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Le corps noir
 

 

 

 

Bien que les connaissances concernant le corps noir ont peu de chances d'apporter quelque chose de précis et d'exploitable à nos lecteurs dans l'immédiat, nous avons voulu commencer à fournir quelques informations qui peuvent ouvrir sur d'autres perspectives, notamment sur le concept de température de couleur. Tout visiteur de Dotapea s'intéressant à ces domaines est invité à entrer en contact avec nous dans le but d'échanger des informations et de perfectionner le site.

Sommaire

Qu'est-ce que le corps noir ?

Quelques définitions

L'incandescence

La photoluminescence

Température de couleurs

Notre but est d'ouvrir progressivement Dotapea aux champs artistiques tels que le sky art et le land art, mais aussi certains types d'installations et de performances.

 

Qu'est-ce que le corps noir ?

 

Les physiciens se sont aperçus que les corps qui absorbent le plus la lumière, comme le carbone par exemple, sont ceux qui émettent le plus d'énergie thermique.

Un corps qui absorbe toute l'énergie rayonnante qui l'entoure est nommé corps noir. Fait curieux, l'énergie qu'il rayonne lui-même par incandescence (représenté par son spectre) ne dépend pas de la nature de ce corps. Cet étrange phénomène est universel. 

Il était donc tentant d'en faire un étalon.

 

Température de couleurs

Le spectre du corps noir varie beaucoup en fonction de sa température (voir diagramme ci-dessous).

On peut donc comparer le spectre d'une lumière quelconque à celui du corps noir chauffé à diverses températures. Au niveau de coïncidence des deux spectres, on dit que la température du corps noir est la température de couleur de la lumière en question.

Quelques définitions

L'incandescence (cas les plus courants : la flamme, l'ampoule classique dite "lampe à incandescence", halogène ou non) est l'émission de lumière par un corps par le seul fait de sa propre température.

Par contre, la photoluminescence (néons, couleurs fluorescentes, phosphorescentes, etc.) est provoquée par l'apport direct d'énergie en provenance de l'extérieur. Lire l'article consacré à ce phénomène.


Il s'agit là d'une sorte de moyenne statistique. Par exemple, la lumière d'un néon n'occupe que très peu de "raies d'émission" et n'aura qu'un lointain rapport avec l'un des spectres du corps noir alors que le soleil couvre un très large spectre nettement plus comparable.

Mais même le spectre solaire se révèle différent selon qu'il est observé à partir de l'espace ou de la terre. Ici, les éléments présents dans l'atmosphère absorbent certaines raies d'émission. Il suffit de quelques nuages pour que cette variabilité nous soit directement sensible !

L'emploi des "moyennes statistiques" que nous évoquions est lié à leur utilisation la plus courante, liée à l'emploi d'éclairages artificiels (très importants dans les domaines du cinéma et de la photo notamment, mais aussi dans les musées, les galeries et certains ateliers d'artistes).

En liaison directe avec ces domaines, des étalons internationaux en matière de spectres lumineux ont été créés.

L'étalon A a une température de couleur de 2850K. Il correspond à une banale lampe au tungstène.

L'étalon B "atteint" 4800K. Il ressemble à la lumière du soleil.

L'étalon C, 6500K, évoque la lumière d'un ciel bleu. Son spectre est obtenu à l'aide de filtres pigmentés au cuivre et au cobalt.

Le blanc (noté W) est une lumière théorique possédant un "spectre d'égale énergie" : toutes les couleurs sont aussi intenses. Dans les faits, le blanc est obtenu avec une lumière proche de l'étalon A à laquelle on applique des filtres légers bleus et rouges.

Comme le prouve le diagramme ci-dessus - aimablement fourni par Alain Klotz - il n'y a aucun lien entre la température de couleur et les appellations courantes "couleur chaude" ou "couleur froide", très utilisées dans le domaine des arts picturaux. Ou plutôt, si un lien devait exister, il serait inversé : les bleus et violets correspondent à des températures de couleurs plus élevées que les couleurs dites chaudes.

A droite, un zoom plus détaillé sur le spectre visible (cliquer sur l'image pour l'agrandir) :

   

En fait, un spectre naturel est toujours complexe. Pour l'analyser, on est obligé de recourir à des concepts tels que le "facteur de pureté" ou la "longueur d'onde dominante". De plus, la température des éléments émetteurs détermine la largeur de chaque spectre d'émission. L'identité d'un spectre à celui du corps noir chauffé à une température donnée n'est jamais qu'approximative.

 

 

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