Ceci n'est pas un énième article de type : "qu'est-ce qu'un filtre ND ?". Si vous savez déjà qu'il retient la lumière et qu'il sert en pose longue, tant mieux. Ici, on va au fond : pourquoi certains filtres teintent l'image et d'autres non, comment calculer l'exposition sans application, ce qui se passe quand on combine trois filtres et des techniques comme l'ICM ou l'utilisation du ND en architecture et en astrophotographie qu'on explique rarement en français.

1. Pourquoi certains filtres ND teintent l'image et d'autres non

Tous les filtres ND font la même chose : bloquer de la lumière. Mais il y a trois façons très différentes de les fabriquer et c'est là que les écarts de qualité apparaissent.

Résines et verres teints

Les filtres bon marché (et certains qui ne le sont pas, comme les anciens Lee Big Stopper) utilisent des teintures organiques dissoutes dans la résine ou dans le verre lui-même. La teinture absorbe la lumière visible, mais pas de façon uniforme sur toutes les longueurs d'onde. Les fréquences que la teinture absorbe mal (en général, le rouge et l'infrarouge proche) traversent le filtre et atteignent le capteur. Sur les expositions courtes, cela ne se voit pas. Sur une exposition de deux minutes, le capteur a accumulé assez d'infrarouge pour que l'image ait une dominante magenta visible.

Autre problème : les teintures se dégradent avec le temps. Un filtre en résine qui fonctionne bien la première année peut commencer à donner un color cast la deuxième ou troisième, surtout s'il reste expose au soleil.

Revêtements d'oxydes métalliques

C'est la technologie qu'utilisent des marques comme B+W. Au lieu de teinter le verre, on dépose des couches très fines d'oxydes métalliques à la surface. Le résultat est plus neutre que la résine, mais les oxydes ont tendance à donner une dominante brune sur des densités élevées (ND1000 et au-delà). Et l'atténuation dans l'infrarouge proche diminue quand la longueur d'onde augmente, donc le problème magenta persiste mais il est juste moins prononcé.

Revêtements métalliques (Inconel 600 et similaires)

C'est la technologie apparue en photographie il y a une dizaine d'années, importée de la spectroscopie et de l'astronomie. On dépose des couches d'alliages métalliques (le plus courant est l'Inconel 600, un alliage nickel-chrome) directement sur un verre optique de grande qualité (typiquement du Schott B270, un borosilicate "super blanc" avec une transmission très uniforme sur tout le spectre visible).

Double avantage. D'abord, la densité optique du métal est quasi identique dans le visible et dans l'infrarouge, donc pas de fuite IR. Ensuite, le métal ne se dégrade pas avec le temps comme les teintures. Les tests comparatifs de la revue "On Landscape" (14 filtres de 10 stops) ont montré que les filtres à revêtement métallique avaient quasi zéro vignettage et un color cast (dominante de couleur) minime par rapport aux filtres en résine.

Contamination infrarouge : d'où vient la magenta

Le capteur de votre appareil a un filtre IR devant (le hot mirror de l'ensemble capteur). Dans des conditions normales, ce filtre bloque la majorité de l'infrarouge. Mais un filtre ND puissant (6+ stops) bloque beaucoup de lumière visible, tout en laissant passer proportionnellement plus d'infrarouge. Le ratio IR/visible change et le capteur enregistre cette différence comme magenta.

Trois solutions existent :

• Filtres IRND : ils contiennent des teintures qui absorbent l'IR en plus de la lumière visible. Cela marche mais chaque fabricant a sa propre courbe d'absorption, donc la neutralité varie.
• Hot mirrors séparés : un filtre IR-cut dédié (comme le Hoya IR/UV Cut) qu'on monte devant ou derrière le ND. Efficace mais cela ajoute un verre supplémentaire dans la chaîne optique.
• Revêtement métallique carbone : la solution la plus récente. Le carbone bloque l'IR dans sa propre structure, sans teinture supplémentaire. C'est ce qu'il y a de plus neutre aujourd'hui.

Ce qu'on ne vous dit pas sur le color cast Le color cast d'un même filtre change selon les conditions de lumière. Avec de la lumière tungstène (beaucoup d'IR) vous verrez plus de magenta qu'avec la lumière solaire diffuse. Avec de la végétation (qui réfléchit beaucoup d'IR proche) vous verrez davantage qu'avec de la roche. Si vous faites une longue pose au coucher de soleil avec des arbres dans le cadre, vous aurez plus de color cast qu'à midi avec juste du ciel et de l'eau.

2. Superposition de filtres : quand multiplier et quand s'abstenir

Quand on associe deux filtres ND, leurs facteurs se multiplient. ND4 (2 stops) + ND16 (4 stops) = ND64 (6 stops). Les stops s'additionnent : 2 + 4 = 6. L'arithmétique est propre.

L'optique, moins. Chaque filtre ajoute deux surfaces de verre. Cela veut dire :

• Plus de reflets internes (flare), surtout avec des sources de lumière dans le cadre ou près du bord.
• Accumulation du color cast. Si un filtre a une légère dominante bleutée, deux filtres superposés la doublent. Avec les résines, c'est particulièrement visible.
• Deux filtres circulaires empilés sur un grand angle de 16-24 mm vont générer des ombres dans les coins presque à coup sûr, sauf si les deux sont ultra fins.

Règle pratique : deux filtres circulaires superposés, c'est le maximum raisonnable. Si vous avez besoin de plus de 10 stops, prenez un seul filtre à haute densité (ND1000 ou ND32000) plutôt que d'en combiner trois.

Avec le système carré (100 mm ou 150 mm sur un porte-filtres), la situation est différente : on peut mettre un ND fixe et un dégradé sur le même porte-filtres sans problème, parce que les carrés n'ont pas de monture à vis et n'ajoutent pas d'épaisseur au stack.

Superposition qui fonctionne bien ND fixe (carré) + GND dégradé (carré) en porte-filtres : la combinaison classique en paysage. ND circulaire + CPL circulaire : le CPL donne environ 1,5-2 stops de réduction en plus et supprime les reflets. Cela marche parce qu'on reste sur 2 filtres. Ce qui NE fonctionne PAS : variable ND + CPL. Le variable, ce sont déjà deux polariseurs, aussi en ajouter un troisième génère un motif en X et des artefacts de couleur.

3. Calculer l'exposition de tête (sans appli)

Pas besoin d'application. Il faut mémoriser une séquence de 12 chiffres :

Stops	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Temps	1/125	1/60	1/30	1/15	1/8	1/4	1/2	1 s	2 s	4 s	8 s

Le tableau part d’1/125 s comme exemple mais le principe est le même depuis n'importe quelle vitesse de base. Chaque colonne à droite est un stop : le double du temps. Si votre exposition sans filtre est 1/125 s et que vous montez un ND64 (6 stops), comptez 6 colonnes à droite et vous arriverez à 1/2 s.

Autre exemple : expo de base 1/30 s, filtre ND1000 (10 stops). Depuis 1/30, comptez 10 stops : 1/15, 1/8, 1/4, 1/2, 1, 2, 4, 8, 15, 30 s. Résultat : 30 secondes.

Troisième exemple, plus extrême : expo de base 1/8 s, filtre ND32000 (15 stops). 1/8 à 1/4 (1), 1/2 (2), 1 (3), 2 (4), 4 (5), 8 (6), 15 (7), 30 (8), 60 (9), 2 min (10), 4 min (11), 8 min (12), 15 min (13), 30 min (14), 60 min (15). Oui, une heure. Avec un ND32000 en pleine lumière, les expositions s’étendent facilement sur des dizaines de minutes.

Réciprocité : numérique vs. argentique

En argentique, la réciprocitée échoue sur les longues poses : l'halogénure d'argent perd en sensibilité et il faut compenser avec plus de temps. Chaque film a sa propre courbe. Avec les capteurs numériques, cet effet n'existe pas. Le capteur accumule les photons de façon linéaire, quelle que soit la durée de l'exposition. Le calcul ci-dessus fonctionne donc exactement en numérique.

Ce qui affecte le numérique, en revanche, c'est le bruit thermique : le capteur chauffe sur les longues poses (>2 min) et génère du bruit de patron fixe, surtout sur les boîtiers à capteur APS-C ou Micro 4/3 sans bonne dissipation thermique. Certains boîtiers intègrent une fonction de réduction du bruit en longue pose (LENR) qui fait une deuxième prise "noire" de la même durée et la soustrait. Cela fonctionne mais double le temps total de chaque prise.

Bracketing avec ND

Même si avec un filtre ND, vous pouvez viser juste du premier coup, cela vaut la peine de faire 3 prises : une à l'exposition calculée, une autre avec un stop de plus, et encore une avec un stop de moins. La raison : l'histogramme du boîtier n'est pas toujours fiable avec des filtres très denses et parfois, la mesure TTL du posemètre se trompe. Les 3 prises vous laissent de la marge pour choisir en post.

4. Formats de filtre : circulaire, carré, magnétique, clip-in

Format	Avantage principal	Inconvénient principal	Idéal pour
Circulaire (vis)	Pas cher, compact, simple	Un filtre par diamètre (sauf step-up rings)	Voyage léger, vidéo, usage courant
Carré (100/150 mm)	Universel, combine ND+GND sur un holder	Système cher, plus encombrant, plus lent à monter	Paysage sérieux, longue expo planifiée
Magnétique	Montage instantané (<1 s)	Ecosystème ferme, peu de densités disponibles	Reportage rapide, hybride photo/vidéo
Clip-in (capteur)	Zéro vignettage, fonctionne avec ultra-wide sans vis	Il faut ouvrir le boîtier, pas disponible sur tous les modèles	Astrophotographie, ultra grand angle >14 mm

À propos des step-up rings : si vous avez des objectifs de 67 mm, 72 mm et 77 mm, achetez vos filtres en 77 mm et utilisez des bagues adaptatrices pour les autres. Une bague coûte 5-10 euros et vous évite d'acheter des filtres en double. Le seul risque est du vignettage si la bague est trop épaisse pour les ultra grand angle. 

5. ICM avec filtre ND : la photographie de mouvement intentionnel

L'ICM (Intentional Camera Movement) consiste à bouger volontairement l'appareil pendant une exposition lente pour créer des images abstraites, avec un rendu de peinture impressionniste. Ce n'est pas une erreur technique : c'est une technique dont les résultats dépendent de la pratique et de l'intuition.

Le filtre ND entre en jeu parce que pour faire de l'ICM, il faut des vitesses entre 0,3 et 1,5 seconde. En pleine lumière, sans filtre, c'est impossible de descendre aussi bas sans surexposer. Un ND de 3 à 6 stops vous met dans cette plage.

[caption id="attachment_28245" align="alignnone" width="2500"] Lorsque nous avons décidé de partir à Fuerteventura, aux îles Canaries, célèbre pour ses vents forts, pour un raid photographique, le slogan était : « nous allons figer le vent ». Une fois sur place, le défi était justement de figer le vent : comment photographier ce concept ?[/caption]

Mouvements de base

• Vertical (haut-bas) : fonctionne avec les forêts. Les lignes des troncs s'étirent et le feuillage devient des taches de couleur. Une longue focale est conseillée pour de meilleurs réuslats (70-200 mm).
• Horizontal (gauche-droite) : fonctionne avec les plages, les prairies, les horizons. La mer se transforme en bandes de couleur.
• Diagonal : mélange des deux. Des résultats plus chaotiques mais parfois très expressifs.
• Freestyle : vous suivez la courbe d'une feuille, la ligne d'une vague, le contour d'un bâtiment. Pas de règles.

Réglages de l'appareil

Mode Priorité Vitesse (Tv/S). Mettez 0,5-1 seconde. Le boîtier règle l'ouverture et l'ISO. Si c'est surexposé, montez le ND. La mise au point n'a pas beaucoup d'importance (tout sera flou de toute façon), mais si vous shootez un paysage lointain, vous pouvez utiliser l'AF puis laisser l'ICM faire son travail.

Une astuce que tous les photographes d'ICM répètent : commencez le mouvement AVANT d'appuyer sur le déclencheur, et continuez après que l'obturateur se ferme. Cela évite les à-coups au début et à la fin de l'exposition qui cassent les lignes.

ICM et trépied La plupart des photographes d'ICM shootent à main levée. Mais si vous voulez des lignes parfaitement droites (vertical pur ou horizontal pur), un trépied avec une rotule panoramique donne plus de contrôle. Vous ne tournez que sur un axe. Question de style : à main levée, c'est plus organique. Avec un trépied, c'est plus géométrique.

6. Combiner ND, CPL et GND : le setup de trois filtres

ND + CPL (circulaire)

Le polarisant circulaire (CPL) réduit d'environ 1,5-2 stops, en plus de supprimer les reflets sur l'eau et la végétation. Combiné à un ND fixe, ils cumulent leurs effets : un CPL + ND8 donne environ 4,5-5 stops au total. La clé : monter d'abord le CPL (directement sur l'objectif) puis le ND par-dessus. Si vous les inversez, vous ne pourrez plus tourner le CPL pour régler la polarisation.

ND + GND (système carré)

Le ND contrôle la durée d'exposition globale. Le GND (dégradé) assombrit uniquement la partie supérieure du cadre (le ciel). Le porte-filtres a deux rainures : l’une pour le ND, l’autre pour le GND. Vous pouvez faire coulisser le GND vers le haut ou le bas pour placer la transition exactement sur la ligne d'horizon.

Trois types de GND : Soft (transition douce, pour les horizons irréguliers comme les montagnes), Hard (transition abrupte, pour les horizons rectilignes comme la mer), Reverse (densité maximale au centre, quand le soleil est pile sur l'horizon).

Le piège du variable ND + CPL

Un filtre ND variable est déjà composé de deux polarisants. Si vous ajoutez un CPL externe, vous aurez trois polarisants d’un coup. Résultat : un motif en X visible à l'image, des couleurs artificielles, une perte de netteté considérable. Si vous utilisez un variable ND, pas de CPL. Si vous avez besoin de polarisation, démontez le variable et utilisez un ND fixe + CPL.

7. ND en astrophotographie et en architecture

Astrophotographie

Pour la Voie lactée, un filtre ND n'a pas de sens : vous avez besoin de TOUTE la lumière captable. Mais pour photographier la lune ou le soleil (avec un filtre solaire spécifique), un ND puissant est utile. Les filtres clip-in (qui se montent devant le capteur) sont l'option préférée en astrophotographie car ils ne produisent pas de vignettage sur les ultra grand angle et ne nécessitent pas de filetage avant. Certains photographes utilisent un ND8 clip-in pour faire des compositions en pose longue avec la pleine lune dans le paysage sans surexposer le disque lunaire.

Architecture

Deux usages classiques. Le premier : éliminer les personnes des places et des bâtiments. Avec un ND1000 (10 stops) et une pose de 2-5 minutes, toute personne qui bouge disparaît du cadre. Ne restent que les éléments qui sont immobiles plus d'une minute (statues, bancs, lampadaires). Le second : déplacer les nuages au-dessus d'un bâtiment. Avec un ND64 (6 stops) et des expositions de 15-60 secondes, les nuages deviennent des traînées qui ajoutent du dynamisme à une composition architecturale statique.

Time-lapse

Sur un time-lapse, le ND fixe fournit une exposition constante d'une image à l'autre et évite le flickering. Un ND variable peut paraître plus pratique (on ajuste la lumière au fur et à mesure), mais il introduit du flickering si la bague bouge légèrement entre les prises. Pour les transitions jour-nuit (holy grail timelapse), la solution pro est le deflickering en post-production (à l’aide d’un logiciel comme LRTimelapse), pas le ND variable.

8. Workflow de terrain : 7 étapes (méthode des ateliers japonais)

Cette procédure vient des ateliers Kitamura Camera et NiSi Japan. C'est le flux standard des photographes de paysage japonais :

 

1. Composer et faire la mise au point sans filtre. AF ou manuelle, mais confirmer la netteté à 100% sur l'écran ou dans le viseur.
2. Prise de référence : f/11, ISO 100. Noter la vitesse que donne le posemètre (exemple : 1/30 s). Vérifier l'histogramme.
3. Calculer le temps avec un filtre. À partir d’1/30 s avec un ND64 (6 stops) : compter 6 stops = 2 s. Avec un ND1000 (10 stops) : 10 stops = 30 s.
4. Verrouiller la mise au point en manuel. Monter le filtre. Si vous utilisez un porte-filtres carré, placer aussi le GND si nécessaire.
5. Régler le temps calculé en mode Manuel. Pour les temps >30 s, utiliser le mode bulb + minuteur ou télécommande.
6. Déclencher, vérifier l'histogramme. Image trop sombre : baisser l'ISO à 50 (cela double le temps effectif) ou ouvrir d'un demi-diaph. Trop clair : fermer d'un demi-diaph. ou réduire la durée.
7. Faire 3 prises (bracketing) : l'exposition calculée, +1 stop, -1 stop. Les 2-3 premières prises sont du calibrage. Les bonnes arrivent en général à partir de la troisième ou quatrième.

Astuce de recalcul rapide Si la lumière change en cours de séance (un nuage cache le soleil ou le soleil descend), ne recalculez pas tout. Faites une nouvelle prise de référence sans filtre, vérifiez de combien la vitesse de base a changé, puis appliquez le même nombre de stops. Si avant, elle était d’1/30 s et maintenant, d’1/15 s, alors votre exposition avec ND64 passe de 2 s à 4 s.

9. Erreurs avancées qui ne figurent pas dans les guides de base

Bruit thermique sur les expositions >2 minutes

Sur les boîtiers à capteur ancien ou sans bonne dissipation thermique, les poses de plus de 2 minutes génèrent des pixels chauds (hot pixels) et du bruit de patron fixe. La solution est d'activer le LENR (Long Exposure Noise Reduction) si votre boîtier le propose. Le problème : le LENR fait une deuxième exposition "noire" de la même durée, si bien qu’une prise de 4 minutes se transforme en une de 8 minutes. Sur une séance de coucher de soleil, ces 4 minutes supplémentaires peuvent faire perdre la lumière.

Pumping de mise au point avec ND variable en vidéo

Certains objectifs dont le moteur AF réagit aux changements de lumière se mettent à faire la mise au point quand on tourne la bague du ND variable en cours de réalisation. Le résultat est un pumping visible : le focus s'ajuste brièvement puis revient. Cela n'arrive pas avec tous les objectifs mais avec suffisamment d’entre eux pour que ce soit un problème connu. La solution : passer en mise au point manuelle avant de filmer.

Le color cast qui change pendant l'exposition

Sur les poses très longues (>5 min), certains filtres en résine subissent un phénomène peu documenté : le color cast évolue au cours de l'exposition. La raison probable, c’est que le filtre chauffe (absorption d'énergie lumineuse) et que les propriétés optiques de la teinture varient avec la température. Avec les filtres métalliques, cela n'arrive pas car le métal a une stabilité thermique bien supérieure.

ND32000 et l'effet de "temps perdu"

Avec un filtre de 15 stops, les temps s'étirent. Une exposition de base d’1/60 s passe à  9 minutes. Une d’1/8 s à plus d'une heure. Le problème n'est pas que le temps : pendant ces minutes, la lumière change. Un coucher de soleil de 20 minutes ne vous laisse pas la marge pour une exposition de 15 minutes avec un ND32000 parce que quand l'exposition sera terminée, la lumière sera complètement différente de celle du début. Ces filtres fonctionnent mieux à la mi-journée, quand la lumière est stable.