Prises de vue

Les débuts

La photographie sous-marine à grandes profondeurs a démarré dans les années 60. Les appareils sont alors installés sur des bâtis descendus à l'aide d'un câble. Au contact avec le fond, flash et photo sont déclanchés. Bien entendu, les résultats sont hasardeux : Lucien Laubier cite dans un de ses livres qu'il a fallu 5000 clichés à un chercheur pour découvrir un premier poisson.

Mais la technique s'améliore. Les systèmes photographiques sont bientôt montés sur des mouillages pouvant rester plusieurs heures ou jours au fond. La cadence de vue est programmable. Un lest largable permet la remontée des équipements.

Pour améliorer la prise de photos de poissons, des appâts sont disposés dans le champ de l'appareil. Avec succès !

Les caméras

1. Les contraintes

Dans l'eau la visibilité est réduite et le champ visuel des caméras est diminué d'un tiers environ. La distance qui sépare la caméra du sujet doit être la plus réduite possible. Pour filmer des sujets de grandes dimensions, comme un site actif ou une épave, une vision très large est nécessaire.
Dans la noirceur totale du fond, la lumière des projecteurs est fortement atténuée par la couche d'eau. La puissance et la quantité des projecteurs sont limitées par l'énergie disponible. Les particules en suspension créent de la rétro diffusion.

Bien entendu, il faut que tous ces équipements résistent aux pressions que l'on rencontre dans les abysses. Les caméras doivent donc être intégrées dans des enceintes résistantes lourdes et encombrantes. Et l'optique est placée derrière un hublot de bonne épaisseur.

2. Les solutions techniques

Les caméras sont équipées d'un hublot sphérique avec correcteur optique qui permet d'avoir un grand champ visuel dans l'eau sans distorsion. Elles sont mobiles : l'orienteur associé à un zoom permet des cadrages précis. Grâce à la miniaturisation des capteurs, des petites caméras sont placées sur l'engin afin de mieux observer les manipulations et de surveiller des équipements.

Des caméras très sensibles sont utilisées en imagerie verticale afin d'avoir des images du fond par très faible éclairage. En noir et blanc, on peut avoir une image exploitable à une altitude de plus de 20 m avec le Victor. En couleur, cette altitude est réduite à 5 m.

Pour diminuer la taille et le poids des enceintes des caméras, on utilise des matériaux comme le titane.
Pour améliorer l'exposition des photos, un flash asservi dose la puissance de l'éclair du flash en fonction de la distance de la prise de vue. Pour une meilleure vision, on utilise des projecteurs avec des lampes HMI (lampe à arc) qui ont un bon rendement lumineux. Comme leur lumière est froide, on utilise aussi des projecteurs à lampes Quartz Iode (lampe à filament) pour réchauffer les couleurs.


Logiciel de simulation d'éclairage en 3D

3. L'évolution des caméras

Les caméras avec films ne sont pas utilisées à des fins scientifiques en raison de leur faible sensibilité, de leur encombrement et de la lourdeur du développement.

Pour les grandes profondeurs, on fait plutôt appel à des caméras vidéo. En 30 ans, les performances de ces dernières, tout en diminuant de volume, ont fortement progressé :

Caméra noir et blanc à tube intensifiée
- fin 70
- permet de travailler dans la pénombre avec un faible éclairage

Caméra couleur à tube Newicon
- de 85 à 90
- passage à la couleur, mais avec un seul tube (couleur sélectionnée séquentiellement par un filtre)

Caméra couleur tri CCD
- de 87 à 90 (utilisé pour l'exploration du Titanic en 87)
- la miniaturisation permet de passer à 3 capteurs couleur RVB

Caméra couleur tri CCD à tête déportée
- de 90 à 2002
- le capteur et le traitement sont dans 2 boîtiers séparés

Caméra couleur tri CCD monobloc
- depuis 2002
- grâce à la miniaturisation, tout est dans le même boîtier

A gauche, la caméra avec son objectif et son circuit de commande
Au centre, le corps de protection en titane et son hublot.

La vidéo a d'abord été enregistrée en analogique sur des magnétoscopes (dans un premier temps VHS et U-Matic selon qualité souhaitée, puis S-VHS et Betacam). Elle est désormais enregistrée au format numérique sur des DVD.

4. Equipements spécifiques

Les scientifiques bénéficient sur le Nautile et le Victor d'équipements de prises de vues très sophistiqués. Ils disposent ainsi :

  • d'un zoom très puissant ( x 14 )
  • d'un correcteur optique qui élimine les distorsions dues aux prises de vue sous-marine en grand angle ; cette pièce, essentielle pour la qualité des images, a été réalisée spécialement pour l'Ifremer ; le premier exemplaire de ce type de correcteur a été fabriqué pour Luc Besson et son film "Le Grand Bleu".