Stabilisation optique, capteur, hybride, électronique… tout comprendre pour éviter les photos et vidéos floues

(ou presque)

 
Vos images sont floues et vous ne comprenez pas pourquoi ? C’est peut-être une question de stabilisation. Mais cela concerne-t-il votre capteur ou votre objectif ? Suivez le guide, on va démêler toutes ces notions.
Le Panasonic Lumix S5 II pour illustration
Le Panasonic Lumix S5 II pour illustration // Source : Geoffroy Husson pour Frandroid

Posséder une bonne stabilisation, c’est important et s’il y en a bien qui ne vous diront pas le contraire, ce sont les photographes sportifs accrédités pour les Jeux olympiques et paralympiques. Que le sujet soit éloigné, mouvant ou que les conditions lumineuses ne soient pas réunies, la stabilisation est, en photo comme en vidéo, l’une des armes plébiscitées pour diminuer les effets du flou de bougé avec son appareil photo, son smartphone ou son action cam. De la stabilisation optique au capteur, en passant par l’incontournable trépied ou encore le Ronin, découvrez avec nous tout ce qu’il faut savoir sur la stabilisation pour ne plus jamais réaliser d’images floues (ou presque).

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La stabilisation d’une image, de quoi parle-t-on ?

La notion de stabilisation, si elle s’applique essentiellement à la prise d’une image fixe, trouve également sa place en vidéo. Lorsque l’on évoque cette notion, on parle du fait d’obtenir des photographies nettes, sans flou et des vidéos dont le mouvement est fluide et sans saccade. Pour réduire, voire supprimer ces micromouvements indésirables, il existe plusieurs méthodes appliquées à différents endroits des appareils de prise de vue : stabilisation optique, du capteur, double stabilisation ou encore stabilisation numérique.

Disposer d’un matériel stabilisé est utile dans bien des cas : prise de vue à main levée, avec de longues focales, sujet en mouvement ou encore absence de lumière… Dans ces situations, il faut impérativement un outil de stabilisation, qu’il soit interne à votre matériel ou externe. Cela peut, en effet, vous sauver la mise et éviter que vos images manquent de netteté.

La stabilisation de l’optique : tout est dans les lentilles

Investir dans un objectif stabilisé est un sujet systématiquement abordé dès lors que l’on investit dans un boitier photo ou vidéo à objectifs interchangeables. Et pour cause : la stabilisation de l’objectif est l’une des techniques historiques développées par les constructeurs pour minimiser le flou de bougé.

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Pour comprendre la stabilisation de l’optique, il est important de connaitre l’anatomie d’un objectif photo.

Avec une coupe transversale, on observe la disposition des éléments optiques. // Source : Canon

Aujourd’hui, sur des objectifs classiques, on dénombre entre 3 et 15 éléments optiques (des lentilles en somme). Le chiffre varie en fonction de la focale et de la qualité de l’objectif. Pour stabiliser l’optique, les constructeurs ont donc mis en place un ingénieux système qui permet de rendre les lentilles mouvantes pour qu’elles puissent compenser les mouvements involontaires effectués par l’opérateur.

Bienvenue dans la jungle des objectifs d’appareils photo // Source : ShareGrid via Unplash

La stabilisation optique est généralement activable via un commutateur placé sur le côté de l’objectif. L’enclencher permet d’activer des gyrocapteurs présents dans l’objectif qui, en détectant les mouvements du photographe, transmettent les informations à un microprocesseur qui déplace alors les éléments optiques pour compenser et diminuer le flou de bougé.

La correction est donc électronique et le rôle des gyrocapteurs est indispensable. Ce sont eux qui vont détecter la vitesse et l’angle de déplacement de l’appareil et qui transmettent ces informations au microprocesseur. Ce dernier analyse et envoie ensuite les instructions nécessaires au groupement de lentilles pour effectuer une compensation équivalente au mouvement détecté.

Le principe de la stabilisation optique

Évidemment, stabiliser une optique a un coût et pour le constructeur, et pour l’utilisateur. C’est pourquoi aujourd’hui les deux versions stabilisés ou non d’une même optique, sont souvent disponibles à l’achat. En fonction des besoins et des budgets, les photographes peuvent alors décider si la stabilisation du capteur (présente sur une très grande majorité des boitiers actuels) leur suffit, ou non.

À chaque constructeur d’objectifs son jargon

Pour s’y retrouver dans les objectifs stabilisés, il est important de savoir lire la nomenclature par constructeur, car, sans surprise, elle est différente chez tout le monde. Vraiment, quel intérêt de faire simple lorsque l’on peut faire compliqué, je vous le demande.

Ainsi, voici les abréviations qui indiquent, par constructeur, que votre optique est stabilisée :

  • Canon : IS (Image Stabilisation)
  • Nikon : VR (Vibration Reduction)
  • Sony : OSS (OpticalSteadyShot)
  • Fujifilm : OIS (Optical Image Stabilization)
  • Olympus : IS (Image Stabilisation)
  • Panasonic : MEGA OIS (MEGA Optical Image Stabilizer)
  • Sigma : OS (Optical Stabilizer)
  • Tamron : VC (Vibration Compensation)

Stabilisation mécanique du capteur : du mouvement dans le capteur

Si on y réfléchit bien, il n’y a pas un milliard de techniques pour diminuer les micro-mouvements générés par le photographe ou le vidéaste. Pour les contrer, il faut compenser le mouvement, et donc permettre à la lumière d’arriver au capteur photo en ligne droite.

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Pour vous aider à visualiser la problématique du micro mouvement, imaginez que vous deviez traverser un pont suspendu en bois et un pont fait en pierre. Dans les deux cas, vous pourrez parcourir la distance d’un point A à un point B sans encombre. Dans le premier cas, vous allez sacrément tanguer, alors que dans le second cas, votre trajet se fera de manière plutôt linéaire. C’est à peu près ce qui se passe respectivement lorsque la lumière parcourt le trajet optique sans et avec stabilisation.

Quand il n’y a pas de stabilisation, le chemin optique ne se fait pas de manière linéaire vers le capteur. // Source B&H Photo

Et pour que la lumière atteigne en ligne droite le capteur, l’option la plus logique est de rendre ce capteur mouvant. Pour que ce mouvement soit fluide, le capteur est fixé sur une platine mobile. La platine, grâce à la présence de deux petits moteurs, va pouvoir bouger dans le sens inverse des mouvements de l’opérateur, et ce, à l’horizontale comme à la verticale. Le flou de bougé est alors compensé et l’image gagne sensiblement en netteté.

Le Nikon Z6 III profite d'un capteur stabilisé
Le Nikon Z6 III profite d’un capteur stabilisé // Source : Théo Toyer

Évidemment, en photographie, il n’y pas une solution meilleure que l’autre. Si vous vous demandez quelle est la meilleure stratégie entre la stabilisation optique et mécanique, il faut surtout vous demander quelle sera votre utilisation de l’appareil.

Stabilisation optique ou mécanique, laquelle choisir ?

Pour de la photographie de paysage, en grand-angle, stabiliser le capteur est souvent amplement suffisant. En revanche, pour photographier des sujets éloignés nécessitant donc l’utilisation d’une longue focale, stabiliser l’optique s’avère indispensable. Pourquoi ? Parce que chaque micro-mouvement est fortement amplifié du fait de l’allongement de la focale.

Il y a bien sûr des avantages et des inconvénients à chaque type de stabilisation. Stabiliser l’objectif est un travail plus précis, puisque chaque groupement d’éléments et leur stabilisation sont parfaitement adaptés à votre focale. En revanche, le système optique est forcément plus lourd et l’objectif est fatalement plus cher.

Le Fujifilm X-S20
Le Fujifilm X-S20 // Source : Geoffroy Husson – Frandroid

La stabilisation du capteur quant à elle permet, dans beaucoup de cas, de se passer d’une stabilisation optique. Elle atteint ses limites dans des conditions de prises de vues plus extrêmes comme de nuit ou lorsque vous filmez en mouvement constant.

Du côté des appareils dont le système de prise de vue est miniaturisé à l’extrême comme les smartphones ou les compacts, la question ne se pose pas. Le constructeur a déjà prévu quel type de stabilisation il allait implémenter sur son produit de manière à offrir le meilleur rendu possible à la prise de vue. Généralement, et ce, malgré la petite taille des composants, la stabilisation est multiple. Double d’abord, sur le capteur et sur le système optique, et, depuis peu, l’IA permet également une stabilisation logicielle, notamment sur les smartphones.

Stabilisation numérique : tout est dans le logiciel

Pour certains accessoires de prise de vue, comme les drones ou certaines actions cam, il n’y a pas la place pour stabiliser le capteur ou l’optique. L’essentiel se passe donc à l’extérieur (l’entièreté du module de prise de vue est monté sur un système Gimbal) mais aussi et surtout au niveau de l’algorithme de traitement de l’image qui va compenser le mouvement en créant des pixels manquant pour « reconstruire » une image nette.

Parmi les principaux constructeurs à utiliser ce type de stabilisation on retrouve évidemment GoPro, DJI ou encore Insta360.

En fonction des constructeurs, la technique varie. DJI utilise par exemple son RockSteady 3.0 + présente sur la DJI Osmo Action 4. Sur le principe, la caméra augmente la vitesse d’obturation et analyse les images capturées. Elle superpose puis combine ensuite différents clichés en une unique image nette.

Pour d’autres, la stabilisation numérique s’appuie sur des algorithmes de modélisation du mouvement de la caméra, qui sont ensuite utilisés pour corriger les images. Le logiciel applique alors un recadrage intelligent, plus resserré que celui de l’objectif et réduit l’angle de prise de vue pour stabiliser l’image.

Stabilisation et axes : de quoi on parle ?

Lorsque l’on vous présente un produit en photo ou en vidéo, il est fréquent d’entendre parler de la notion de stabilisation sur X axes. Cela permet tout simplement de préciser sur quelle dimension s’effectue la stabilisation de votre capteur ou de votre optique. On comptabilise ainsi cinq axes actuellement corrigés par les constructeurs :

  • l’axe des abscisses (X) ;
  • l’axe des ordonnées (Y) ;
  • le roulis (roll) qui correspond à une rotation de l’appareil ;
  • le tangage (pitch) qui correspond à une inclinaison du boitier et de l’optique ;
  • le lacet (yaw), un mouvement en arc de cercle de gauche à droite (à ne pas confondre avec X qui bouge de manière linéaire).

Comme une image vaut mieux que 1000 mots, voici un schéma clair, qui vous permettra de visualiser ce à quoi correspondent les cinq axes détaillés ci-dessus.

Les cinq axes de mouvement sont visibles sur l’appareil. // Source : Canon

Dans le boitier photo, seul le capteur peut être stabilisé sur cinq axes, l’objectif n’étant pas adapté pour compenser les mouvements de roulis.

En vidéo, notamment chez les drones, il est par ailleurs assez fréquent de retrouver une stabilisation trois axes : roulis, tangage et lacet.

La notion de stops et la stabilisation : qu’est-ce que ça vient faire là ?

Si vous êtes arrivés jusqu’ici, j’espère que vous y voyez plus clair dans la notion de stabilisation et sa finalité. Car oui, le but de toute cette technologie est de vous permettre d’obtenir des images nettes même à des vitesses d’obturation faibles et donc de gagner… des stops.

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Comprenons-nous bien, le terme stop est un peu un terme valise qui englobe la notion de doublement d’une unité de mesure sur votre appareil : l’exposition, la sensibilité ou encore l’ouverture. C’est d’ailleurs pour cela que vous avez sûrement entendu le terme IL (Indice de Lumination) ou EV (Exposure Value dans sa version anglaise). Notez bien que ces trois termes désignent sensiblement la même notion.

Pour une photo en basse lumière, mieux vaut profiter d'une bonne stabilisation
Pour une photo en basse lumière, mieux vaut profiter d’une bonne stabilisation // Source : Geoffroy Husson – Frandroid

Ici, la stabilisation permet de gagner des EV sur le temps de pose. Pour faire simple, si la limite d’une prise de vue nette avec votre optique dans des conditions données passe de 1/80 à 1/40, félicitations, vous avez gagné un stop. Mieux, si elle passe à 1/20, vous avez gagné deux EV.

Habituellement, on tend à considérer qu’une image sera nette si votre temps de pose est supérieur ou égal à 1/votre focale. Par exemple, si vous disposez d’un 50 mm, on conseille des temps de pose allant de 1/50 s à 1/8000 s (ou plus court si votre appareil le permet).

Le principe du triangle d’exposition

Cependant, avec la stabilisation, quelle qu’elle soit, vous pourrez allonger vos temps de pose et aller sur des temps plus longs, voire lancer le mode Bulb si vous êtes un peu masochiste (et si vous avez un trépied, ne faites pas n’importe quoi non plus). Vous pourrez alors profiter, si vous le voulez, d’une ouverture plus petite, ou d’une sensibilité plus faible.

Augmenter la sensibilité permet aussi de jouer sur d’autres paramètres. Par exemple, en situation de faible luminosité, à ISO 200, si vous devez régler votre vitesse d’obturation à 1/20 s, passer à ISO 800 devrait vous permettre d’utiliser un temps de pose de 1/80 s.

Enfin, augmenter l’ouverture de l’optique permet également de raccourcir vos temps de pose de la même manière qu’en augmentant la sensibilité. C’est tout le principe du triangle d’exposition.

Quid de la stabilisation externe ?

Malgré toute la technologie embarquée dans les boitiers et les optiques, il est parfois nécessaire d’apporter un niveau de stabilisation supplémentaire à votre matériel.

Le trépied Manfrotto, la pince pour smartphone et le micro-canon MKE400 // Source : Sennheiser

Pour la photographie, on conseille généralement d’investir dans un bon trépied, surtout si vous aimez prendre des photos dans des conditions délicates de lumière ou de mouvement. Pratique notamment pour les photos de paysage, l’astrophotographie ou la photo animalière.

En vidéo, investir dans un stabilisateur externe peut s’avérer extrêmement utile. Il en existe de toutes sortes :

  • des stabilisateurs compacts pour smartphones qui n’ont besoin que de deux encoches pour se fixer à votre mobile
  • des nacelles de stabilisation plus imposantes commes celles proposées par Ronin/DJI. Équipées d’un Gimbal, elles permettent de maintenir l’appareil dans une position stable pour assurer des mouvements fluides lors de la prise de vue.

Enfin, sur les sujets en mouvement, une montée en ISO pour assurer une vitesse d’obturation assez courte sera fortement conseillée tout comme une optique lumineuse pour laisser entrer plus de lumière sur le capteur.


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