Mise à jour le 31 juillet 2026 par Mario Groleau
Phénomène courant avec les éclairages de scène, d’aréna, etc.
Premièrement: Les bandes sombres et claires sur les photos en mode silencieux
La photo de certains évènements musicaux, théâtraux, conférence, etc. demande que notre appareil ne fasse pas de bruit ou très peu!
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Agrandissez la photo et vous verrez le fond affublé de bandes disgracieuses claires et sombres (Shutter banding), prise avec un SONY A6700 : ƒ/5.6, 200.0 mm, 1/500, ISO1600 |
Une photo prise dans le même environnement, grosso modo du même endroit avec le RX10M4: ƒ/4.0, 83.9 mm, 1/320 ISO1250 |
Comme l’affichage des DEL est très rapide, il suit simplement l’alimentation du secteur.
Voici une explication, je vais essayer de ne pas être trop aride:
En fonction du graphique ci-dessous: Les parties Zone Claire correspondent au moment où la luminosité de la DEL est maximale! Les parties Zone sombre correspondent au moment où la luminosité est minimale! Les deux rectangles verts couvrent l’entièreté d’un cycle de puissance, zone claire et zone sombre soit 1/120 s sont balancés sur un cycle complet, donc la photo sera correctement exposée. Les rectangles jaunes, plus rapide que 1/120 s ne couvrent qu’une partie du cycle de puissance, ainsi il se peut que la photo soit plus sombre qu’espérée! Cliquez sur les graphiques pour les agrandir. plus d’info plus loin.
Avec l’obturateur mécanique
Maintenant ramenons la sinusoïde en pulse lumibeux, qu’est-ce qui cause les bandes sombres et claires avec l’obturateur électronique (silencieux)?
Chaque bande jaune correspond à une partie du capteur exposée pour, le temps d’obturation totale, dans l’exemple, 1/200 s , et l’ensemble des zones est sortie sur une période de. 39 ms pour le Sony A6600, soit 4.68 pulses! Avec le Canon EOS R5, c’est 2 pulses… Ce qui fait en sorte que des échantillons sont pris assynchronement, certains en sont clairs et certains sont sombres dans les parties de la photo éclairée par des anciennes DEL.
Voici quelques durées de transfert:
Canon EOS R5 Mark 1 : ~16,3 ms, Sony A7IV : ~66 ms, Nikon Z9 :~3,7ms, Sony A9 III : 0 ms, Sony A6600 : ~39ms, Sony DSC-RX10M4 : ~6,25 ms, Sony RX10M5: ~5 ms.
Pour les seuls appareils modernes qui ont un obturateur à vitesse variable, il est possible en activant l’antiscintillement et la vitesse (mode S ou M), de faire en sorte que les sections du capteur soient vidées au bon moment sur les pulses suivants. Ainsi sur le A6700 on règle la vitesse à 1/119.9 s, le réglage le plus proche de 1/120 s, et sur plusieurs pulses les différentes sections du capteur seront extraites au moment opportun.
Exemple de déformation causée par l’obturateur silencieux:
Canon EOS R5 mark II
Détail des 3 étapes clés du processus avec le Canon EOS R5M2 et son capteur empilé.
Chaque cycle complet pour capturer une image se décompose ainsi :
Phase 1 : Exposition et Balayage Ligne par Ligne (0 à 6,3 ms)
Mécanisme : Le capteur commence à lire la première ligne de pixels en haut et descend progressivement jusqu’à la dernière ligne en bas.
Lien avec le Rolling Shutter : C’est durant cette fenêtre de 6,3 ms que le mouvement du sujet ou de l’appareil crée la déformation et ou les bandes sombres. Si un objet se déplace rapidement vers la droite pendant ces 6,3 ms, le bas de l’objet sera enregistré plus à droite que le haut.
Phase 2 : Transfert de données et Conversion ADC (6,3 à 8,0 ms)
Mécanisme : Les charges électriques stockées dans les photodiodes sont lues et converties en signal numérique (Convertisseurs Analogique-Numérique).
Le rôle du capteur empilé (Stacked) : Grâce à la puce mémoire intégrée directement sous les pixels du R5 Mark II, ce transfert se fait en parallèle pour des blocs entiers de lignes, compressant le temps nécessaire à seulement 1,7 ms.
Phase 3 : Réinitialisation du capteur (Flush) (8,0 à 9,5 ms)
Mécanisme : Toutes les lignes de pixels sont purgées de leurs charges résiduelles (remises à zéro) pour éviter les images fantômes (ghosting).
Résultat : Le capteur est à nouveau totalement vierge et prêt à accueillir l’exposition de la photo suivante.
Toutefois les éclairages à DEL récentes et de bonne qualité, font en sorte qu’aucun scintillement dû au secteur ne soit perceptible. Pour plus d’infos, consultez: https://tecolite.com/fr/frequence-pwm-scintillement-led/
Attention: En Europe et dans les pays où le secteur est à 50 Hz, la vitesse magique est de 1/100 s!
Deuxièment: Même avec l’utilisation de l’obturateur mécanique des problèmes peuvent survenir avec les éclairages bas de gamme.
Que ce soit avec des anciennes DEL, des lampes au mercure, certains fluorescents, un problème survient avec ces éclairages, l’exposition varie sur nos photos sans savoir pourquoi, des problèmes surviennent aussi en mode vidéo!
J’ai déjà eu ce problème avec des photos prises durant une partie de hockey dans un aréna à Trois-Rivières-ouest où il fallait utiliser une vitesse d’obturation assez élevée pour figer l’action.
D’une photo à l’autre, l’exposition était différente et les couleurs également. L’utilisation d’une vitesse de 1/120 s (1/100 s en Europe), résout ce problème, car la surface fuchsia est constante peut importe la position sur le graphique, dans le graphique c’est la boite surmontée de vert qui correspond à ce réglage, mais 1/120 s c’est lent et pas disponible sur tous les appareils. Le temps le plus proche c’est souvent 1/125 s, malheureusement cela ne donne pas de bons résultats. Si nous utilisons une vitesse plus grande que 1/120 s, comme 1/250 par exemple (boites surmontées de rouge), la surface en fuchsia dépend de la position de la fenêtre d’obturation. Si l’obturation survient durant la phase maximale (A) l’exposition sera maximale, dans le cas de B et C elle donnera des photos plus sombres. De plus comme parfois la température de couleur varie sur un cycle, certaines photos risquent d’avoir des couleurs bizarres.
Les éclairages à LED Modernes, plus d’infos: (GoogleAI)
Les éclairages LED modernes de haute qualité sont conçus pour éviter les problèmes de volet roulant (rolling shutter)—comme les bandes sombres et le scintillement—en fournissant un flux continu et non pulsé de courant continu (CC) ou en augmentant considérablement la fréquence de gradation interne. Les artefacts de rolling shutter se produisent lorsqu’un capteur de caméra balaie l’image ligne par ligne alors qu’une source lumineuse s’allume et s’éteint rapidement. Si la lumière clignote pendant ce balayage, elle laisse des bandes inégales sur l’image finale.
Pour éliminer ce problème, les circuits et les pilotes (drivers) LED modernes utilisent plusieurs innovations technologiques clés.
## 1. La modulation de largeur d’impulsion (PWM) à haute fréquence
Les LED traditionnelles ou bon marché réduisent leur intensité en s’allumant et s’éteignant à des fréquences basses, souvent calées sur le réseau électrique (50 Hz ou 60 Hz). C’est assez lent pour qu’un capteur de caméra capture ce cycle sous forme de bandes.
* La solution : Les LED modernes haut de gamme intègrent des pilotes qui propulsent la fréquence PWM à des niveaux extrêmes—souvent entre 20 kHz et plusieurs mégahertz (MHz).
* Le résultat : Comme la lumière clignote des milliers de fois pendant le balayage d’une seule ligne du capteur, la caméra répartit l’exposition uniformément sur toute l’image, éliminant complètement les bandes visibles.
## 2. La réduction de courant constante (CCR) / Gradation analogique
Au lieu de hacher l’alimentation en impulsions rapides pour réduire la luminosité, les éclairages de production professionnels abandonnent complètement le PWM.
* La solution : La gradation par réduction de courant constante (CCR) diminue directement la tension ou l’intensité continue envoyée aux diodes LED.
* Le résultat : L’émission de lumière reste totalement continue et ininterrompue, peu importe le niveau de luminosité, se comportant exactement comme une ampoule à incandescence traditionnelle. Sans aucune pulsation, le capteur n’a plus rien à capturer.
## 3. Condensateurs de lissage et filtrage avancés
Les LED économiques manquent de composants électroniques robustes pour lisser les fluctuations du courant alternatif (CA), ce qui crée des ondulations de courant.
* La solution : Les luminaires modernes intègrent des étages de filtrage électronique performants et de massifs condensateurs de lissage à l’intérieur du pilote.
* Le résultat : Ces composants emmagasinent l’énergie pendant les pics de tension et la restituent lorsque le courant alternatif chute. Cela comble les moments « d’extinction », transformant un courant haché en un courant continu parfaitement stable avant qu’il n’atteigne la puce LED.
##4. Pilotes avec rejet actif de l’ondulation
Pour la diffusion TV et le cinéma, où les caméras ultra-rapides filment à des milliers d’images par seconde, de simples condensateurs ne suffisent pas.
* La solution : Les éclairages sont associés à des alimentations à découpage intelligentes dotées de boucles de rejet actif de l’ondulation (Active Ripple Rejection).
* Le résultat : Une boucle de contrôle interne dédiée surveille constamment le flux électrique, supprimant instantanément les moindres micro-fluctuations pour garantir une variation lumineuse inférieure à 1 %.
Notes:
Certains passages ont été produits par IA de Google et adaptés par moi.
Les graphiques ont été produits par moi avec Corel Draw X et les deux concernant le A6700 et le R5M2 par l’IA de Google.
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