Les grandeurs photométriques de base.

Terminologies en photo.

Beaucoup de plongeurs qui débutent en photo sous-marine peuvent se sentir perdus dans une espèce de jungle des terminologies, un peu spécifiques il est vrai, des documents propres aux appareils photo ou aux instruments d’éclairage artificiels comme les lampes ou les flashs.

J’ai déjà évoqué dans plusieurs articles comment la lumière est absorbée par l’eau et les particules sous-marines, en décrivant les principes de la température de couleur ou bien encore en expliquant comment l’homme et les poissons voient les couleurs. Je vous recommande de découvrir ces articles si ce n’est déjà fait. Aujourd’hui, je ne vais pas revenir sur ces explications mais nous allons parler un peu plus technique.

Je vous propose donc de faire un point des différents termes que l’on rencontre assez souvent finalement sans vraiment les comprendre. Voyons donc de quoi il s’agit.

Le flux lumineux.

La sensation de lumière est quelque chose de très subjectif. Notre système de perception limite la lumière visible dans une frange très courte du spectre lumineux fourni par notre étoile le soleil.

En effet nous ne pouvons percevoir que des longueurs d’ondes comprises entre 350 et 750 nanomètres (nm). La sensibilité de notre vision se situant la nuit aux environs de 500 nm et 580 nm le jour.

Le flux lumineux, le lumen.

Le flux lumineux (symbole Φ, Phi ) décrit la quantité de lumière émise par une source lumineuse. Pour quantifier ce flux on utilise le lumen (symbole lm).

Si on prend la définition de Wikipedia, 1 lumen correspond au flux lumineux émis dans un angle solide de 1 stéradian par une source lumineuse isotrope (ponctuelle uniforme) située au sommet de l’angle solide et dont l’intensité lumineuse vaut 1 candela. Aie aie aie !! Ne partez pas tout de suite !! on va essayer de faire plus simple.

A une approximation près, le stéradian est l’angle d’ouverture d’un cône de longueur 1 mètre qui définit à cette extrémité un cercle de surface 1 mètre carré. Ouff on y voit plus clair. On conçoit tout de suite que plus on dispose de lumens et plus le flux lumineux sera intense et donc la cible plus éclairée. Par conséquent, à flux lumineux constant, plus l’angle d’un faisceau lumineux sera grand, et moins on disposera de puissance lumineuse utile.

Il est parfois plus intéressant de parler d’efficacité lumineuse car on fait alors apparaitre le rapport entre le flux lumineux et la puissance électrique exprimée en watt qu’il faudra fournir pour le créer.

Côté pratique il faut donc retenir que le flux annoncé en lumens par les fabriquants de lampes par exemple doit être rapporté à l’angle d’éclairement pour se donner une idée de la puissance réelle du matériel.

L’intensité lumineuse, la candela.

L’intensité lumineuse (symbole cd)décrit la quantité de lumière émise dans une direction donnée. Elle est dépendante en grande partie des éléments de guidage du flux lumineux comme les réflecteurs par exemple ou la qualité de transparence d’une vitre.

L’intensité lumineuse se définit en Candela (cd). La candela est par définition le flux lumineux d’1 lumen qui passe à travers un angle de 1 stéradian. Pas très intéressant tout ça, voyons plutôt ce qu’est l’éclairement.

L’éclairement, le lux.

L’éclairement décrit la densité du flux lumineux sur une surface donnée. Il sera intéressant de se rappeler qu’il diminue avec le carré de la distance qui sépare la source lumineuse de la zone éclairée.

L’éclairement (symbole E) se mesure en lux (symbole lx). 1 lux est donc le flux lumineux de 1 lumen qui éclaire une surface S de 1 m². par conséquent on aura donc E = Φ/S. Tout ça nous rappelle simplement qu’à flux lumineux constant, plus une surface à éclairer est importante et moins on aura un éclairement efficace.

Sous l’eau, même en eau limpide, on comprendra aisémant qu’il faudra disposer d’une source de lumière puissante, donc avec beaucoup de lumens, pour éclairer des surfaces comme des pans de murs ou le plafond d’une grotte. Si en plongée de nuit des lampes moyennement puissantes feront l’affaire, en plein jour elle ne serviront quasiment à rien sauf si leur faisceau est très étroit.

La luminance.

La Luminance (symbole L) est en fait une grandeur photométrique subjectiveperçue par l’oeil humain. Elle définit la sensation de luminosité sur une surface. La luminance dépend donc fortement de l’indice de réflexion de l’objet éclairé (l’état de sa surface ainsi que sa couleur).

Par définition la luminance est le rapport entre l’intensité lumineuse et la surface éclairée, on aura donc L = cd/S. Une unité de mesure finalement peu utile pour nous plongeurs.

Critères de choix de l’éclairage en plongée.

Torches et lampes.

A une époque où l’efficacité des batteries n’était pas vraiment très importante, on parlait plus souvent de la puissance d’une lampe ou d’une torche en se référant à une puissance électrique consommée, par exemple un phare de 50 w. Aujourd’hui, la technologie des accumulateurs électrique a bien évolué et on parlera plus de lumens que de watts.

Si le lumen est une unité de mesure de mieux en mieux comprise, il faudra regarder d’autres critères techniques pour faire un bon choix technologique. Un évantail en fait assez réduit s’offre au plongeur. Les fabriquants proposent des sources lumineuses à base de source Halogène, HID ou LED. Pour choisir il faut regarder les caractéristique de chaque technologie. A mon avis, la plus fiable est la technologie des LED (diode électroluminescente).

Les LED présentent une température de couleur élevée, un rendement important, sont moins sensibles aux chocs mécaniques et présentent un encombrement réduit ainsi qu’une grande durée de vie. Quant au budget, là on voit de tout. Il vaudra mieux consulter différents forums pour se faire une opinion avant de faire un choix spécifique.

Les flashs.

Je connais assez peu la technologie des flashs car je n’en utilise pas du fait que je destine mon matériel plus à la vidéo qu’à la photo. L’élément essentiel qui me semble intéressant de savoir est que le flash produit une intensité lumineuse beaucoup plus importante que celles des lampes et des phares. Pour tenir compte de ce fait il vaudra mieux les associer par deux plutôt que de chercher à tout faire avec simplement un diffuseur pour casser les ombres crues.

Conclusion.

J’espère que ce petit topo vous aura éclairé un peu sur des terminologies un peu barbares parfois.

Si cet article vous a intéressé, n’hésitez pas à en faire la promotion ainsi que celle de mon blog de plongée.

A très bientôt pour d’autres articles et bonnes plongées si vous avez la chance de mettre prochainement la tête sous l’eau.

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