COURS DE PHOTOGRAPHIE A L'USAGE DES AMATEURS ET DES CLUBS

P H S N

LA SURFACE SENSIBLE

3.0 Deux catégories de photos, un même principe.

Les émulsions modernes se classent en deux grandes catégories : procédés négatif-positif ou films inversibles. Mais le principe de sensibilisation dérive toujours des mêmes phénomènes physico-chimiques.

Certains composés chimiques subissent une modification sous l'action de la lumière. Cette modification est proportionnelle à la quantité de lumière reçue, en intensité et en durée (quantité d’énergie). Si l'on place une telle surface sur le fond de la chambre noire, on obtient une image.

3.1 Bref aperçu des phénomènes physico-chimiques.

Exposition

L'agent sensible est une émulsion de sels d'argent. sensibles à la lumière.

Film en coupe L'émulsion est une mélange de bromure d'argent (ou halogénures d'argent) en cristaux très fins dispersés dans de la gélatine. Cette émulsion est étalée en couche très mince sur un support : plaque de verre pour les grands formats utilisés autrefois dans les chambres professionnelles, ou support souple en acétate pour les petits moyens et grandq formats actuels.

Quand la lumière touche cette émulsion, nous considérons que celle-ci est "bombardée" par les photons. Chaque photon qui frappe un ion brome lui arrache un électron qui est capté par un ion argent voisin. Celui-ci redevient un atome d'argent métallique. Les électrons libres se positionnent sur un petit groupe d'ions contigus pour former un agrégat d'atomes d'argent, un "germe".

La quantité d'énergie fournie par la lumière est très faible, donc pour transformer entièrement les cristaux de bromure d'argent en Ag métal, il faudrait une exposition à la lumière extrèmement longue.

Développement

Après une exposition de durée convenable dans un appareil photographique, l'ensemble des cristaux impressionnés forme une image latente, invisible. Celle-ci ne deviendra visible qu'après traitement dans un révélateur chimique qui se comporte comme une source d'électrons. Ces électrons libres vont se fixer aux ions Ag des cristaux ayant reçu la lumière (les germes).

Dans l'eau, l'atome d'Ag isolé est instable et perd son électron vers la solution. Par contre si l'agrégat dépasse la taille critique, les ions en excès viennent accroître l'agrégat jusqu'à ce que le cristal entier soit transformé en Ag métallique. Ce cristal est visible sous forme d'un minuscule point noir. Plus la quantité de lumière qui a touché l'émulsion est importante, plus les cristaux d'argent sont abondants. L'ensemble de ces cristaux colore la gélatine en nuances de gris, le film regardé en transparence montre une image allant des plages noires là où l'éclairement était maximum, à des plages transparentes là où il n'y avait que très peu de lumière. On obtient donc une image négative, traduisant par des noirs les parties éclairées et par des blancs (ou des transparences) les zônes sombres du sujet.

Le premier traitement appliqué à une image latente sera donc un passage dans un REVELATEUR. Ce traitement se fait à l'abri de la lumière. La surface sensible sera ensuite rincée, puis fixée, lavée et séchée.
Le fixage consiste à dissoudre les cristaux de bromure d'argent non impressionnés, afin d'assurer la stabilité de l'image lorsqu'elle sera exposée à la lumière. Le lavage élimine tous les restes de sels et d'agents chimiques pour assurer la conservation des images.

3.2 Sensibilité des émulsions, courbe caractéristique (ou courbe de réponse).

Le grain et le contraste.
Les caractéristiques de l'émulsion et du évélateur ont une influence sur le résultat final: si la taille critique (dimension du germe) est petite, l'image présente un fort contraste. Au contraire, si la taille critique est importante, l'image sera douce et nuancée ; par contre la dimension des grains d'argent sera importante et ceux-ci seront plus visibles, notamment si l'image négative est fortement agrandie.
On trouve dans le commerce des émulsions de caractéristiques différentes, notamment en fonction de leur sensibilité à la lumière. L'unité de valeur de la sensibilité s'exprime en degrés ISO, et les valeurs s'étagent entre (environ) 12 et 6 400 ISO, les films les plus courants vont de 50 à 400 ISO.

Pour chaque film on peut tracer une courbe caractéristique, la courbe de réponse, qui traduit l’intensité du gris obtenu en fonction de la quantité de lumière reçue.
La gamme des gris que vous pourrez traduire sera d'autant plus étendue que la pellicule sera sensible: la courbe de réponse à la lumière est très courte sur du 50 ISO et plus longue pour 400 ISO :

courbes caractéristiques

3.3 Nature de l’image photographique

Nous avons dit que dans l’image photographique, c’est un nuage plus ou moins dense de points colorés (grains) et que l’on peut observer avec une forte loupe ou un microscope, qui produit selon sa densité des valeurs de gris plus ou moins foncé.
Selon les caractéristiques des émulsions, ce grain est plus ou moins fin. Plus l’émulsion est sensible (ou rapide), plus le grain est important. Il peut être atténué ou aggravé par le traitement en révélateur.

En résumé et schématiquement :
    Film lent (ou peu sensible) = fort contraste et peu de nuances dans les gris, grain fin,
    Film rapide (ou très sensible) = faible contraste, gris doux et nuancés, grain important.

3.4 Latitude de pose

Selon les différents types de films, la tolérance aux très grands écarts de luminosité est variable. Mais aucun film ne peut égaler la tolérance de notre œil.

Une grande latitude de pose permet d’obtenir sur une image des détails à la fois dans les hautes et les basses lumières. Elle est également une garantie contre une sur ou sous exposition accidentelle.

Les films négatifs (noir et blanc ou couleur) ont une latitude de pose relativement importante. Au contraire les films inversibles (diapositives) couleur sont ceux qui offrent le moins de latitude de pose. C’est pour cela qu’il n’est pas conseillé de les utiliser dans des appareils simples et bon marché, sur lesquels le système de mesure de lumière reste approximatif

3.5 Sensibilité spectrale

Tous les films ne sont pas sensibles également aux différentes couleurs : les films orthochromatiques ne sont pas sensibles au rouge, et exagérément sensibles au bleu ; les films panchromatiques sont les plus courants, ils rendent le spectre des couleurs d’une façon sensiblement équilibrée comme notre vision. Il existe en outre des films spéciaux comme les films infrarouges, que l’on peut utiliser en photo nocturne, ou bien avec des filtres pour des applications techniques ou scientifiques, ou pour obtenir  des effets graphiques particuliers.

Pour les films couleur, et en particulier les diapositives, il existe des films sensibilisés différemment pour la lumière du jour ou pour la lumière artificielle (films tungstène).

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