Schéma du fonctionnement du sténopé montrant la lumière formant une image inversée à travers un trou

Comment fonctionne un sténopé ? Le principe expliqué

Écrit par Éric Marais

Une boîte fermée, percée d'un trou minuscule, suffit à former une image : la lumière s'y faufile, traverse le noir et dessine une scène renversée au fond, sans objectif, sans verre et sans le moindre réglage.

Comprendre pourquoi est souvent la question qui revient en premier, avant même de tenir un appareil entre les mains. Voici le trajet de la lumière, étape par étape, c'est-à-dire le cœur même du procédé du sténopé.

Pourquoi le sténopé marche sans objectif

Un objectif classique est fait de lentilles dont le rôle est de dévier la lumière, de la courber pour la faire converger en un point net.

Le trou du sténopé, lui, ne dévie rien : il filtre.

De chaque point de la scène partent des rayons dans toutes les directions, mais le trou est si étroit qu'il n'en laisse passer qu'un mince pinceau par point. Chaque point de la scène se retrouve donc projeté sur une petite zone du fond, et non éparpillé partout.

C'est cette sélection par la petitesse qui forme l'image, par un simple tri, sans aucune mise au point.

Ce dispositif n'a rien de nouveau : un sténopé est une camera obscura à laquelle on ajoute au fond une surface sensible, qui enregistre l'image au lieu de seulement la montrer. Son principe n'a pas d'inventeur unique : il est décrit dès l'Antiquité par Mozi en Chine et par Aristote, puis expliqué par Ibn al-Haytham vers l'an mil.

Gravure de 1545 : les rayons du Soleil éclipsé passent par un trou du mur et projettent son disque dans une pièce sombre.

Gemma Frisius, observation de l'éclipse de Soleil du 24 janvier 1544 à Louvain, De radio astronomico et geometrico liber, 1545, gravure sur bois. Biblioteka Śląska, Katowice, cote 234008 II. Domaine public.

L'image inversée du sténopé

Les rayons lumineux voyagent en ligne droite, et quand ils passent par un trou unique, ils se croisent.

La lumière qui part du haut de la scène file vers le bas du fond, celle qui part du bas remonte vers le haut, et il en va de même de gauche à droite.

L'image se forme donc inversée de haut en bas et de gauche à droite, conséquence directe du croisement des rayons en un point.

Le mécanisme est le même que dans l'œil humain, où la rétine reçoit une image renversée que le cerveau remet à l'endroit. La ressemblance s'arrête là, car l'œil corrige sa mise au point avec un cristallin, une lentille qui dévie la lumière, tandis que le sténopé ne dévie rien.

Schéma du croisement des rayons lumineux formant une image inversée dans un sténopé

La profondeur de champ infinie du sténopé

Avec un objectif, on fait le point sur une distance précise et ce qui se trouve devant ou derrière devient flou : c'est la profondeur de champ.

Le sténopé ne connaît pas ce problème, car il ne fait converger aucun rayon et n'a donc pas de plan de netteté unique.

Chaque point de la scène, qu'il soit à trente centimètres ou à l'horizon, projette le même petit pinceau de lumière, si bien que la profondeur de champ est quasi infinie. Ce terme, comme la diffraction ou l'image latente qui reviennent ici, est défini dans le lexique du sténopé.

Un objet posé tout près du trou sera rendu avec la même définition qu'une montagne lointaine, une signature visuelle du procédé impossible à reproduire avec une optique classique.

Photographie au sténopé nette du premier plan à l'horizon illustrant la profondeur de champ infinie

Le diamètre du trou règle tout

Tout se joue sur la taille du trou, et c'est avant tout un arbitrage.

Un trou plus petit laisse passer un pinceau de lumière plus fin, ce qui fait gagner l'image en netteté, mais il laisse aussi entrer moins de lumière et allonge donc la pose.

Un trou plus grand fait l'inverse : plus de lumière et une pose plus courte, mais une image plus floue, puisque chaque point se projette sur une zone plus large.

Sur les boîtes courantes, le bon diamètre se situe entre 0,2 et 0,8 mm, d'autant plus grand que la boîte est profonde. Il existe une logique précise pour calculer ce diamètre selon la profondeur de la boîte, détaillée dans l'article dédié au diamètre du trou d'un sténopé ; un sténopé prêt à l'emploi comme le Sténoflex arrive, lui, avec un trou déjà calibré : 0,26 mm, à 47 mm du fond de la boîte.

Comparaison de l'effet du diamètre du trou d'un sténopé sur la netteté de l'image

Diamètre distance et temps de pose

Trois éléments dialoguent en permanence dans un sténopé.

  • Le diamètre du trou règle la finesse et la quantité de lumière.
  • La distance entre le trou et le fond détermine la taille de l'image et son cadrage.
  • Le temps de pose compense le peu de lumière qui entre par le trou.

C'est pour cela qu'une photo au sténopé se mesure souvent en secondes, parfois en minutes, un point qui mérite à lui seul qu'on s'y attarde.

Faire sa première photo au sténopé

Comprendre le trajet de la lumière, c'est déjà tenir le procédé, puisque le reste n'est qu'une affaire de boîte, de trou et de patience.

Un kit Sténoflex reprend exactement cette mécanique dans une chambre noire prête à l'emploi, avec un trou calibré et une table d'exposition fournie : il ne reste plus qu'à observer la lumière faire son travail.

Eric Marais — Photographe, auteur de deux ouvrages sur le sténopé (éditions Pearson) et créateur du Sténoflex. Il anime depuis l'origine des ateliers d'initiation au sténopé et au développement argentique.