Photo pratique : La balance des blancs

Aujourd’hui, j’aborde un sujet qui est mon cauchemar de photographe.

En effet, voici un paramètre avec lequel je n’étais pas du tout familier jusqu’à l’arrivée du numérique, et dont il m’est arrivé de vouloir un peu trop jouer pour des résultats qui n’ont pas toujours été couronnés de succès. 🙁

Tout d’abord, de quoi s’agit-il ? Notre oeil et notre cerveau disposent de capacités extraordinaires que les appareils photo modernes essaient d’imiter avec plus ou moins de bonheur. En effet, vous remarquerez que, quelle que soit la nature des sources d’éclairage ambiant (il peut y en avoir plusieurs) le blanc que nous observons est toujours blanc (1). Une accommodation particulière est effectuée par notre cerveau afin d’assurer ce que nous appellerons le bon « équilibre colorimétrique », que l’on désigne en photographie par le terme balance des blancs (souvent désigné par le sigle WB pour White Balance).

Avec un appareil photo, il en va tout autrement et il arrive que certains clichés aient une ambiance générale orangée tandis que d’autres peuvent avoir au contraire une dominante bleutée. Ceci est particulièrement vrai avec les photos d’intérieur pour lesquelles l’illumination est constituée d’ampoules incandescentes, de néons ou de flash. En extérieur, même si cela est moins flagrant, les ambiances ombragées, ou un ciel couvert, peuvent également provoquer des déséquilibres de la colorimétrie des images (2).

Bien que cela ne soit pas strictement nécessaire pour la pratique, un tout petit peu de théorie peut aider.

Ce qui caractérise une couleur se mesure par sa « température » exprimée en degrés Kelvin (3). Plus la couleur sera chaude (jaune, orange, rouge) plus la température sera basse. Inversement les couleurs dites froides (toutes nuances de bleu par exemple) auront une température élevée. Cette bizarrerie est liée à la théorie du corps noir en physique (4). Le schéma ci-contre fournit un aperçu des températures pour différentes sources d’éclairement (cliquez sur l’image pour agrandir).

Les appareils photo numériques peuvent mesurer ce paramètre, avec plus ou moins de précision, et calculer ainsi une correction  de température à appliquer au niveau du capteur afin de compenser les dominantes, chaudes ou froides, induites par tel ou tel type d’éclairage.

Mais, dans la pratique me direz-vous ? Eh bien, autant il était compliqué de gérer cette problématique avec les appareils argentiques (5), autant la plupart des appareils photo numériques modernes disposent maintenant d’un système d’ajustement automatique de la balance des blancs (généralement désigné par AWB). Ce système fonctionne à peu près correctement dans la plupart des cas, surtout en extérieur. Mieux encore, beaucoup d’appareils proposent des modèles de correction en fonction de situations types d’éclairage.

En effet, la référence de température étant celle de l’éclairage solaire (environ 5500°K pour le soleil au zénith sans nuage) les algorithmes de calcul de correction automatique se montrent généralement assez performants en photos d’extérieur. On considère que l’on peut compter dessus dans 9 cas sur 10.

En revanche, le mode automatique est souvent mis en défaut lorsqu’on effectue des photos en intérieur pour lesquelles les sources d’éclairage, en plus de la lumière du jour, sont des ampoules à incandescence, des néons ou encore des flash, chacune ayant sa propre température. Parfois même plusieurs sources de températures différentes se combinent. Dans  ce cas, beaucoup d’appareils proposent des scénarios types (voir ci-dessus) qui, s’ils sont activés, vont apporter une variante à l’algorithme de correction. On notera que, pour la photo en extérieur, il peut également arriver que certaines situations d’éclairage soient prévues pour corriger la balance des blancs (6).

Enfin, pour les puristes, il existe généralement une option qui permet de régler soi-même sa propre balance des blancs, soit en sélectionnant la température estimée de l’éclairage ambiant, soit en étalonnant avec une cible calibrée (7) comme ceci est illustré par les deux dernières options du menu ci-contre.

Dans ce dernier cas, l’appareil va prendre cette mesure sur le calibre (carte ou bouchon d’objectif) comme référence du blanc neutre et effectuer les corrections par rapport à cette valeur.

Si ceci peut vous paraître un peu trop technique, dites vous que les appareils vous permettent de juger directement du résultat de vos choix sur l’écran… Cela facilite grandement les choses !

Bon, maintenant examinons quelques exemples. Les 4 clichés suivants ont été pris dans les mêmes conditions (ISO 800 ; focale 45 mm ; ouverture f/4 ; vitesse 1/50 s ; appareil sur trépied). De gauche à droite, j’ai appliqué successivement les filtres de balance des blancs suivants :

• Automatique (l’appareil est invité à se caler tout seul).
• Eclairage incandescent (ce qui est plus ou moins le cas ici).
• Eclairage fluorescent.
• Température de couleur fixée manuellement à 3500 °K (chaud).

Si l’on s’en tient à la couleur du mur, c’est sans aucun doute la seconde photo, avec filtre incandescent, qui restitue le mieux la couleur vert d’eau. Pour sa part, la suivante avec le filtre fluorescent tire  fortement sur des teintes beige-rosé. La dernière photo, avec le forçage de température, rend un peu moins bien la couleur verte mais en revanche elle correspond assez bien à l’ambiance générale ressentie (un peu moins froide qu’avec la seconde). Sinon, le mode automatique ne s’en tire pas si mal, même si le mur y apparaît quand même plutôt dans des nuances de gris et de beige. Dans cette série, je n’ai pas mis les essais avec les filtres pour extérieur (soleil, ombre, nuage) qui donnent tous une très forte dominante orangée (voir exemple dans la mosaïque au début de cet article).

Pour être complet, ou presque, sachez aussi que le traitement de la balance des blancs d’une photo peut s’effectuer en différé à partir d’un logiciel.

Dans ce domaine, il faut quand même viser des produits un peu professionnels comme Photoshop, Gimp, Lightroom, etc. Les autres, comme par exemple Picasa (qui est mon outil favori) ne permettent, tout au mieux, que de fournir des fonctions très basiques de filtrage tout ou rien des couleurs (vers le froid ou le chaud) dont les résultats ne sont pas forcément très probants mais qui, selon les cas, peuvent sauver plus ou moins une photo ratée.

A ce sujet, il faut encore préciser que la retouche de la balance des blancs ne prendra tout son sens qu’avec des images enregistrées en format RAW plutôt qu’en JPEG. N’étant pas familier avec ce format, je m’arrête là et vous conseille d’aller « butiner » sur le net pour en apprendre davantage. On en reparlera éventuellement plus tard.

En conclusion on retiendra :

• Que la balance des blancs automatique fonctionne de manière satisfaisante, dans la plupart des cas, en extérieur. Attention quand même au fait que tous les appareils ne sont pas égaux qualitativement de ce point de vue.
• Que la correction par un scénario type s’avère vraiment utile en photo d’intérieur.
• Qu’en conséquence, il faut s’astreindre à repasser systématiquement en mode automatique afin d’éviter des surprises pour les clichés ultérieurs :-(.
• Que les effets de bord d’un réglage de la balance des blancs peuvent parfois apporter des effets créatifs en produisant des dominantes différentes de la réalité. 🙂

A lire également dans ce blog ces autres articles consacrés à la pratique photo :

• L’appareil Reflex.
• Objectif et Focale.
• Le capteur numérique.
• La gestion de la lumière.
• La mise au point.
• La profondeur de champ.
• Le stabilisateur d’image.

Dans le domaine connexe de la retouche photo une série de tutoriels d’utilisation du logiciel Picasa.

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Notes :

(1) Ceci est en général vrai, excepté pour des ambiances particulières où l’on se concentre justement sur telle ou telle couleur, auquel cas c’est comme si l’étalonnage du cerveau se décalait temporairement sur cette valeur. C’est également le cas, par exemple, à la tombée du jour (soleil bas sur l’horizon donc couleur chaude) et que l’éclairage publique s’allume. On le voit plutôt jaune au début avant de le voir progressivement devenir blanc.

(2) Si la règle veut que l’on doit chercher à obtenir le rendu le plus réaliste des couleurs, il ne faut pas exclure que jouer sur la balance des blancs peut avoir un intérêt créatif pour donner des ambiances particulières en réchauffant (ou l’inverse) les couleurs. Ceci peut également être fait en post-traitement avec un logiciel.

(3) Cette valeur est généralement affichée sur les ampoules, permettant ainsi de savoir si elle vont produire une lumière chaude ou froide.

(4) Cette température est celle à laquelle il faudrait porter un corps noir théorique pour qu’il émette cette couleur.

(5) Avec les appareils argentiques, cette notion de balance des blancs était prise en compte, soit au niveau du choix des émulsions, soit par l’usage de filtres appliqués sur les objectifs. En effet, il existait des pellicules faites pour la photo en extérieur, d’autres pour la photo au flash, etc. Pour les filtres, il en existait de toutes sortes, du bleu au rouge.

(6) Un soleil haut dans un ciel sans nuage correspond à la référence neutre (5500 °K) alors que la présence de nuages va plutôt fournir des couleurs froides qu’il faudra compenser. Il en sera de même pour des ambiances ombragées. A l’opposé, un soleil bas sur l’horizon va fournir des couleurs chaudes qui vont influencer la balance des blancs dans l’autre sens.

(7) En fait, il ne s’agit pas forcément d’un blanc parfait mais d’une couleur dite « neutre » qui s’assimile plus ou moins à un gris clair. Beaucoup s’accordent à dire que de se servir d’une simple feuille de papier peut déjà suffire. Sinon, il existe dans le commerce des cartes étalonnées dont se servent les photographes professionnels, et même des nuanciers de gris qui permettent de « caler » les couleurs sur une référence qui correspond à une température spécifique.

Sources :

La problématique doit passionner car il suffit de demander à Google d’identifier les pages qui abordent le sujet pour en trouver des dizaines. Parmi elles, en voici quelques-unes qui m’ont aidées et que je vous conseille de consulter pour approfondir.

• Les numériques : L’incontournable article de Franck Mée sur le sujet.
• Virus Photo : L’article dédié à la balance des blancs.
• Comment ça marche : L’article de Jean-Michel Achard.
• Tutos photo : Le très bon tutoriel de Guillaume Fürst avec exercices.
• Nikon passion : L’article de Jean Christophe Dichant sur le sujet.
• Le monde de la photo : L’article de Michel Lion avec des exemples.
• Le livre écrit par Patrick Moll consacré à mon appareil SONY alpha 550.
• et enfin, l’incontournable Wikipédia sur la température des couleurs ou plus précisément sur la balance des blancs en photographie.