Lois sur le noircissement : définition et lumination


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Lois sur le noircissement  – Lumination

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Définition du noircissement

L’essentiel, simplifié pour le numérique.
Comme pour la photo argentique , on peut considérer que tout éclairement permettant à un capteur de générer une image repose en partie sur les lois du noircissement photographique qui sont décrites dans cet article.

Toute quantité de lumière est susceptible de provoquer sur une couche photographique suffisamment sensible, et par l’intermédiaire du développateur, un noircissement déterminé (voir note 1).

La connaissance de cette quantité de lumière, ou éclairement, est le premier élément qui servira à étudier le rapport entre l’action de l’énergie radiante et l’image photographique. Comme on peut le remarquer, un éclairement est un phénomène visuel. C’est par convention d’usage qu’il est appliqué aux opérations photographiques. Pour être conforme aux règles de la physique, il faudrait mesurer le flux radiant en ergs par seconde et la lumination en ergs par cm², l’erg étant l’unité de travail (voir note 1 bis).

La Lumination

L’essentiel simplifié pour le numérique.
– La lumination définie une quantité de lumière, produit par une intensité d’éclairement et une durée d’exposition. Elle se mesure en Lumens.
– Si cette quantité de lumière éclaire une surface de 1 m², à une distance de 1 mètre, pendant 1 seconde, on dira que cela équivaut à 1 lux.
– On retiendra surtout que la lumination diminue avec le carré de la distance. Cela signifie qu’un capteur, qui reçoit une lumière émise par un spot situé à 1 mètre, recevra 4 fois de lumière si ce même spot est situé à 2 mètres.
– Aujourd’hui, l’intensité d’éclairement se mesure avec l’IL, l’Indice de lumination. Il permet de mesurer la performance d’un appareil photo au regard de l’éclairement. En clair, quelle quantité de lumière lui faut-il pour faire une photo ?  

 La lumination est le produit de l’intensité d’éclairement par la durée d’exposition :

E=It

L’unité de puissance lumineuse d’une source est la bougie nouvelle ou candela (voir note bis). L’éclairement produit par cette source sur toute surface plus ou moins proche se mesure en lumens, mais il diminue avec le carré de la distance. Une source d’une bougie projette, sur une surface sphérique d’un mètre de rayon dont elle occupe le centre, une quantité totale de lumière égale à 4it lumens. Une surface ayant un mètre carré, découpée dans cette sphère, reçoit donc un lumen. On dit que l’intensité d’éclairement d’une aire perpendiculaire à la droite qui passe par la source, est x lumens par mètre carré ou, mieux, x lux ou x bougies-mètres. Ainsi, un lumen/m2 = un lux = une bougie-mètre.

L’unité d’intensité d’éclairement est, par conséquent, la bougie-mètre ou lux, qui est l’éclairement par m2 produit par une source d’une bougie nouvelle distante d’un mètre. L’unité de durée, ou temps, est la seconde, de sorte que l’éclairement It est mesuré en bougies-mètres-secondes ou lux-secondes. Nous étudierons les caractéristiques des sources étalons au début dans un prochain post ; pour l’instant nous ferons abstraction de la composition spectrale de la lumière utilisée, supposant que nous opérons en lumière blanche uniforme. Cette composition spectrale est importante à connaître pour la conversion en énergie radiante (voir note 3).

Si les rayons lumineux arrivent sur la couche sous une incidence oblique, l’éclairement se trouve diminué :

Techniques photographique : formule sur la diminution de l'éclairement

“a” étant l’angle formé par le rayon avec la perpendiculaire à la couche exposée.


Note 1 -Ce noircissement est dû à une certaine quantité d’argent libéré au développement. Pour une même masse de métal par unité de surface, il peut varier avec la grosseur des particules qui, elle-même, dépend du type d’émulsion, de la nature du révélateur et de la durée de développement. C’est dire que le pouvoir couvrant de l’argent peut prendre des valeurs très diverses, par suite de la structure plus ou moins spongieuse des grains. Il y a en moyenne I g de métal par mq, pour une densité de 1.

Note 1 bis – Candela : intensité lumineuse de 1/60 de cm2 de la surface d’une masse de platine fondu se trouvant à son point de solidification et assimilé à un corps noir radiant.

Note 2 –  Conversion de l’énergie lumineuse en énergie radiante. Pour convertir un nombre donné E de bougiesmètre-secondes (ou lux-secondes ou lumen-sec/ni’) en ergs/cm2, il faut le multiplier par un facteur A défini par la relation :Techniques photographiques : Formule de conversion de l'énergie lumineuse en énergie radiante

dans laquelle Px est la distribution relative d’énergie spectrale et y— la fonction de luminosité.
– Pour convertir des lumens en ergs/s multiplier par lO, A.
– Pour convertir des candelas en ergs/s, multiplier par 47r l04 A.


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