La lumiere

Question 1

Def lumiere GEN

Answer 1

Flux d’ondes électromagnétiques

Question 2

Quel est la dualite

Answer 2

Nature ondulatoire
o 2 champs perpendiculaires :
 Magnétique et électrique
 Amplitude en rapport constant
 En phase
 Explique la propagation
Nature corpusculaire
o Flux de particules d’énergie sans masse = le photon
 Explique l’absorption, le transfert et l’émission d’énergie

Question 3

A quoi correspond la lumiere visible

Answer 3

une toute petite partie de l’ensemble des ondes EM, fréquence (v ou f) exprimée en Herz, 400-700 nm

Question 4

Def lumiere plus specifique

Answer 4

onde EM ou flux + ou – complexe d’ondes qui vont + ou – dans le même sens et qui oscillent dans une certaine orientation (= orientation de propagation)

Question 5

Par quoi est caracterise la lumiere?

Answer 5

-freq
-lng d’onde: lamba nm
-energie associee a chq photo: E
-l’amplitude: A
-une certaine coherance

Question 6

Expliquer la freq

Answer 6

V = vitesse de propagation/lamba
 Lien direct fréquence – longueur d’onde car lumière = vitesse constante
 Vitesse de la lumière dans le vide = approx 3.108 m/s
 La couleur de la lumière visible dépend de la fréquence de l’onde v

Question 7

Expliquer l’energie associe a chq photon

Answer 7

E = hv où h = constante de Planck (h = 6.62x10-34 J.s)
Dépend de sa fréquence
 Plus lambda est long moins l’énergie est élevée

Question 8

Expliquer l’amplitude A

Answer 8

o Hauteur maximale d’une oscillation
o Clarté de la lumière

Question 9

Expliquer la coherance

Answer 9

Capacité des ondes du flux à interagir entre elles
 Soit superposition des ondes et déplacement cohérent > oscillation en même temps
 Oscillation aléatoire (plusieurs directions, orientations influents sur la cohérence)

Question 10

Quelle est le mecanisme generale de prod de la lumiere ?

Answer 10

apport d’energie
–> Thermique, chimique, biologique, onde EM
En fonction de l’apport > interaction qui se met en place et production de lumière légèrement différente (différenciation de l’apport thermique du reste)

–> Transfert d’énergie au niveau de l’atome
 Absorption de quantités précises d’énergie = quanta
 Changement d’orbital de l’électron
 Atome excité et instable

–> Emission de lumière (photon) au retour à l’état fondamental

Question 11

Quelles sont les differentes methodes de prod de lumiere

Answer 11

Emission par incandescence
et
- Chimiluminescence
- Bioluminescence
- Electroluminescence
- Photoluminescence > spectre d’émission très monochromatique (voire laser)
- Fluorescence : rapide, émission immédiate
- Phosphorescence : retard, petit décalage

Question 12

Expliquer l’emisson par incondescence

Answer 12

Agitation d’une grande quantité d’électrons
o Spectre continu car tellement de transferts d’électrons possibles
o Infinité de radiations sans discontinuité

La quantité et la coloration de la lumière sont directement liées à la température de chauffe
o Suit la théorie du corps noir : un émetteur incandescent théorique idéal
 Théorie d’un émetteur parfait ie transforme l’intégralité de l’énergie reçue en lumière et qui réémet l’entièreté de son énergie en émission électrique

Plus on le chauffe, plus il émet de lumière vers les longueurs d’ondes les + énergétiques
o Lien avec la balance des blancs en photo
 On règle la balance des blancs à une certaine T en degrés K > correspond à la température de chauffe du corps noir pour émettre cette teinté la
-theorie du corps noir
-lumiere pure

Question 13

Expliquer la theorie du corps noir

Answer 13

L’intensité augmente avec la température
La longueur d’onde du pic d’intensité diminue avec l’augmentation de la température
Le corps apparaît de la couleur qui correspond au maximum d’intensité
 Pas tout à fait vrai :
* T basse > lumière jaune/rouge
* T haute > on part vers le bleu
* 3000K = déjà plus chaud que l’éclairage domestiques (environ 2700K)

Question 14

Pourquoi on ne peux pas avoir de lumiere berte ?

Answer 14

Jamais de lumière verte car lorsque 5000 K > toutes les autres longueurs d’ondes présentes donc blanc, si + loin > trop de longueurs d’ondes dans les bleus donc bleus

Question 15

Expliquer la lumiere pure

Answer 15

Mélange de l’ensemble des longueurs d’onde du spectre visible
o Réalité : tel mélange = rare
o + de lumières de longues longueurs d’onde > lumière rougeâtre
o + de lumières de courtes longueurs d’onde > lumière bleue

Question 16

A quoi faut il faire attention lorsqu’on regle une balande de blanc?

Answer 16

revient a dire on règle une température de couleur > ne pas parler de balance de blanc quand on est en photoluminescence ou dans un type de lumière qui n’est pas incandescente&raquo_space; pas de liens

Question 17

Comment les electrons joue un role dans les autres emissions

Answer 17

Spectre discontinu avec raies ou pics (lumière verte possible)
o Couleurs mal restituées avec ce genre de lumière
Répartition spectrale différente de l’incandescence
o Ne suit pas la loi du corps noir
o La teinte de la lumière ne peut pas vraiment être exprimée en température de couleur – on parlera parfois de température de couleurs équivalente

Question 18

Expliquer la photoluminescence?

Answer 18

Emission par absorption d’onde électromagnétique
Au niveau de l’atome : énergie absorbée ≥ énergie émise
Au niveau des molécules : énergie absorbée > énergie émise
Différence entre lambda_absorption et lambda_émission = déplacement de Stockes
o Différence entre la longueur d’onde observée et celle émise par la même molécule
o Permet d’observer l’émission – utilisation de la perte d’énergie pour créer un contraste
Rendement quantique = photons émis/photons absorbés = quantité de lumière émise par rapport à la quantité de lumière absorbées
o Généralement faible : éclairage avec des lampes très fortes (longueurs d’ondes énergétiques) – éclairage dans le bleu, vert ou UV
o Grâce au décalage de Stockes, observation dans l’orange/rouge
Excitation à la lambda absorption, observation à la lambda émission
Utilisation de filtres
o Pour éclairage > éclairage spé avec BP très courte
o Pour observation > distinguer la toute petite quantité de lumière réémise par rapport au flux de lumière émis
o Pas nécessaire en chimiluminescence

Question 19

Donner les autres caracteristiques de la lumieres

Answer 19

• Caractérisation par la qualité possible (= faculté de la lumière à restituer des couleurs)
• L’indice CRI (Color Rendering Index) de 0 à 100
• La lumière du jour est par définition de 100
• Lampes à incandescence proches de 100
• Lampes à décharges = CRI variable (gaz et poudres fluo placés à l’intérieur du tube)
• Tubes fluorescents ont un CRI de 60 à 90
• Leds de 70 à 90

Question 20

Expliquer la Caractérisation par la qualité possible

Answer 20

En terme de spectre continu
Une lumière de même température peut avoir des compositions très différentes
Lumière blanche = très haute qualité

Question 21

Expliquer l’indice CRI

Answer 21

Capacité d’une source de lumière à restituer les différentes couleurs du spectre visible sans en modifier les teintes
Dépend de la distribution uniforme ou non des longueurs d’onde présentes dans la lumière
- Longueurs d’ondes manquantes
- Répartition non uniforme peut avoir des répercussions sur la perception des couleurs
Objets avec teintes étonnante car la lumière d’éclairage ne contient pas les longueurs d’onde qui permettent de les voir correctement
On parle d’indices, de séries = faculté de restitution des couleurs de la lumière

Question 22

Quelles sont les 2 types de lumiere

Answer 22

-naturelle
-artificielle

Question 23

Expliquer lumiere naturelle

Answer 23

Plusieurs facteurs de variation :
- Saison et heure
- Etat de l’atmosphère
- Lieu

Question 24

Expliquer la lumiere flash

Answer 24

• Puissance
• Temps de recharge (proportionnel au courant stocké utilisé)
• Durée de l’éclair (proportionnel à la puissance)
• Nombre d’éclairs disponibles
• Température de couleur
• 5800 K : proche de la lumière du jour mais spectre d’émission discontinu

Question 25

Expliquer la lumiere LED

Answer 25

Simple LED ne peut pas être blanche
Succession de pics que l’on assemble pour créer de la lumière blanche
Couleur dépendant du semi-conducteur utilisé
Lumière blanche :
o Mélange de LED de couleurs différentes
o Bleu + jaune
o RVB

Question 26

Quels sont les principes generaux de l’utilisation de la lumiere en SF? 2 FACON

Answer 26

Images de lieux :
o Favorise l’utilisation de la lumière naturelle
o Respect des conditions d’éclairement des lieux
o Utilise la lumière artificielle comme lumière d’appoint
Images de détails ou de traces
o Utilisation d’un dispositif de lumière artificielle approprié
o Changement éventuel des conditions d’éclairement des lieux

Question 27

Comment faire des photos SF en exterieur avec la lumiere naturelle

Answer 27

Limitation par le capteur :
Notion de dynamisme de l’image > plusieurs en photo :
- Dynamisme de la scène
- Dynamisme de l’image
Dynamisme = différence entre les hautes et les basses lumières de la scène  peu de différences ici
Attention ! ne pas confondre avec la balance des blancs (correspond à la T de la lumière ie la teinte)
Pour exploiter tout le dynamisme d’une image > exposer correctement pour essayer de réduire le dynamisme -> limitation par le capteur (capable d’accueillir un certain nombre de photons) :
- Utilisation d’une lumière d’appoint
- Image HDR = High Dynamic Range:
o Au moins 3 capture à 3 expositions différentes (sous et surexposée + exposition normale)
o Assemblage en une seule > reprendre l’ensemble du dynamisme d’une scène par addition

Question 28

Comment faire des photos SF en exterieur en lumiere naturelle + lumiere artificielle

Answer 28

En général : grande différence entre hautes et basses lumières > éclairage des zones d’ombres
Attention à la température de couleur et donc à la balance des blancs
Température de couleur peut être différente entre le flashe t la lumière naturelle
-> Trouver le juste équilibre entre les sources de lumière
Image de jour en extérieur > utilisation du flash
Gestion du contre-jour, des objets et scènes sombres
Nécessaire de faire avec les conditions trouvées sur les lieux (modification autorisée pour photos de détails -> changement de formalisme)

Question 29

Expliquer la photo en SF en int avec lumiere interficielle/naturelle sur les lieux

Answer 29

Nécessaire de faire avec les conditions trouvées sur les lieux > plutôt utiliser la température de couleur correcte sur le flashe et laisser la température domestique un peu jaune

Question 30

Comment faire des images de traces

Answer 30

• Dispositifs spécifique de lumière artificielle
• Changement de conditions d’éclairement
• Obscurcir les lieux pour capter des traces luminescentes