Ancien posemètre inventé par Alfred Watkins.

Un posemètre est un appareil utilisé en photographie pour mesurer la luminosité d'une scène et ainsi déterminer l'exposition optimum d'une prise de vue.

Il permet de calculer la résultante des variables d'exposition en fonction de l'éclairement ou la luminance de la scène, du temps d'exposition, de l'ouverture du diaphragme et de la sensibilité de la surface (film ou capteur).

Il est composé d'une cellule photo-électrique et d'un calculateur, manuel (de type règle à calcul) ou électronique. Cette capacité de calcul le différencie d'un simple luxmètre.

Les posemètres peuvent fonctionner suivant deux principes différents :

Mesure en lumière incidente : c'est la mesure de l'éclairement (quantité de lumière reçue) à un endroit défini (généralement où se trouve le sujet) indépendamment de la réflectivité du sujet lui-même. Mesure en lumière réfléchie : c'est la mesure de la luminance d'un sujet (quantité de lumière renvoyée par celui-ci). Elle est fonction de sa réflectivité et de l'éclairement qu'il reçoit. Ce principe de mesure est utilisé par le posemètre intégré à un appareil de prise de vue et pour les spotmètres.

Il existe plusieurs types de posemètre. Ils peuvent être indépendants ou intégrés à l'appareil de prise de vues et permettre une mesure à travers l'objectif (dite mesure TTL). Les spotmètres permettent des mesures sur des zones très ponctuelles (jusqu'à 1°) en lumière réfléchie.

C'est un accessoire de base des photographes en lumière continue (extérieur et studio) et des directeurs de la photographie au cinéma.

Il faut bien les distinguer des flashmètres conçus pour mesurer la lumière émise par les flashs et mesurant l'ouverture en cas d'utilisation d'un flash électronique.

Technologie des posemètres

Principe de fonctionnement

Posemètre au silicium (à gauche) et posemètre à cellule photovoltaïque (à droite)

Les posemètres sont basés sur un capteur photo-sensible capable de produire un signal électrique proportionnel au flux lumineux qu'il reçoit. Il peut s'agir de :

une cellule photovoltaïque, qui permet au posemètre de fonctionner sans alimentation électrique ;

une cellule photo-résistante ;

une photodiode.

Sur les posemètres indépendants, ce capteur est situé derrière une fenêtre transparente qu'on oriente vers la scène pour une mesure en lumière réfléchie, ou bien bien derrière un diffuseur translucide plat ou hémisphérique (sphère intégrative) pour une mesure en lumière incidente. Sur les spotmètres et les posemètres intégrés, le capteur se trouve derrière un objectif.

Les spotmètres

Ce sont des posemètres en lumière réfléchie dont la particularité est d'avoir un angle d'analyse extrêmement réduit, généralement entre 1° et 5°, comparativement aux posemètres qui ont un angle d'analyse de 30° à 50° suivant les modèles. Le capteur du spotmètre est placé derrière un objectif qui sert de viseur, permet des mesures en des points précis de la scène ou du sujet. Ce faible angle d'ouverture a pour autre avantage de permettre d'effectuer des mesures à distance du sujet.

Aujourd'hui plusieurs modèles combinent sphère intégrative et spotmètre en un seul appareil (Sekonic, Gossen), ou ont des accessoires permettant de réduire l'angle de mesure (Spectra, Sekonic).

Les posemètres intégrés aux appareils de prise de vue

Posemètre intégré à un appareil photo manuel

Qualité d'un posemètre

Sensibilité

Précision

Qualité de l'hémisphère intégratif

Étalonnage des posemètres

L'étalonnage des posemètres donne la relation entre la luminosité de la scène (éclairement ou luminance du sujet) et les réglages recommandés pour les appareils de prise de vue.

Équations liées à l'exposition

Pour une utilisation en lumière réfléchie, les paramètres d'exposition sont liés à la sensibilité ISO du capteur, à la luminance du sujet, à l'ouverture et au temps de pose.

où

N est l'ouverture du diaphragme en indice (f-number)

t est le temps d'exposition en secondes

L est la luminance de la scène en cd/m²

S est la sensibilité ISO du capteur

K est la constante d'étalonnage du posemètre en lumière réfléchie

Pour une utilisation en lumière incidente, les paramètres d'exposition sont liés à la sensibilité ISO du capteur, à l'éclairement de la scène, à l'ouverture et au temps de pose.

où

E est l'éclairement lumineux en lux

C est la constante d'étalonnage du posemètre en lumière incidente

Constantes d'étalonnage

Diffuseur hémisphérique et diffuseur plat (Sekonic)

Pour une mesure en lumière incidente, la norme ISO 2720:1974 recommande pour C des valeurs comprises entre 250 et 400 pour un diffuseur plat et des valeurs comprises entre 320 et 540 pour un diffuseur hémisphérique, avec un éclairement lumineux exprimé en lux.

Pour une mesure en lumière réfléchie, la norme ISO 2720:1974 recommande pour K des valeurs comprises entre 10,6 et 13,4 avec une luminance exprimée en cd/m².

Système de mesure international et autres systèmes

Les posemètres destinés plus particulièrement au cinéma, comportent un double système de mesure en Lux (lx) et en foot-candle (fc) pour la lumière incidente et en candela par mètre carré (cd/m2) et foot-lambert (fL) pour la lumière réfléchie.

Ce double système de lecture s'explique par les habitudes d'utilisation des unités, en particulier aux États-Unis.

Avec les relations :

Pour les foot-candles : 1 fc ≈ 10,7** lx

Pour les foot-Lamberts : 1 fL ≈ 3,426 cd/m2

Utilisation

La courbe de sensibilité d'une émulsion photographique présente une forme en S : dans sa partie centrale, le nombre de grains d'argent photosensibilisés lors de la prise de vue est à peu près proportionnel à la quantité de lumière incidente sur la pellicule. Cette linéarité se perd lorsque la quantité de lumière est très faible (cliché de nuit) ou très forte (visée directe vers le Soleil, par exemple).

Un posemètre à main (Sekonic L308)

La luminance L de chaque point de la scène est proportionnelle au produit de l'éclairement E reçu par la réflectance, ou albédo R du point :

Un point idéalement blanc réfléchit toute la lumière incidente (R = 1), alors qu'un point parfaitement noir n'en réfléchit rien (R = 0). L'exposition lumineuse H reçue par l'émulsion est liée à cette luminance, à la transparence τ de l'objectif (proche de 1 en général), à son nombre d'ouverture N et au temps de pose t :

Si H demeure dans la partie linéaire de la courbe de sensibilité, le nombre de grains d'argent exposés est, lui aussi, proportionnel à H (le facteur de proportionnalité est appelé sensibilité de l'émulsion), donc à R, c'est-à-dire à la clarté du point. On obtient alors une reproduction aussi fidèle que possible de la scène originale.

Le posemètre, version spéciale du luxmètre a donc pour rôle de déterminer un couple (diaphragme, vitesse d'obturation) idéal, qui maintienne H dans la partie linéaire de la courbe de l'émulsion, quelle que soit la valeur R de l'albédo des objets photographiés, en fonction de la sensibilité du film, et de l'éclairement E.

Nota : le posemètre est également utile en photographie numérique, puisque les capteurs type CCD ou CMOS présentent également une courbe de réponse dépendante de la quantité de lumière. Comme cette courbe n'est pas identique à celle des pellicules argentiques, un posemètre conçu pour l'argentique risque de donner une valeur du temps d'exposition sous optimale, particulièrement dans les hautes lumières. Des essais sont donc indispensables.

Types de mesure

Posemètre Minolta avec le diffuseur pour mesure incidente

Il existe deux types de posemètres, suivant le type de mesure qu'ils permettent. Certains modèles permettent les deux types de mesure à l'aide d'accessoires, comme la lumisphère coulissante du posemètre de l'illustration.

Mesure de la lumière incidente

Pour une mesure en lumière incidente le posemètre constitue un luxmètre spécialisé. Une cellule photoélectrique, généralement recouverte d'une boule en plastique translucide (sphère intégrative), recueille la lumière incidente à laquelle le sujet est exposé (variable E) et en mesure l'intensité. Pratiquement instantanément le posemètre calcule alors les paramètres d'exposition optimale en fonction des variables de prise de vue (vitesse d'exposition, ouverture de diaphragme, sensibilité du capteur ; émulsion ou capteur numérique). La mesure est effectuée à l'emplacement du sujet et dans les conditions d'éclairage auxquelles il sera exposé pour la prise de vue, la sphère intégrative doit être dirigée dans l'axe optique de la caméra. C'est donc un appareil de mesure indépendant de celui de prise de vue.

Mesure de la lumière réfléchie

En mesure réfléchie, le posemètre analyse la quantité de lumière réfléchie par le ou les sujets visibles par la surface sensible et calcule les variables d'exposition. C'est le cas des cellules d'appareils photographiques. En fonction de normes définies, ils calculent la quantité de lumière moyenne devant impressionner la surface sensible.

Pour une mesure avec une plus grande exactitude, il existe des posemètres spécialisés, les spotmètres qui mesurent la lumière réfléchie sur une petite surface du sujet (de 1° à 10° et peuvent être intégrés à la caméra). Il s'agit donc de la quantité de lumière réfléchie (et non incidente) par la scène (produit E×R). Certains permettent la mémorisation de plusieurs valeurs et réalisent au choix une moyenne arithmétique ou pondérée.

Relation entre lumière incidente et lumière réfléchie

la mesure du spotmètre sur une charte de gris à 18 % est décalée de 1/2 IL vis-à-vis d'une mesure de la lumière incidente à la charte. C'est conforme à l'étalonnage des spotmètres et des boitiers dont la référence est une charte de gris à 12 % ± 2 %.

Quelle mesure choisir ?

Une main blanche sur un gris 18 % : on remarque une différence de luminance, la main étant légèrement (environ 2/3 de diaph) plus claire que le fond de référence.

Les données pour une exposition optimale des surfaces sensibles (émulsion ou capteur) sont généralement établies pour une référence au taux de réflectivité normé à 18 %. Le calcul du rendu photométrique des autres sujets se fonde sur cette norme et ne présuppose pas de condition particulières.

Mesure en lumière incidente : le cas général, ou lorsque des humains sont dans l'action et que l'on ne désire pas d'effet particulier. La mesure en lumière incidente rend la scène telle qu'elle est (les blancs sont blancs et les noirs sont noirs). La qualité de l'image dépendra donc de la dynamique de la surface sensible, c'est-à-dire de sa capacité à reproduire des contrastes importants. Si la scène est trop contrastée (fort écart de luminosité entre les zones les plus claires et les zones les plus sombres), il est possible que des détails soient perdus. Pour y remédier, il faut corriger la valeur mesurée en se référant au Zone System d'Ansel Adams.

Mesure en lumière réfléchie : Pour tous les sujets dont la référence humaine n'est pas établie. Particulièrement utile pour la photographie d'objets dont les détails sont importants (tissus, bâtiments, objets, macrophotographie...), et en faisant bien attention au rendu que l'on veut obtenir (détail d'un velours noir, ou granularité d'une pierre blanche par exemple), sinon tout devient gris. C'est aussi la seule mesure possible lorsque le photographe ne peut approcher le sujet pour mesurer la lumière incidente. C'est notamment le cas pour les sujets pris de loin (photographie animalière, paysage, portrait lointain au téléobjectif...). Quand le Soleil est la source de lumière principale, il n'est pas nécessaire de s'installer près du sujet pour mesurer la lumière incidente ; une mesure au-dessus de votre tête dans le même axe que le sujet avec la lumisphère du posemètre orientée vers le Soleil suffit pour avoir une mesure très précise.

Quand le Soleil est la source de lumière principale, il n'est pas nécessaire de s'installer près du sujet pour mesurer la lumière incidente ; une mesure au-dessus de votre tête dans le même axe que le sujet avec la lumisphère du posemètre orientée vers le Soleil suffit pour avoir une mesure très précise.

En prise de vues cinématographique, où l'homogénéité d'éclairage est primordiale pour le montage, les mesures se font en mesure incidente (sauf à de rares exceptions près, comme les très gros plan, les inserts...).

Posemètre intégré

La plupart des appareils photographiques actuels sont équipés d'un système de mesure d'exposition intégré. Il mesure la lumière réfléchie, généralement à travers l'objectif. Voir « Mesure TTL de l'exposition ».

Les flashmètres

Ce sont des posemètres spécialisés dans la mesure des éclairs. Ils permettent de cumuler les éclairages ou luminances mesurés. Aujourd'hui plusieurs modèles combinent posemètre et flashmètre. Ils indiquent parfois la proportion de lumière flash par rapport à la lumière d'ambiance. Les modèles récents possèdent trois modes de fonctionnent flash :

mesure sans câble de synchronisation ;

mesure avec câble de synchronisation ;

mesure en télécommandant les flashs déportés (pocketwizards).

Ces équipements peuvent ainsi servir à mesurer le nombre guide d'un dispositif d'éclairage. En réalisant une mesure de lumière incidente avec le flashmètre, placé à 1 mètre en ayant fixé un temps de pose supérieur à la limite de vitesse synchroflash, le flashmètre indique alors la valeur du nombre guide. Cette technique est bien utile lorsque l'on ajoute à son flash cobra un diffuseur ou une lentille de Fresnel.

测光表是一种用来测量光的强度的仪器。在摄影中测光表被用来确定适当的曝光时间。在胶片感光度和快门速度已知的情况下测光表给出获得最佳曝光的光圈值。测光表也被用来做照明来控制照明的亮度，或者被用作手持的仪器来确保光强符合一定的要求。

摄影中的使用

在摄影中有多种不同种类的测光表使用，依据功能与用途的区别，主要分为测光表与色温表。其中测量曝光值的测光表又根据测量方式的不同分为入射式测光表、反射式测光表及混合测光表。以测光组件来区分，最常见的有硒、硫化镉和硅的测光表。 硒测光表 Sekonic测光表 Leudi 目测测光表 硒和硅制的测光表使用光电效应的探头。这些探头产生的电压与光强呈比例。硒探头产生的电压足以用来驱动一个指针。硅探头需要放大电路以及电源（比如电池）来操作。硫化镉探头的原理是光敏电阻，它们也需要一个电源。现代的测光表一般使用硅探头或者硫化镉探头。测量数据可以使用一个电流计或者使用液晶屏幕来显示。 许多现代的消费者照相机和摄像机包含集成在机器内的测光表，此类测光方式全部依据于反射式测光表的原理。它们可以测量摄影幅面里的光强来自动选择适当的曝光常数。但同时也受到照相机本身的构造与镜头的光学设计等方面因素的影响。专业摄影师以及电影摄影师使用手持的环境光测光表来在完全不考虑任何第三方因素影响的情况下精确地测量投射到被摄影场面或者对象不同部分的光强来选择适当的光源和照明度。 根据工作方式的不同，测光表主要有两大类：反射式和入射式。反射式测光表测量被拍摄的景象的反射光。所有融合在照相机内的测光表都是反射式的。反射式测光表以近似与中等反射率的标准（近似印刷业中等亮度标准“18%”）给出测量结果，即将被测物体在感光材料上曝光形成中等亮度。自然界中多数色彩或者有局部高光的特殊景象的反射率往往会不同于中等反射率。在这种情况下这样的反射式测光表显示的数据会发生错误，导致曝光过度或不足。 入射式测光表可以防止这个缺陷。入射式测光表使用一个透射率约为18%的漫射体来测量入射到一个对象上的光。由于它测量的数据与对象的反射率无关，它的数据不会因不寻常的反射率导致不正确的曝光。为了使用入射式测光表首先要将测光表放在被拍摄的对象的位置，大致指向照相机的方向。有时这无法做到，比如在拍摄远景时对象位于无穷远，但在与被摄物体处于同样的光照环境下可忽略此问题。在需要非常精确的曝光的时候均使用入射式测光表。 另一个防止曝光过度或者曝光不足的方法是使用一个有点测光功能的反射式测光表。这样的测光表可以测量一个视角为一度以下的非常窄的圆锥内的光强。一个有经验的摄影师可以通过测量景象中的阴影、亮点和一般光强区等不同位置的光强，使用分阶测光法来确定最佳曝光。许多现代摄影机使用复杂的多段测光系统来测定景象不同部分的光强，然后使用厂家预设的样本算法来确定最佳曝光。 在使用黑白正色片或者红外线底片等不是对整个可见光光谱敏感的底片时需要在测光表前加滤光镜来使得测光表的灵敏度与底片相符。 此外还有其它种类的专业照相测光表。闪光测光表可以在闪光摄影中提供可靠的曝光。色温表用来保证颜色复制时的高度可靠性。光密度计用在复制照片的过程中。

在照明中的使用

使用不同的电路首先在关灯之前首先将灯光亮度降低，这样防止开灯和关灯时亮度变化过大

延时电路： 在开关过一次后必须等一定时间才能再开关 一定的光强要保持一定的时间

在开关过一次后必须等一定时间才能再开关

一定的光强要保持一定的时间

主要生产商

     Starlite 2

     Lunasix/Luna-Pro

     Profisix/Luna-Pro SBC

     Luna Pro F

     Mastersix/Ultra Pro
　　SIXTOMAT flash



中国奥美斯(OMES)

　　L系列



日本美能达(MINOLTA)

　　F系列

　　M系列



日本世光(SEKONIC)

　　L系列



日本肯高(Kenko)

　　KFM系列

　　KCM系列(可以计算闪光和环境光混合时的色温值)



日本福伦达（VOIGTLANDER）

　　VC-Meter I、II

日本Soligor/Capitol
     Spot Sensor

     Spot Sensor II
美国Spectra 
     Spectra Combi 500

     Spectra Combi II

     Spectra Professional IV-A
德国品牌日本生产Soligor
     Soligor Spot Sensor

    Soligor Spot Sensor II

    Soligor Spot Digital Sensor

     Spot Digital Sensor
日本Pentax
    Spotmeter V