vendredi 2 mai 2014

Reflets dans une goutte d'eau

Avez-vous déjà photographié une goutte d'eau ? A l'image des bulles de savon, leur forme parfaite et leurs reflets en font de fascinants sujets photographiques.
Physique de la goutte d'eau
Une goutte d'eau mesure typiquement 1 mm de diamètre. Elle prend une forme sphérique sur une surface hydrophobe. Pourquoi prend-elle cette forme ?

Source: Photo of the World.
Elle doit sa forme à sa tension superficielle qui est proportionnelle à son rayon de courbure. Quand cette tension est constante, la courbure de la goutte d'eau atteint un état d'équilibre et prend la forme d'une sphère.
Cela reste vrai tant que la force de tension superficielle est supérieure à celle de la pesanteur.
C'est la raison pour laquelle à partir d'environ 3 mm de diamètre (au-delà de la longueur dite capillaire), la goutte s'aplatit sous son propre poids. Au-delà de 3 mm de rayon, toutes les gouttes explosent.
Pourquoi y a-t-il des reflets et parfois des irisations dans une goutte d'eau ? Une goutte d'eau produit sur la lumière le même effet qu'une loupe, un prisme ou un miroir semi-réfléchissant. La lumière se réfléchit sur la surface de contact, se réfracte dans son épaisseur, s'y diffuse et agrandit les images tout en les inversant comme on le voit sur les très belles macro photographies suivantes.

*
*
*
*
*
*
*
*
*
*

La macrophotographie
Ce monde proche du microscopique est à votre portée à condition de disposer d'un appareil photo équipé d'un objectif macro, c'est-à-dire une optique capable s'assurer une mise au point jusqu'à moins de 20 cm du sujet et de dépasser un agrandissement de 1:1 (par exemple un téléobjectif réflex de 85 mm à 180 mm de focale f/2.8-3.5) ou un APN compact muni d'une option macro.
On peut aussi faire de la macro avec des objectifs réflex de 50 mm couplés à des bonnettes d'approche de 3 à 10 dioptries (qui se vissent sur l'objectif), une bague d'inversion (pour utiliser l'objectif à l'envers), des tubes d'extension de 12 à 36 mm (tele-extender), un soufflet et même envisager d'utiliser une caméra endoscopique.
Les autofocus se perdant dans les détails de la scène, la mise au point doit impérativement être faite manuellement.
Un conseil, travaillez avec un trépied ou un monopied, sous une forte lumière ambiante et si possible à faible sensibilité (100-400 ISO) car il faut envisager un agrandissement d'une partie de l'image sans que l'on voit la pixelisation.


La vitesse d'exposition dépend de la quantité de lumière et du sujet, mais pour un sujet calme (par exemple un insecte posé sur une feuille), choisissez une vitesse d'au moins 1/125eme de seconde. Si le sujet est très nerveux, vous pouvez aller jusqu'à 1/1000eme de seconde ou davantage.
Etant donné que le sujet est très rapproché, la profondeur de champ est souvent réduite à quelques centimètres voire millimètres. Il faut donc diaphragmé (f/5.6 à f/11) sachant que l'effet de la diffraction augmente à mesure que l'ouverture du diaphragme diminue (à partir de trois diaphragmes de la plus grande ouverture) et risque d'affecter la qualité des détails. Sans oublier que le moindre décalage de la mise au point donnera une image floue. Raison pour laquelle, à défaut de lumière, le trépied est souvent utile.

*
Source: DSLR.
Si la profondeur de champ n'est pas suffisante, reculez légèrement (mais il faudra allonger la focale) ou utilisez un flash diffus ce qui vous permettra de diaphragmer et d'augmenter la plage de netteté.
Lorsque la lumière diminue (il suffit d'un nuage ou un ciel gris) le flash diffus devient vite indispensable pour éviter des temps d'expositions trop lents et un risque de bougé (en-dessous de ~1/15eme de seconde).
Vous pouvez en complément utiliser un déclencheur souple (un déclencheur filaire qui se connecte au boîtier du réflex) car à faible vitesse le fait d'appuyer sur le déclencheur de l'appareil photo est une source potentielle de bougé.
L'alternative est de travailler en studio sur des sujets calmes ou inertes où les conditions de travail sont contrôlées.
Logiciel
Enfin, il existe d'excellents logiciels permettant de superposer des images, redonnant leur netteté à des images individuelles partiellement floues.
Une seule recommandation : utilisez un trépied et conservez les mêmes conditions de prise de vue (point de vue, angle de prise de vue, focale, etc) pour toutes les photos, cela facilitera la reconstruction de l'image finale.
Si vous ne respectez pas l'échelle de la composition ou le grandissement, la perspective sera déformée et il sera très difficile d'aligner les images sur ordinateur.
Si beaucoup de photographes travaillent avec Adobe Photoshop qui permet de manipuler des calques (layers) et d'accentuer la netteté des images notamment, le programme Zerene Stacker est particulièrement adapté à la macro photographie. Essayez-le, il vaut le détour.

*
Macro photos traitées avec Zerene Stacker. Source : Flickr.
Vous trouverez une impressionnante galerie de magnifiques macro photographies sur Flickr.
Sauf autre mention, ces images sont extraites des sites Amazingly Timed PhotosDusky's Wonder, Wildscreen HD WallpapersWikipedia et Luxorion.
Pour plus d'information consultez l'article sur la photographique numérique.

1 commentaire :

  1. La tension superficielle de l'eau est un critère important pour la bonne assimilation de cette eau par notre organisme. Elle se mesure en dynes. Des eaux "mortes" comme peut malheureusement l'être celle du robinet ou celle disponible en bouteille présente une tension relativement forte et doit être dynamisée pour recouvrer plus d'élasticité. Les cellules de votre corps vous seront reconnaissantes!

    RépondreSupprimer