La lumiere Flashcards
Def lumiere GEN
Flux d’ondes électromagnétiques
Quel est la dualite
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
A quoi correspond la lumiere visible
une toute petite partie de l’ensemble des ondes EM, fréquence (v ou f) exprimée en Herz, 400-700 nm
Def lumiere plus specifique
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)
Par quoi est caracterise la lumiere?
-freq
-lng d’onde: lamba nm
-energie associee a chq photo: E
-l’amplitude: A
-une certaine coherance
Expliquer la freq
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
Expliquer l’energie associe a chq photon
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
Expliquer l’amplitude A
o Hauteur maximale d’une oscillation
o Clarté de la lumière
Expliquer la coherance
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)
Quelle est le mecanisme generale de prod de la lumiere ?
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
Quelles sont les differentes methodes de prod de lumiere
Emission par incandescence
et
- Chimiluminescence
- Bioluminescence
- Electroluminescence
- Photoluminescence > spectre d’émission très monochromatique (voire laser)
- Fluorescence : rapide, émission immédiate
- Phosphorescence : retard, petit décalage
Expliquer l’emisson par incondescence
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
Expliquer la theorie du corps noir
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)
Pourquoi on ne peux pas avoir de lumiere berte ?
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
Expliquer la lumiere pure
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
A quoi faut il faire attention lorsqu’on regle une balande de blanc?
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»_space; pas de liens
Comment les electrons joue un role dans les autres emissions
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
Expliquer la photoluminescence?
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
Donner les autres caracteristiques de la lumieres
- 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
Expliquer la Caractérisation par la qualité possible
En terme de spectre continu
Une lumière de même température peut avoir des compositions très différentes
Lumière blanche = très haute qualité
Expliquer l’indice CRI
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
Quelles sont les 2 types de lumiere
-naturelle
-artificielle
Expliquer lumiere naturelle
Plusieurs facteurs de variation :
- Saison et heure
- Etat de l’atmosphère
- Lieu
Expliquer la lumiere flash
- 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
Expliquer la lumiere LED
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
Quels sont les principes generaux de l’utilisation de la lumiere en SF? 2 FACON
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
Comment faire des photos SF en exterieur avec la lumiere naturelle
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
Comment faire des photos SF en exterieur en lumiere naturelle + lumiere artificielle
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)
Expliquer la photo en SF en int avec lumiere interficielle/naturelle sur les lieux
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
Comment faire des images de traces
- Dispositifs spécifique de lumière artificielle
- Changement de conditions d’éclairement
- Obscurcir les lieux pour capter des traces luminescentes
