lundi 14 mai 2012

Lumière polarisée !

Non, ce n'est pas d'une des armes secrètes de Goldorak dont nous allons parler ici.

Simplement un petit essai de filtre polarisant pour GoPro.
Certains se posent peut-être déjà des questions essentielles : kessekecékeça ? Akwasaserre ? Pourkoatandehaine ?

Quelques explications

Le phénomène de polarisation n'est pas propre qu'à la lumière ; mais pour se représenter celui-ci de manière simplifiée, on peut imaginer deux ondes qui suivraient des plans différents :


 Par exemple, sur notre illustration, nous avons schématisé une onde suivant un plan vertical (en cyan), et une onde suivant un plan horizontal (magenta).
Le filtre polarisant est représenté sous la forme d'un obstacle comportant une seule fente verticale.
Ainsi, les ondes qui ne sont pas dans le même plan que l'ouverture (en magenta) restent bloquées. La polarisation est réalisée.

Applications

Ça paraît super cool, non ?
Et bien, ça l'est. Vraiment.
De cette propriété des ondes électromagnétiques on peut tirer plein d'applications différentes. D'ailleurs la nature ne nous a pas attendus et certains insectes ou animaux utilisent déjà ce phénomène.

Ça a l'air tout bête et anodin comme ça, mais la polarisation est largement utilisée : pour rendre plus confortable la vision avec vos solaires, dans les écrans LCD, pour la diffusion des films 3D avec des lunettes passives.
Un œil est alors polarisé verticalement et l'autre horizontalement, permettant la perception des deux images (elles aussi polarisées) diffusées simultanément, et donnant ainsi l'impression de relief.

D'autres spécialités ont recours à la polarisation, comme en calcul de contraintes mécaniques où l'on procède à de la photoélasticimétrie en utilisant la biréfringence de certains matériaux.
On peut alors voir simplement, via les colorisation qui apparaissent, les contraintes qui existent à l'intérieur du matériau.

Petit exemple avec le boîter de la GoPro :


Bon, on va laisser un peu de boulot à Fred et Jamie de "C'est pas Sorcier" et en venir à ce qui nous intéresse vraiment.

Bah, et nous, alors ?



La GoPro. Et le filtre polarisant, donc.

Voilà un accessoire assez répandu parmi les preneurs d'image. Et pour cause, il présente de nombreux intérêts.

Nous allons en voir quelques uns à travers notre essai.

nous avons utilisé pour la GoPro les filtres distribués par PolarPro filters

Pour US$9.99 et US$1.99 de port, on reçoit un petit disque de plastique sombre mais transparent, à l'abri de sa petite pochette en carton.
L'envoi est rapide et Jeff est toujours à l'écoute des retours et questions diverses sur ses produits.

Mise en œuvre:

La mise en place est détaillée sur le site de PolarPro.
Elle s'avère simple mais demande malgré tout quelques précautions.
Tout d'abord, il convient de repérer le sens du polarisant circulaire. Pour cela, le disque entre les deux doigts, on prend pour référence quelque chose sur quoi le polarisant agit le plus efficacement : surface de l'eau ou vitrée, ciel bleu avec nuages, etc...
On fait alors tourner le disque pour trouver la position de polarisation maximale, et il ne reste plus qu'à déposer le filtre dans cette même position, directement dans la lentille du boîtier étanche.
Attention à faire la manipulation à l'abri du vent, le filtre est très léger et pourrait s'envoler !

On place alors la caméra en vérifiant que le filtre couvre bien la lentille de la caméra. Voilà !
Pour le retrait du filtre, on enlève la caméra, on retourne le caisson ouvert et le filtre tombe tout seul !

Effets :

Les filtres polarisants sont très utilisés dans les destinations exotiques. Ils augmentent les contrastes (ciel très bleu, nuages très blancs), diminuent les reflets sur l'eau et font ressortir les couleurs de l'eau.

L'effet est maximal lorsque la source de lumière est située à 90°
Petit exemple de l'effet "polarisant" :


Regardez le ciel, l'effet est très visible. L'image polarisée se trouve "boostée".

Le filtre polarisant trouvera également son utilité sur les pistes de ski.

La montagne est un espace exigeant pour les prises de vues, obligeant les appareils à jongler entre zones d'ombres et zones de lumières. Combien d'utilisateurs de GoPro déçus par une image délavée, complètement surexposée sur la neige ?
L'utilisation d'un filtre polarisant aide généralement bien à résoudre ce type de problèmes. Le polarisant va agir directement sur la lumière réfléchie par la neige, permettant ainsi de réduire l'écart mesuré par la caméra entre les valeurs de hautes et basses lumières.
C'est d'ailleurs cette utilisation qui est à l'origine de la création de la société PolarPro filters.

Un polarisant s'avère également très pratique pour diminuer les reflets d'une vitre et lui rendre sa transparence ; ça marche aussi avec les reflets sur l'eau et permet de bien mieux distinguer les fonds marins, vus de la surface.

Tout n'est pourtant pas parfait, l'utilisation d'un polarisant ayant aussi des conséquences.

La première que nous avons notée est une diminution de la netteté de l'image. Elle n'est en général pas bien perceptible sur un film, mais illustrons ce problème :

(cliquer sur l'image pour obtenir une version plus grande).
En comparant les deux images, on s'aperçoit que sur celle de droite (prise avec un filtre polarisant), la structure régulière du grillage apparait moins nette.
La qualité du filtre en plastique n'est évidemment pas optiquement parfaite et résulte en une perte de précision à l'image.
Si celle-ci n'est jamais souhaitable, elle reste malgré tout contenue et peu visible sur une vidéo.
Autant dire qu'il vaut mieux être soigneux avec le filtre et éviter de le salir avec les doigts.
D'ailleurs on constate avec plaisir que ce petit filtre résiste bien au lavage sous l'eau, et qu'on peut l'essuyer avec un tissu doux type microfibre.

Une autre conséquence de l'utilisation d'un filtre polarisant est que celui-ci, en assombrissant la scène, oblige la caméra à s'adapter à cette baisse de luminosité. Préférez donc utiliser un polarisant sur des scènes lumineuses et bien éclairées, sans quoi on risque vite de voir apparaître du bruit numérique.

En mode photo, par exemple, la caméra (qui gère tous les réglages automatiquement) devra pour une même scène augmenter la sensibilité (ISO), et augmenter les temps de pose.
L'augmentation de la sensibilité dégrade l'image avec un "grain" numérique qui devient de plus en plus fort.

L'augmentation des temps de pose génère des flous de bougé. Cela peut néanmoins être mis à profit pour faire de la photo créative.
On utilise par exemple des vitesses lentes pour simuler des impressions de vitesse :

Voici un extrait des données EXIF des photos, prises dans les même conditions :
Photo du haut (sans polarisant) :  
Shutter speed value   1/60 s
ISO speed ratings     ISO 207

Photo du bas (avec polarisant) : 
Shutter speed value   1/30 s

ISO speed ratings     ISO 275



Si l'on constate bien un allongement du temps de pose avec le polarisant (2 fois plus long que sans le polarisant), on peut déplorer que le firmware de la GoPro ne dispose pas d'un mode manuel, pour les ISO ou le temps de pose.
En gardant la sensibilité au minimum et en allongeant encore le temps de pose, on aurait accentué l'effet de vitesse de la photo du bas (arbres qui "défilent").



L'allongement de la pose permet également de "gommer" certains défauts de la route.
Dans cet exemple, observez comme la route parait plus "lisse" et comme la séparation en béton ne laisse plus apparaitre les tâches de saleté. Magique !
 
Enfin, terminons par une petite vidéo AVEC/SANS, où l'image du haut est filmée à travers un filtre polarisant.
La rotation de l'image a pour seul but de mieux différencier l'effet du polarisant lorsqu'il est actif, ou pas.




Retrouvez des couleurs !!



 .

8 commentaires:

Yann Chouard a dit…

Merci beaucoup pour le test ! Et merci pour le site de commande, trois fois moins cher que les sites français ... Juste une question, ces lentilles sont elles plates ou incurvées ?

GoPro Cameras Hacks & astuces a dit…

En fait cela se présente sous forme de disques relativement souples, on ne peut pas vraiment parler de plat ou d'incurvé, le mien avait un côté légèrement plus bombé, que je mets donc logiquement dans le creux de la lentille du caisson.

Lorsque l'on met la caméra, le filtre se déforme légèrement, sans que cela n'est d'impact sur l'image.

Au début Polar Pro utilisait des filtres plus épais, c'est celui que j'avais reçu au début. Il se froissait et était difficile à enlever (obligé d'utiliser du scotch pour pouvoir le retirer sans rien abîmer). Polar Pro m'a envoyé la deuxième sorte de filtre presque juste après avoir reçu le premier filtre, je n'ai plus eu ces problèmes.

Enfin je signale que certains utilisent les filtres des lunettes polarisées fournies à 2€ pour certains films 3D. On en parle bientôt.

jubo26 a dit…

Merci pour ce test! dans ton dernier commentaire tu parle de l'utilisation des verres des lunettes 3d de films pour fabriquer les filtres. Pourrais-tu développer la chose, est-ce que cela marche? As-tu eu des retours?

Merci d'avance.

GoPro Cameras Hacks & astuces a dit…

quelques retours d'utilisateurs qui s'y sont essayé vite fait avec les lunettes de cinéma.
Des résultats assez aléatoires, j'avais un lien youtube d'essai mais il n'est plus valide, en voici un autre dont je ne connais pas l'utilisateur : http://www.youtube.com/watch?v=AQUVXBG6yUg (voir les images de jour)

CocoBounty a dit…

Bonjour,
le moins cher que j'ai trouvé sont ceux ci 12€+8€ de frais de port.
Les frais de port sont excessif, mais pour 20€ on a 5 filtres.
Je testerais dans 1 semaine !

GoPro Cameras Hacks & astuces a dit…

Le filtre rouge est destiné à une utilisation sous-marine, pour la conservation des couleurs.

Au ski, mieux vaut utiliser un filtre gris neutre ou un filtre polarisant.

Greco64 a dit…

Merci pour ce site toujours aussi riche ... Juste une petite question ... Je souhaite également utiliser un filtre polarisant afin d'éviter une image "cramée" lors de mes sorties ski ! Je suis donc allé sur le site conseillé et je n'ai trouvé que ce filtre :http://www.polarprofilters.com/shop/polarizer-filter-gopro-hero-3/

Est ce le bon filtre sachant que j'ai une gopro HD Hero 1 ... Celle-ci est spécifique aux GoPro HD Hero 3 ?

Merci d'avance ...

http://www.polarprofilters.com/shop/polarizer-filter-gopro-hero-3/

David Carrera a dit…

http://youtu.be/CgDLIizDW94

Un petit retour d'expérience sur un filtre réalisé avec une lunette 3Drealms.