est, avec l'ouverture, un des deux paramètres principaux de la photographie. Les deux réglages permettent un certain nombre de couples "vitesse diaphragme" équivalents (quand la vitesse est deux fois plus rapide le diaphragme laisse entrer deux fois plus de lumière pour compenser et réciproquement) qui permettent d'influer sur la photo obtenue. Une vitesse rapide figera le mouvement du sujet tout en réduisant la profondeur de champ quand une vitesse lente rendra possible des effets de flou soulignant le mouvement avec une profondeur de champ augmentée^[2].

Les obturateurs modernes possèdent un dispositif de contact électrique destiné à provoquer l'allumage des lampes-flash magnésiques ou l'amorçage de l'arc des lampes-flash électroniques. Cependant, un décalage — de valeur variable suivant les types de lampes — doit être prévu entre l'instant de la commande de l'obturateur et celui de la fermeture du contact électrique. En effet, la mise en combustion complète du contenu de l'ampoule magnésique n'est pas instantanée, et une avance à l'allumage est nécessaire : correspond au réglage « M » du levier porté par l'obturateur. En revanche, l'émission de l'éclair du flash électronique est instantanément obtenue : c'est le réglage « X » des obturateurs centraux.

Les obturateurs à rideaux posent un problème particulier : la vitesse maximum utilisable pour une photo au flash est la dernière vitesse ou le deuxième rideau ne démarre qu'après que le premier rideau a terminé sa course. Cette vitesse de synchro flash est un maximum, mais rien n'interdit d'utiliser des vitesses plus lentes, l'important étant que toute la zone image soit accessible à la lumière au moment de l'éclair.

Les capteurs d’image numériques (CMOS et CCD) peuvent être construits pour fournir une fonction équivalente à l’obturateur en transférant de nombreuses charges de cellules de pixels en même temps vers un double réseau de cellules "masquées" appelé obturateur de transfert d’images. Si toute l'image est transférée en une seule fois, c’est un obturateur global. Souvent, les cellules "masquées" peuvent être lues indépendamment, tandis que les autres collectent à nouveau la lumière^[3]. Un fonctionnement extrêmement rapide de l’obturateur est possible car il n’y a ni pièces mobiles ni transferts de données sérialisés. L’obturateur global peut également être utilisé pour les vidéos en remplacement des obturateurs à disque rotatif.

Les capteurs d’image sans double réseau plein cadre "masqué" doivent utiliser un transfert de données sérialisé des pixels illuminés appelé obturateur roulant. L'obturateur roulant analyse l’image ligne par ligne, de sorte que différentes lignes sont exposées à différents instants, comme dans un obturateur mécanique à plan focal, de sorte que le mouvement de l’appareil photo ou du sujet provoque des distorsions géométriques, telles que l’inclinaison ou le tremblement^[4].

Aujourd’hui, la plupart des appareils photo numériques utilisent une combinaison d’obturateur mécanique et d’obturateur électronique ou uniquement un obturateur mécanique. L’obturateur mécanique peut atteindre jusqu’à 1/16 000^e de seconde (par exemple, l’appareil photo Minolta Dynax/Maxxum/α-9 avait une vitesse maximale de 1/12 000^e de seconde, un record à son époque, et la série numérique Nikon D1 ultérieure pouvait atteindre 1/16 000^e de seconde), tandis que l’obturateur électronique peut supporter au moins 1/32 000^e de seconde, utilisé pour de nombreux appareils superzoom et actuellement^[Quand ?] sur les appareils Fujifilm APS-C (X-Pro2, X-T1, X100T et autres).

Les capteurs CMOS empilés combinent le capteur d’image lui-même avec des convertisseurs analogique-numérique et la mémoire numérique dans le même boîtier. La lecture de ces capteurs est plus rapide que celle des capteurs traditionnels, car l’image numérisée est transférée dans la mémoire numérique du capteur lui-même lors de la lecture, puis seulement ensuite transférée hors du capteur. Cela donne un obturateur électronique aussi rapide qu’un obturateur mécanique à plan focal. Certains appareils utilisant des capteurs empilés, comme le Nikon Z9, ont complètement supprimé l’obturateur mécanique. La plage dynamique et le niveau de bruit ne sont pas compromis, car ces capteurs n’utilisent pas d'obturateur global.

• André Gunthert, « Esthétique de l’occasion. Naissance de la photographie instantanée comme genre », Études photographiques, n^o 9,‎ mai 2001, p. 64-87 (lire en ligne ).

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