Indice de Lumination (IL)
Définition
L'Indice de Lumination (IL) est un indicateur d'intensité lumineuse utilisé en photographie et destiné à déterminer les paramètres d'exposition de l'appareil photo qui sont la vitesse, l'ouverture et la sensibilité. C'est une échelle logarithmique de valeurs entières utilisant la base 2. L'écart entre deux valeurs consécutives représente une intensité lumineuse multipliée ou divisée par deux.
Cet indice est caractéristique de l'intensité lumineuse d'une surface réfléchissant 18% de la lumière qu'elle reçoit. En effet les objets ou les choses vivantes réfléchissent en moyenne 18% de la lumière. C'est ainsi que les appareils photos considèrent tout objet, sur lequel on lui demande de déterminer une exposition correcte, comme une surface réfléchissant 18% de la lumière qu'elle reçoit. L'ensemble des paramètres de cette exposition (temps d'exposition, ouverture, sensibilité) correspond donc à un Indice de Lumination donné.
L'Indice de Lumination n'est pas une grandeur physique, il est sans dimension. Il faut pas le confondre avec l'indice de luminance qui un pourcentage de la luminance maximum que peut générer une source de lumière. En fait le terme Indice de Lumination est fort mal choisit ; le terme Indice d'Exposition aurait été plus exact, il est d'ailleurs proche de la dénomination anglaise: Exposure Value (EV).
Un peu de mathématique
Bien que déterminé à déterminer les bons paramètres de prise de vue (temps d'exposition, ouverture, sensibilité), l'indice de lumination est à l'origine exprimé mathématiquement par une formule faisant intervenir le temps d'exposition et l'ouverture, et valable pour une sensibilité de 100 ISO:
IL = log2 (N2 / t)Où N est l'ouverture relative (1.4, 2, 2.8, 4, ...) et t le temps d'exposition en secondes. Cette formule est valable pour une surface de sensibilité 100 ISO.
En appliquant la formule avec N = 1, t = 1 on obtient :
IL = log2(1) = 0.donc l'indice 0 correspond à une intensité lumineuse nécessitant un temps de pose de 1 seconde avec un objectif ouvert à 1 et une sensibilité de 100 ISO. Bien sur, si l'on a pas de quoi se payer un objectif ouvert à 1, on pourra en prendre un ouvert à 1.4 et régler le temps d'exposition sur 2 secondes pour obtenir le même résultat. En effet avec ces paramètres on a :
IL = log2 ( (1.4 x 1.4) / 2) ≈ 0On voit donc que l'indice de lumination reste constant si l'on ferme l'objectif d'un cran et que l'on pose deux fois plus longtemps ou bien si l'on ouvert l'objectif d'un cran et que le temps de pose est divisé par deux.
Si maintenant l'on veut considérer d'autres sensibilités S de capteur il faut compléter la formule comme ceci:
IL = log2 (N2 / t) - log2 (S / 100)En reprenant l'exemple ci-dessus, avec N = 1 et t = 1 mais en doublant la sensibilité, soit S = 200, on obtient :
IL = log2(1) - log2(2) = -1Avec un objectif ouvert à 1.4 on obtient maintenant :
IL = log2 ( (1.4 x 1.4) / 1) - log2(2) ≈ 0On voit donc, et ce n'est évidemment pas une surprise, que doubler la sensibilité a permis de compenser une plus faible ouverture (passant de 1 à 1.4). Le même raisonnement s'applique avec le temps de pose.
A partir de là on en déduit facilement un tableau qui donne l'indice de lumination correspondant à des valeurs usuelles d'exposition:
Tableau des indices de lumination
Comment lire ce tableau ? Rien de plus simple ! Une scène en plein soleil à midi (IL 15) avec un capteur dont la sensibilité est réglée à 100 ISO sera bien exposée si l'on utilise l'un quelconque des couples temps d'exposition / ouverture suivant:
(1/8000, f:2), (1/4000, f:2.8), (1/2000, f:4), (1/1000, f:5.6), (1/500, f:8), (1/250, f:11), ...
Si la sensibilité du capteur est 200 ISO, alors les couples suivant seront à considérer:
(1/8000, f:2.8), (1/4000, f:4), (1/2000, f:5.6), (1/1000, f:8), (1/500, f:11), (1/250, f:16), ...
Quelques valeurs de l'indice de lumination par rapport à des situations courantes :
14-15 Temps clair à ensoleillé
13 Temps couvert
11 Au coucher du Soleil
8 La ville de nuit, éclairée artificiellement
6-7 Concert, spectacle
4-5 Eclairage artificiel domestique