Des Filtres ND pour mon DJI Mini 4 Pro

Des Filtres ND pour mon DJI Mini 4 Pro, mais pourquoi ? Certains disent que c’est inutile pour la plus part des droneurs lambda vidéastes et photographes loisirs, pour ne pas dire les gueux. Alors moi qui vie dans le sud, je ne suis pas du tout d’accord. Plus de 300 jours de soleil et de ciel bleu par an c’est pas la Normandie (Je suis Normand 😉 ).

Le triangle d’exposition

On va donc dans un premier temps évoquer les fondamentaux de l’exposition photo ou vidéo. Il faut pour cela expliquer l’équation qu’il faut intégrer pour mieux comprendre et ensuite maitriser l’exposition lumineuse d’un capteur numérique, mais cela fonctionne aussi de la même manière en argentique. Voici la synthèse visuelle sous la forme du triangle d’exposition. Voici donc les trois vecteurs d’influences communs à la photo ou vidéo :

Diaphragme fixe vs variable

Le DJI Mini 4 Pro est doté d’un diaphragme fixe à F/1.7 (Aperture). Cela qui signifie que l’objectif est très lumineux et que c’est un avantage pour les prises de vues en ambiance sombre, mais qui à l’inverse ce diaphragme ne permet pas de limiter la quantité de lumière exposant le capteur par haute lumière en réduisant l’ouverture. De facto, en mode automatique, la sensibilité par haute lumière descendra à 100 ISO, mais surtout la vitesse d’obturation va aussi augmenter jusqu’à potentiellement 1/16000 de seconde pour limiter l’exposition (max pour le Mini 4 Pro).

Sensibilité (ISO)

La sensibilité est un paramètre à maitriser en mode manuel sur le drone tant que c’est possible. Cette dernière a un impact non négligeable sur la qualité des images et aussi de l’homogénéité du bruit dans l’image pouvant générer des différences importantes durant le montage de vos différents plans. Il faut toujours privilégier la sensibilité la plus basse sans pénaliser votre vitesse d’obturation pour certains sujets en mouvement, et la fixer pour ne pas laisser l’automatisme altérer la qualité de l’image en fonction des variations d’intensité de lumière.

Vitesse d’obturation (Nième de seconde)

Cette incapacité à limiter la quantité de lumière avec un diaphragme plus petit, pénalise la qualité cinématographique ou photographique qu’est la vitesse d’obturation (Shutter), et ainsi obtenir un flou de mouvements plus agréable à regarder dans certaines conditions. Le Mini 4 Pro dispose d’une plage d’obturation de 2 secondes (mode photo) à 1/16000 de seconde. En mode automatique la caméra du drone va donc augmenter la vitesse dès que la sensibilité (ISO) sera déjà au plus bas pour limiter la quantité de lumière exposée sur le capteur. Et donc implicitement réduire la qualité et la fluidité des plans. Il est donc aussi important de maitriser ce paramètre et de ne pas laisser la caméra gérer tous les paramètres.

Le nombre d’image par seconde (Frame rate)

Dans le cadre de capture vidéo, un autre paramètre non négligeable va intervenir dans l’équation (pas en photographie), cela sera le nombre d’image par seconde. Il existe une règle à ne pas éviter : La règle dite des 180 degrés en vidéo.

La règle des 180 degrés en vidéo

Pour les vidéos la règle est très simple, elle est déterminée par un choix arbitraire que nous faisons en choisissant le frame rate (Image par seconde IPS / Frame per seconde FPS) de nos caméras. En gros, si je filme en 30 ips ou 25 ips (le plus bas possible pour le meilleur rendu cinématographique au détriment du ralenti), je devrais appliquer une vitesse d’obturation (Shutter) multiple de mon choix, et donc respectivement 1/30s, 1/60s, 1/120s (etc) pour 30 ips, 1/25s, 1/50s, 1/100s, 1/200s (etc) pour 25 ips. Filmer à 1/25 de seconde reste assez rare alors qu’en photographie c’est plus courant.

Explication minimum en vidéo :

Explication plus complète en vidéo :

Le filtre ND devient la solution

Dans les cas de diaphragme fixe comme le Mini 4 Pro, les filtres ND (Neutral density) permettent in fine d’obtenir des « Stops diaphragme » en réduisant la quantité de lumière pouvant atteindre le capteur.

chaque stop négatif divise la lumière par 2
chaque stop positifs double la lumière

Remarque : Au contraire du diaphragme, un stop négatif n’augmentera pas la profondeur de champ. Ce qui peut permettre de réduire la lumière sans augmenter la profondeur de champ sans utiliser un diaphragme qui lui l’augmenterait.

Pour rappel nous avons donc à notre disposition les paramètres d’exposition suivant sur le Mini 4 Pro :

Profil de couleur D-Log M : Mais ce n’est pas le sujet de l’article,
La balance des blancs (Température Couleur en degré Kelvin), que je fixe personnellement à 5600°K,
La sensibilité (ISO), que je fixe tant que faire ce peut à 100 ou 200 ISO,
Le débit d’images (IPS), que je fixe toujours à 25 IPS sur toutes mes caméras (Go Pro Hero 10) , sauf lors de besoins spécifiques de ralentis.
Le diaphragme est fixe, je ne peux rien faire sauf ajouter un filtre ND par grande luminosité ou dans certaines situations.
La vitesse d’obturation (Shutter speed), que j’harmonise en multiple du débit IPS, idéalement le plus bas possible (avec bien entendu un filtre ND).

A ce stade de compréhension, peut-on encore dire que les filtres ND ne sont pas utile ? A croire que les créateurs de contenus Youtube ne veulent pas que nous fassions mieux qu’eux …

Les situations justifiants un filtre ND

Je ne peux pas évoquer ici toutes les situations justifiant l’usage d’un filtre ND pour maitriser l’exposition, mais voici l’essentiel :

Rendu cinématographique fluide avec un beau flou de mouvement (Exemple rase-motte avec la gimbal à -15°),
Besoin d’avoir un flou de mouvement en photographie (Chute ou mouvement d’eau, mouvement de foule, ou de véhicule …),
Trop d’intensité lumineuse surexposant les prises de vues ne nécessitant pas de vitesse d’obturation élevée.
Les reflets et réflexion lumineuse sur un plan d’eau, sur la neige, sur une paroi claire et réfléchissante (Montagne, Falaise, bâtiments …),
Un ciel nuageux très ensoleillé, ou encore un coucher de soleil, une brume ensoleillée, filmer au dessus des nuages …

Le Kit Freewell Bright Day

Pour ma part, j’ai acquis un kit de la marque Freewell. C’est un fabriquant de référence dans le domaine de l’accessoirisation photo et vidéo. Le kit Bright Day pour Mini 4 Pro est constitué de 6 filtres combo ND + PL. PL pour Polarisant est de surcroit variable avec une bague permettant d’adapter la polarisation au plan horizontal et vertical en fonction de la bascule gimbal. Un filtre polarisant permet principalement de limiter les zones de reflets et réverbérations (Vitre, surface de l’eau …). Sur la photo ci-dessus, la position PL n’est pas sur la polarisation verticale.

Les six valeurs ND sont ND16, ND32, ND64, ND128, ND256, et ND1000. Dans un usage uniquement vidéo les trois premiers sont largement suffisant pour répondre à la plus part des situations. Les autres sont plus destinés à la photographie.