Qui d’entre nous n’en a jamais pris photo de la fenêtre d’un train en marche, se retrouvant avec une image étrangement déforméoù ressemblent les lampadaires incliné ou les bâtiments semblent-ils courbés comme s’ils étaient faits de caoutchouc ? Ce phénomène a un nom précis : volet roulantou « volet coulissant ».
Il s’agit d’une distorsion de l’image qui se produit lorsque capteur de caméra – typiquement celui d’un smartphone – ne capture pas la scène entière en un seul instant, mais le «balayage » progressivement, généralement de haut en bas. Le résultat est que différentes parties de l’image viennent registre en quelques instants légèrement différent entre eux. Si entre-temps l’appareil photo ou le sujet cadré se déplace rapidement, ce que nous voyons sur la photo finale est une image composée de lignes obliques, de formes qui semblent tordues, comme si la réalité capturée par l’appareil photo avait été d’une manière ou d’une autre « étirée » latéralement. Cet effet est très différent du flou photographique classique : ce n’est pas un flou, mais un vrai distorsion géométrique de l’image.
Comment fonctionne réellement l’appareil photo du smartphone
Pour comprendre pourquoi cela se produit, nous devons rappeler quelques notions sur le fonctionnement des capteurs photographiques modernes. La plupart des smartphones et appareils photo numériques modernes utilisent des capteurs CMOS configuré avec lecture de type volet roulantoù l’image est capturée ligne par ligne. Le Rolling Shutter n’est pas une caractéristique intrinsèque du CMOS : il existe également des capteurs (CMOS et, autrefois, CCD) à obturateur global.
Lorsque nous sommes immobiles et que nous photographions quelque chose de statique, ce balayage progressif ne pose aucun problème visible : le différences temporelles entre la lecture du Avant et dudernière ligne ils sont si petits qu’ils sont imperceptibles. Mais lorsqu’il y a du mouvement, tant du sujet que de l’appareil photo lui-même, la situation change radicalement. Imaginons filmer les pales d’un hélicoptère en vol : les pales tournent si vite que, le temps que le capteur scrute le cadre de haut en bas, elles se trouvent déjà dans une position complètement différente par rapport à la lecture de la première rangée de pixels. Le résultat est que le les lames semblent déforméescourbé, presque liquide.
Le même principe s’applique parfaitement à la photo classique prise par fenêtre du train en marche. Pendant que le véhicule roule sur les rails, la caméra se déplace horizontalement rapidement. Les lignes supérieures du capteur capturent le paysage à un instant donné, les lignes inférieures le capturent une fraction de seconde plus tard, alors que la caméra a déjà bougé. Il en résulte une inclinaison diagonale de l’image : le éléments verticaux du paysage (poteaux, arbres, bâtiments, etc.) paraître penché en avant ou en arrière par rapport à la direction du mouvement.
Comment éviter cet effet : le Global Shutter
Il existe une alternative technique qui élimine ce problème : leobturateur global (obturateur global), qui expose tous les pixels du capteur exactement en même tempscomme un cliché photographique traditionnel. Les caméras équipées d’un obturateur global ne souffrent pas de distorsion de l’obturateur roulant, et pour cette raison elles sont largement utilisées dans les domaines professionnels tels que le tournage sportif ou le cinéma à grande vitesse, ainsi que dans les caméras de contrôle routier. Leur principale limitation a longtemps été le coût et certains compromis en matière de plage dynamique et de sensibilité, bien que les technologies les plus récentes réduisent rapidement ces différences.
Il faut dire que le volet roulant n’est pas toujours considéré comme un défaut. Certains photographes et vidéastes l’utilisent délibérément pour créer des effets graphiques particuliers et surréalistes, transformer ce qui est une limite technique (du moins sur le papier) en un outil expressif et artistique.