Définition
La Base ISO (également appelée Native ISO) est le réglage de sensibilité ISO auquel un capteur de caméra fonctionne de manière optimale, sans amplification électronique ni perte d'amplification. À la Base ISO, le capteur atteint :
- Rapport signal/bruit (SNR) maximal
- Plage dynamique maximale
- Bruit minimal
- Meilleure fidélité des couleurs
En dessous de la Base ISO : Atténuation électronique (perte de hautes lumières/détails)
Au-dessus de la Base ISO : Amplification électronique (augmentation du bruit)
Principe physique
Comment fonctionne l'ISO
Conversion Photons-Signal :
┌─────────────────────────────────┐
│ 1. La lumière atteint le capteur │ Identique pour tous les ISO
├─────────────────────────────────┤
│ 2. Photodiode → Électrons │ Identique pour tous les ISO
├─────────────────────────────────┤
│ 3. Amplification électronique │ C'EST ICI que l'ISO fait la différence
│ (Application du Gain) │
├─────────────────────────────────┤
│ 4. Conversion Analogique-Numérique │ SNR variable
├─────────────────────────────────┤
│ 5. Signal de sortie (Gain Faible/Élevé)│ Résultat de l'ISO
└─────────────────────────────────┘
Mécanisme de gain
Base ISO (ex: ISO 160) :
Gain du capteur : 0dB (pas d'amplification)
Signal : 100 Unités
Bruit : 5 Unités
SNR = 100/5 = 20:1 (Optimal)
Au-dessus de la Base ISO (ex: ISO 320, +1 stop) :
Gain du capteur : +6dB (Facteur 2)
Signal : 100 × 2 = 200 Unités
Bruit : 5 × 2 = 10 Unités (Le bruit est amplifié !)
SNR = 200/10 = 20:1 (Identique)
Mais : Le bruit est maintenant visible (10 au lieu de 5)
En dessous de la Base ISO (ex: ISO 80, -1 stop) :
Gain du capteur : -6dB (Facteur 0.5)
Signal : 100 × 0.5 = 50 Unités
Bruit : 5 × 0.5 = 2.5 Unités
SNR = 50/2.5 = 20:1 (Identique)
Mais : Le signal perd des détails (50 au lieu de 100)
Spécifications techniques
Base ISO dans les caméras modernes
| Caméra | Base ISO | Type de capteur | Taille des pixels | Niveau de bruit |
|---|
| ARRI Alexa Mini | 160 | Super35 | 5.3µm | Très faible |
| ARRI Alexa 35 | 160 | Super35 | 5.9µm | Très faible |
| RED Komodo | 320 | RED Dragon | 4.9µm | Faible |
| Sony FX30 | 100 | APS-C | ~2.4µm | Modéré |
| Canon R5C | 100 | Plein format | ~3µm | Modéré |
| Blackmagic URSA Mini | 400 | Super35 | ~6.5µm | Très faible |
ISO vs Niveau de lumière
Exigences d'éclairage à la Base ISO :
ARRI Alexa Mini (ISO 160) :
Extérieur de jour (Ensoleillé) : Parfait
Intérieur de jour (Fenêtres) : Idéal
Intérieur de nuit (Lumière minimale) : Sous-exposé
→ Nécessite ~2000+ Lux pour une exposition normale
Sony FX30 (ISO 100) :
Extérieur de jour (Ensoleillé) : Parfait
Intérieur de jour (Fenêtres) : Idéal
Intérieur de nuit (Lumière minimale) : Sous-exposé
→ Nécessite ~1500-2000 Lux pour une exposition normale
→ 1.5x plus sensible que l'ARRI (seulement 1 stop !)
RED Komodo (ISO 320) :
Extérieur de jour (Ensoleillé) : Parfait
Intérieur de jour (Fenêtres) : Idéal
Intérieur de nuit : Mieux
→ Nécessite ~3000-4000 Lux pour une exposition normale
→ 2x moins sensible que l'ARRI
→ Pour les scènes de nuit, l'ISO doit être augmenté
Base ISO en pratique
Planification de l'éclairage
La Base ISO détermine le budget lumineux minimum :
Scène : Drame en intérieur (éclairage classique)
ARRI Alexa Mini (Base ISO 160) :
Lux cible : ~500-800 Lux pour la lumière principale
Lumière d'appoint : ~100-200 Lux (Ratio 1:3)
Équipement : Fresnel standard / Lumières douces
Budget : Modéré
Sony FX30 (Base ISO 100) :
Lux cible : ~300-500 Lux pour la lumière principale
Lumière d'appoint : ~75-150 Lux (Ratio 1:3)
Équipement : Moins de puissance nécessaire
Budget : Moins cher
RED Komodo (Base ISO 320) :
Lux cible : ~1000-1500 Lux pour la lumière principale
Lumière d'appoint : ~200-300 Lux (Ratio 1:4)
Équipement : Lumières plus puissantes nécessaires
Budget : Plus cher
Stratégie d'exposition
Règle d'or : "Toujours filmer à la Base ISO si possible"
Pourquoi ?
1. Plage dynamique maximale
2. Bruit minimal
3. Informations couleurs maximales
4. Gestion du bruit minimale en post-production
Seulement déroger si :
- Pas assez de lumière → Augmenter l'ISO
- Trop de lumière → Utiliser des filtres ND (pas baisser l'ISO !)
- Scène en basse lumière → Augmenter l'ISO (acceptable)
Filtres ND vs Réduction ISO
Scénario : Extérieur de jour lumineux (Sur-exposé à la Base ISO)
Problème :
Base ISO ARRI Alexa : 160
Lumière du soleil à midi : Trop forte, surexposerait
Solution 1 : Filtre ND (CORRECT)
- Appliquer un filtre ND4 (2 stops)
- L'ISO reste 160 (Base)
- Signal : Inchangé, seule la lumière est réduite
- Résultat : Optimal, meilleure qualité d'image
Solution 2 : Baisser l'ISO (INCORRECT)
- ISO 160 → ISO 40 (4 stops)
- Pas de filtre
- Signal : Atténué électroniquement
- Résultat : Les hautes lumières/détails sont perdus
Règle empirique : Toujours utiliser des filtres ND plutôt qu'une réduction ISO
Plages ISO
ISO Bas (En dessous de la Base)
Atténué électroniquement, perd des détails :
ARRI Alexa : Base ISO 160
ISO 80 : -1 stop réduit électroniquement
✗ Possibilité de clipping des hautes lumières
✗ Détails du signal perdus
✓ Mais : Le plancher de bruit diminue
ISO 40 : -2 stops réduits
✗ Perte significative de détails
✗ Non recommandé
ISO Natif/Base (Optimal)
ARRI Alexa : ISO 160 (Optimal)
✓ SNR maximal
✓ DR maximal
✓ Bruit minimal
✓ Meilleures couleurs
Sony FX30 : ISO 100 (Optimal)
✓ SNR maximal
✓ DR maximal
✓ Bruit minimal
✓ Meilleures couleurs
ISO Élevé (Au-dessus de la Base)
Amplifié électroniquement, plus de bruit :
ARRI Alexa : Base ISO 160
ISO 320 : +1 stop d'amplification électronique
✓ 1 stop de sensibilité lumineuse supplémentaire
≈ Le bruit augmente minimalement (presque imperceptible)
✓ Praticable pour la basse lumière
ISO 640 : +2 stops
≈ Bruit visible
≈ Détails des couleurs légèrement dégradés
~ Encore acceptable pour les scènes de nuit
ISO 1280 : +3 stops
✗ Bruit prononcé
✗ Couleurs dégradées
✗ Uniquement pour les situations d'urgence en basse lumière
Base ISO et taille du capteur
Fait intéressant : les capteurs plus grands ont une Base ISO plus élevée
Raison : Taille des pixels et efficacité de conversion photoélectrique
ARRI Alexa Mini (Super35, pixels de 5.3µm) :
Base ISO : 160
Raison : Pixels de 5.3µm, grands = beaucoup de photons par pixel
Sony FX30 (APS-C, pixels d'environ 2.4µm) :
Base ISO : 100
Raison : Pixels plus petits = moins de photons
Physiquement moins efficace
Mais : L'électronique est très performante, donc SNR similaire
RED Monstro (Grand format, pixels d'environ 4.9µm) :
Base ISO : 320
Raison : Pixels de 4.9µm, mais électronique très optimisée
Règle empirique :
Pixels plus grands → Base ISO plus élevée (règle confirmée)
Mais : L'électronique moderne peut compenser les différences
ISO Étendu et Double ISO Natif
ISO Étendu (Extended ISO)
ARRI Alexa 35 :
Base ISO : 160
Options d'ISO Étendu :
- 40 : -2 stops (Priorité aux hautes lumières)
- 80 : -1 stop
- 160 : Base
- 320 : +1 stop
- 640 : +2 stops
Utilisation :
- 40 ou 80 : Lumière très vive (neige, eau)
- 320 ou 640 : Très basse lumière
Mais : En dehors de la Base ISO, la qualité est compromise
Double ISO Natif (Cas spécial)
Certaines caméras ont deux ISO natifs :
Sony FX30 :
ISO Natif 1 : 100 (Standard)
ISO Natif 2 : 3200 (Double Natif !)
Signification :
- ISO 100-1600 : Comportement de bruit normal
- ISO 3200 : Second point idéal (électronique optimisée)
- ISO 1600-3200 : Zone de transition (bruit plus élevé)
- ISO 3200+ : Bruit ISO élevé normal
En pratique :
Pour la basse lumière : Utiliser l'ISO 3200 (pas 1600)
Les profils de bruit sont plus propres à 3200
Voir aussi