Flash, watt-seconde et nombre guide

Flash – Tous les flashs électroniques ont une spécification qui fournit une référence d’éclairage en lumière ayant une température de couleur qui peut varier dans la fourchette (5000K ~ 5600K), c’est la puissance du flash. La température de couleur étant exprimée en degré kelvin. Cette puissance du flash peut être exprimée en Watt-seconde (Ws) ou Nombre Guide (NG). Généralement la puissance des flashs cobra est donnée en NG et celle des flashs de studio en Ws.

Watt-seconde (Ws) – Le Watt-seconde (Ws) est une unité d’énergie. Lors de la lecture des spécifications d’un flash, la note Ws correspond à la quantité d’énergie qui peut être stockée dans ses condensateurs et relâchée lorsque le flash est déclenché.

Nombre Guide – Le nombre guide (NG), en revanche, est une mesure de la lumière. Il indique combien l’intensité de la lumière d’un seul flash est tombée sur le sujet. Le NG caractérise la puissance maximale de l’éclair d’un flash.

Il permet de connaître la distance maximale à laquelle un sujet gris neutre sera correctement exposé : le nombre-guide est le produit de la distance en mètres et de l’ouverture relative de l’objectif (« nombre F »). On divise donc la distance d’éclairage par deux lorsqu’on double l’ouverture.

La sensibilité joue aussi. Le nombre-guide est presque toujours donné pour 100 ISO. On double la distance d’éclairage lorsqu’on quadruple la sensibilité.

Cette puissance est généralement donnée pour une utilisation à pleine puissance avec une couverture de champ correspondant à une focale de 105 mm à 100 ISO pour une distance en m. Elle répond à la définition :
NG = FxD où F est l’ouverture utilisée (on prendra par exemple F=4 pour une ouverture de f/4) et D la distance entre le flash et le sujet en mètres.

Attention de bien vérifier les unités indiquées par le constructeur. Celui-ci peut parfois exprimer le NG à 200 ISO, voire 400 ISO pour une focale beaucoup plus longue, ce qui est souvent plus flatteur (par exemple en donnant une valeur à une distance focale de 200mm et à 200 ISO).

Le nombre guide permet donc de calculer assez rapidement la distance maximale à laquelle le flash pourra donner une exposition correcte. La formule est la suivante : D = NG/F

La distance maximum du flash en mètre(s) est donc obtenue pour une ouverture de f/1. Par exemple, le flash Canon Speedlite 600EX est donné pour un NG de 60 à 200mm pour 100 ISO. Ainsi, pour une ouverture à F = 1,4 (f/1.4), la distance maximale pour une exposition correcte sera de D = NG/F, soit 60/1,4 = 43 m. Pour une ouverture à F = 8 (f/8), le distance deviendrait 60/8 = 7,5 m. Ces calculs sont faits pour une distance focale de 200mm et une sensibilité de 100 ISO.

Attention, la valeur du nombre guide est mesurée dans des espaces fermés, c’est-à-dire dans une pièce avec des murs qui réfléchissent aussi la lumière. Pour les prises de vues en extérieur, la valeur de NG est plus faible. L’ajout d’un réflecteur ou d’un diffuseur modifiera le NG de -0,3 à -1 IL (Indice de lumination, équivalent à 1 diaph, 1 stop en anglais, 1 EV, 1 LV, 1 EI, 1 f-stop, ou encore 1 cran).

Conversion de NG suivant la distance focale – Il n’y a pas de formule de conversion simple pour passer par exemple d’un NG à 105mm à NG à 24mm. Les constructeurs donnent généralement la valeur la plus flatteuse (la plus forte) qui est obtenue à la plus grande distance focale. En effet, plus la distance focale est grande et plus le cône de diffusion est étroit, donc plus il y a de portée.

photographe mariage la reunion
Le minuscule Nissin i40, petit mais costaud
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Nissin i40 vu de dos
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A peine plus gros que le i40, le petit Nissin i60a

 

200mm 135mm 105mm 80mm 70mm 50mm 35mm 28mm 24mm 20mm 14mm
Conversion de NG en fonction de la distance focale
1 0.95 0.9 0.75 0.7 0.65 0.55 0.5 0.45 0.4 0.25
1 0.95 0.9 0.75 0.65 0.6 0.55 0.45 0.25
 

Cependant, le manuel de chaque flash indique généralement le NG du flash pour différentes distance focale. Par exemple, pour le flash Nissin i60A :

200mm 135mm 105mm 80mm 70mm 50mm 35mm 28mm 24mm
NG en fonction de la distance focale du flash Nissin i60A
60 54 50 45 42 39 32 29 27
 

Et pour le flash Nissin i40 :

105mm 80mm 70mm 50mm 35mm 28mm 24mm
NG en fonction de la distance focale du flash Nissin i40
40 38 36 32 27 25 22
 

Conversion Ws et NG – Il n’y a pas de formule de conversion simple entre les deux. Alors que l’énergie qui peut être dépensée au maximum en un seul éclat de flash est proportionnelle au nombre de Ws stockés dans le condensateur du flash, l’intensité de la lumière dépend également de l’efficacité de la source de lumière et de tout réflecteur ou diffuseur utilisé.

Cependant, en tant que règle empirique, multiplier la racine carrée de Ws par 4 (mètres) ou 13,2 (pieds) donne habituellement un indicateur approximatif du NG à 100 ISO pour un réflecteur parabolique standard avec une propagation légère correspondant à un objectif de 35 mm. La fonction inverse calcule le Ws du NG avec une objectif de 35 mm en mètres ou en pieds.

NG m = SQRT (Ws) x 4
NG ft = SQRT (Ws) x 13,2

Ws = (NG m / 4)²
Ws = (NG ft /13.2)²

Exemple: un flash studio de 360 Ws peut avoir une sortie lumineuse équivalente à un flash cobra ayant un NG de 76

Notez que la propagation de la lumière affecte le NG (diffuseur, réflecteur, murs…), mais pas la valeur Ws. Si deux flashs de studio identiques sont évalués à 150 Ws, et l’un est équipé d’un réflecteur avec un angle d’éclairage d’environ 45 degrés, et l’autre équipé d’un réflecteur avec un angle d’éclairage d’environ 90 degrés, le flash avec le Le réflecteur à cône étroit aurait un NG plus élevé que celui avec le réflecteur large.

En termes de consommation d’énergie, une ampoule de tungstène de 60 watts brûle une seconde, une lumière halogène de 600 watts allumée pour 1/10ème de seconde, et un éclat de flash électronique à tube au xénon consommant 60000 watts pour 1/1000 de seconde, tous égaux à 60 W. Cependant, un tube de xénon est beaucoup plus efficace en transformant l’énergie en lumière que les deux autres, alors même lorsqu’il est équipé du même réflecteur, le flash électronique de 60 Ws produira plus de lumière que chacun des deux autres. Traduit en NG, le NG du flash électronique dans cet exemple serait plus grand que le NG de l’ampoule de tungstène ou la lumière halogène.

La mesure du NG d’un flash est simple. Il suffit de tirer le flash et de mesurer sa sortie avec un flash-mètre incident réglé sur 100 ISO. Multipliez la lecture d’ouverture avec la distance en mètres ou en pieds, et c’est le NG du flash en mètres ou en pieds.

Il n’y a pas de moyen simple de mesurer Ws, donc il faut compter sur les spécifications du fabricant, mais parfois les valeurs sont données par le département de marketing qui peut essayera de donner des valeurs plus flatteuses que la réalité.

Vitesse de synchronisation – La vitesse de synchronisation varie d’un flash à un autre dans la fourchette 1/180ème de seconde et 1/250 ème de seconde. Presque tous bénéficient d’une vitesse de synchronisation rapide permettant de l’utiliser à des vitesses élevées. Mais dans ce cas vous perdrez une grande partie de la puissance du flash à cause de son fonctionnement. En effet, en synchro rapide le flash émettra une série d’impulsions lumineuses courtes et vous perdrez automatiquement entre 1/2 et 5/6 de puissance lumineuse. Donc si vous utilisez le flash comme source de lumière principale dans le cas de photographie en coucher de soleil par exemple, prenez soin de n’utiliser le flash qu’en synchro lente.

Exemple – Voici le problème récurent du photographe de mariage à la Réunion. Les photos de couple sont faites lors du couché de soleil. Or face à un soleil couchant, le photographe doit régler son appareil photo en mode manuel à 1/160ème de seconde pour la vitesse afin de ne pas dépasser la vitesse maximale de synchronisation lente de son reflex, et 100 ISO pour la sensibilité. L’ouverture est alors réglée entre f/8 et f/11 pour être à la limite de la sur-exposition du coucher de soleil. Les prises de vues sont faites à des distances focales de 24mm à 28mm en grand angle pour les plans larges, et de 70mm en télé-objectif pour les plans rapprochés. Voyons la distance maximale de bonne exposition fournie par différents flashs cobra pour les conditions de prise de vue : f/8 – 1/160ème – 100 ISO – 24mm, puis 28mm, et enfin 70mm. On utilisera la formule : D = SQRT(ISO/100)*NG/F

Pour le flash Godox AD360-360WS qui s’apparente à un flash de studio portable dont la puissance est de 360 Ws, on utilisera les valeurs NG données par la formule NG = SQRT (Ws) x 4, donc NG80 quelque soit la distance focale car son réflecteur est fixe, à l’instar des flash cobra dont le réflecteur interne concentre la lumière en fonction de la distance focale.

photographe mariage la reunion
Nissin i60a vu de dos
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Le flash de studio portable Godox Witstro AD360
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Godox V860c à batterie lithium rechargeable
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Godox V860c de dos

 

Distance focale Nissin i40 Nissin i60A AD360-360WS Godox v860 Canon 600EX
Distance maximale de bonne exposition du flash
24mm 2,7 m 3,4 m 10 m 3,4 m 3,5 m
28mm 3,1 m 3,6 m 10 m 3,7 m 3,7 m
70mm 4,5 m 5,2 m 10 m 5,2 m 6,2 m
 

Comme on peut le voir, il y a de grandes différences entre les différents flashs. Le Godox AD360-360WS exprime pleinement sa puissance puisque dans cet exemple (qui est l’un des plus exigent en lumière flash) il s’en tire haut la main en restant exploitable jusqu’à 10m. Ensuite, 3 flashs se valent (Nissin i60A, Godox v860 et Canon Speedlite 600EX) mais ont une distance limite de 3,5 m en grand angle. Heureusement, c’est quasiment la distance qu’on utilise pour photographier un couple de mariés en plan large. Par contre le Nissin i40 ne convient pas car il est trop juste en distance.

 
 

Dernière mise à jour : 11 juin 2017

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